September 2012



Materialauswahl: Aluminium

Aluminium ist eines der nützlichsten und am häufigsten eingesetzten Industriemetalle. Es ist leicht und korrosionsbeständig. Es ist relativ weich, duktil und formbar und kann durch Zerspanen, Gießen, Ziehen, Strangpressen oder Stanzen geformt werden. Außerdem kann es auf vielfältige Weise legiert werden, um so eine große Bandbreite an Eigenschaften zu erhalten.

Beispiel eines Prototypenteils aus Aluminium 7075, mit einem leichten Perlstrahlfinish bearbeitet.

Beispiel eines Prototypenteils aus Aluminium 7075, mit einem leichten Perlstrahlfinish bearbeitet.


BeispieFirstcut® bearbeitet zwei sehr unterschiedliche Aluminiumlegierungen. 7075-T651, mit Zink als Hauptlegierungsbestandteil, gehört zu den stärksten Aluminiumlegierungen; die Bearbeitung der relativ teuren Legierung kann jedoch anspruchsvoll sein. 6082-T651 mit den Hauptlegierungsbestandteilen Magnesium und Silizium ist am anderen Ende des Spektrums anzusiedeln; diese Legierung ist weicher, toleriert eine größere Dehnung, ist weniger brüchig, sowie einfacher zu formen und zu verbinden und kostet deutlich weniger als 7075.


Firstcut bearbeitet Aluminiumteile aus Aluminiumlegierungen sowohl in der Kleinserienfertigung als auch in der Prototypenherstellung. Bei Produktionsteilen hängt die Auswahl der Legierungen allein von der Anwendung ab. Die harte, robuste Legierung 7075-T651 eignet sich in der Regel besser für hochbeanspruchte Bauteile. Für allgemeine Anwendungen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern ist 6082-T651 möglicherweise die bessere Wahl. Die jeweiligen Eigenschaften der beiden Legierungen sind:
l eines Prototypenteils aus Aluminium 7075, mit einem leichten Perlstrahlfinish bearbeitet.

Vergleichstabelle von Aluminium 7075 und 6082, den beiden über unseren Fräsdienst Firstcut angebotenen Wahlmöglichkeiten.

Vergleichstabelle von Aluminium 7075 und 6082, den beiden über unseren Fräsdienst Firstcut angebotenen Wahlmöglichkeiten.


7075 wird für hochbeanspruchte Konstruktionsteile verwendet. Es ist in Transportanwendungen, darunter in den Bereichen Automobil sowie Luft- und Seefahrt zu finden. Außerdem kommt es in Anwendungen zum Einsatz, bei denen die Festigkeit von entscheidender Bedeutung ist, wie z.B. bei Schneckengetrieben, Regulierventilen und Passfedern, und dort wo das Verhältnis von Festigkeit zu Masse dessen Kosten rechtfertigt, wie z.B. bei Kletterausrüstung und hochwertigen Fahrradteilen.


6082 wird gewöhnlich für Konstruktionsteile in statischen Anwendungen, wie Rahmen, Trägern, Vorrichtungen, Grundplatten, Maschinenteilen und hydraulischen Ventilkörpern, eingesetzt. Es wird außerdem in Anwendungen, wie Befestigungselementen, LKW- und Schiffskomponenten, -verschraubungen und -ausstattung, Gelenkstiften und Geräteverschraubungen, verwendet, in denen die Belastungen geringer sind oder die Teile größer sein können, um die geringere Festigkeit des Werkstoffs auszugleichen.


Wenn Teile als Prototypen spanend gefertigt werden, bildet die verwendete Produktionsmethode eine weitere Variable. Wenn Produktionsteile spanend gefertigt werden, kann der Prototyp die Leistung des Produktionsteils vollständig widerspiegeln. Werden Produktionsteile jedoch mithilfe eines nicht spanenden Verfahrens hergestellt, wie z.B. Druckgießen oder Prägedruck, kann der Prototyp Produktionsteile nur teilweise reproduzieren. In diesem Fall sollte das Produktionsverfahren für die Auswahl der Legierung ausschlaggebend sein. Der Prägedruck beispielsweise ist auf die Verlängerung des Werkstoffs angewiesen, weshalb das weichere 6082 für manche Teile besser geeignet ist als 7075, das bei zu starker Dehnung brechen kann. Diese Tatsache ist ausschlaggebend für die Auswahl des Werkstoffs für den spanend gefertigten Prototyp. Ebenso weisen Druckgussteile nicht dieselben Eigenschaften auf wie wärmebehandelte, spanend gefertigte Teile aus Legierungen. (In manchen Fällen verlieren selbst spanend gefertigte Teile an Festigkeit und müssen in einem separaten, anschließenden Schritt bearbeitet werden, um bestimmte Eigenschaften wiederzuerlangen.)


Allgemein gilt, dass spanend gefertigte Prototypen einige, aber nicht unbedingt alle Eigenschaften von Produktionsteilen aufweisen, wenn eine nicht zerspanende Produktionsmethode gewählt wird. Die Fähigkeit, schnell Prototypen aus einem ähnlichen Material herzustellen kann jedoch helfen, die Entwicklung voranzutreiben und eine grundlegende Überarbeitung in späteren Entwicklungsphasen möglicherweise vermeiden.


Allgemein gilt 6082 von den beiden verfügbaren Legierungen aufgrund ihrer geringeren Kosten und leichten Formbarkeit als die "Standard"-Auswahl. 7075 ist Anwendungen vorbehalten, bei denen die größere Festigkeit und Robustheit der Legierung ihre höheren Kosten, Brüchigkeit unter extremer Belastung und hohe Anforderungen an die Produktion rechtfertigt.


Wie bei Kunststoffteilen fertigt Firstcut Aluminiumteile an, die in einen 254 mm x 178 mm x 95 mm großen Umschlag passen. Die von allen Seiten des Teils fräsbare Maximaltiefe von Merkmalen beträgt 50 mm. Die Teile können von bis zu sechs lotrechten Seiten gefräst werden. Auf firstcut.eu können 3D-CAD-Modelle hochgeladen und eine der verfügbaren Aluminiumlegierungen als Werkstoff ausgewählt werden. Im Anschluss erhalten Sie ein kostenloses interaktives FirstQuote® und eine Designanalyse. Firstcut liefert die im interaktiven Angebot FirstQuote auswählbaren Frästeile oft innerhalb eines Werktags.