Aluminium-Legierung Material

Im Bereich der Präzisionsfertigung hat sich die CNC-Bearbeitung mit ihren Hauptvorteilen der hohen Präzision und der großen Flexibilität zu einem Kernprozess für die Herstellung von hochwertigen Komponenten entwickelt. Aluminiumlegierungen sind das am häufigsten verwendete Metallmaterial in der CNC-Bearbeitung. Sie zeichnen sich durch einfache Zerspanung, geringes Gewicht, hervorragende Kosteneffizienz und hohe Kompatibilität bei der Oberflächenbehandlung aus und sind in vielen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Elektronik und Sportartikel unersetzlich. Insbesondere für Produkte wie Präzisionsbauteile und Zubehör für Outdoor-Wassersportgeräte im grenzüberschreitenden Handel ist die CNC-Bearbeitung von Aluminiumlegierungen eine wichtige Unterstützung für die Verbesserung der Produktleistung und die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt.

Hervorragende Bearbeitbarkeit: Die Aluminiumlegierung besitzt eine mäßige Härte, und ihre Schnittfestigkeit ist nur ein Drittel so hoch wie die von Stahl. Dies ermöglicht Hochgeschwindigkeitszerspanungen; die Späne brechen leicht, ohne am Zerspanungswerkzeug zu haften, und die Oberflächengüte kann Ra 0,8-1,6 μm erreichen, was den Präzisionsanforderungen entspricht, ohne dass ein Nachpolieren erforderlich ist.

Hervorragende Leichtbaueigenschaften: Mit einer Dichte von nur 2,7 g/cm³ (etwa ein Drittel der Dichte von Stahl) ermöglicht es eine erhebliche Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger Wahrung der strukturellen Integrität. Damit eignet es sich ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, für Fahrzeuge mit neuen Energien, Wassersportgeräte und ähnliche Bereiche.

Hohe Prozesskompatibilität: Seine mechanischen Eigenschaften können durch spezifische Legierungszusammensetzungen und Wärmebehandlungen genau angepasst werden. Darüber hinaus ist es mit einer Vielzahl von Oberflächenbehandlungen - wie Eloxieren und Sandstrahlen - kompatibel, wodurch sich die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten erweitern.

Beherrschbare Kosten: Die Kosten für Rohstoffe, Bearbeitungsabfälle und den Energieverbrauch sind niedriger als bei hochwertigen Metallen, so dass es sich um eine äußerst kosteneffiziente Lösung handelt, die sowohl den spezifischen Anforderungen der Massenproduktion als auch des grenzüberschreitenden Handels gerecht wird.

Merkmale: Mäßige Festigkeit (Zugfestigkeit von ca. 240 MPa) in Verbindung mit hervorragender Zähigkeit; weist eine hervorragende Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion auf. Es eignet sich sehr gut für CNC-Bearbeitungsprozesse wie Drehen, Fräsen und Bohren und bietet eine glatte Schnittleistung mit minimaler Werkzeuganhaftung. Es behält nach der Bearbeitung eine hohe Dimensionsstabilität bei und lässt sich leicht eloxieren; die resultierende Oxidschicht ist gleichmäßig, dauerhaft und kann ein breites Farbspektrum aufweisen, um verschiedenen ästhetischen Anforderungen gerecht zu werden.

Anwendungen: Weit verbreitet für verschiedene Gerätegehäuse, strukturelle mechanische Komponenten, Halterungen, Abdeckplatten und Allzweckverbinder. Es ist die kostengünstigste und am weitesten verbreitete Aluminiumlegierung in der CNC-Bearbeitung, die häufig in Bereichen wie Automatisierungsanlagen, elektronischen Geräten und medizinischen Instrumenten eingesetzt wird.

Merkmale: Es besitzt eine ausgezeichnete Plastizität und lässt sich leicht zu verschiedenen Querschnittsprofilen extrudieren. Es zeichnet sich durch eine hohe Oberflächenebenheit und ein feines Finish aus. Nach dem Eloxieren erscheint die Oberfläche zart, gleichmäßig und farbenfroh und bietet eine hervorragende Ästhetik. Darüber hinaus weist es geringe Verarbeitungsschwierigkeiten auf - es widersteht der Gratbildung bei der CNC-Bearbeitung - und eignet sich daher sehr gut für die Herstellung von hochpräzisen kosmetischen Komponenten.

Anwendungen: Es wird hauptsächlich für Profile aus Aluminiumlegierungen, Geräterahmen, dekorative Platten, Zierleisten, Kühlkörperprofile und ähnliche Artikel verwendet. Es wird häufig für Anwendungen mit strengen Anforderungen an Ästhetik und Formbarkeit verwendet, wie z. B. für Tür- und Fensterrahmen, Einfassungen für elektronische Geräte, Display-Racks und Wärmemanagementstrukturen.

Merkmale: Eine mittel- bis hochfeste Aluminiumlegierung, die zur 6er-Familie gehört und eine Zugfestigkeit von ca. 310 MPa aufweist und damit stärker ist als die Legierung 6061. Sie weist eine hervorragende Strangpressbarkeit auf und lässt sich zu dickwandigen Profilen und großflächigen Strukturbauteilen verarbeiten. Es bietet eine gute Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, liefert konsistente Ergebnisse beim Eloxieren und zeigt eine glatte Schnittleistung und hohe Stabilität bei der CNC-Bearbeitung, was es ideal für die hochpräzise Serienverarbeitung macht.

Anwendungen: Geeignet für hochbelastbare mechanische Strukturkomponenten, Roboterarme, Geräterahmen, Grundplatten für Formen, tragende Teile in Automatisierungsanlagen und ähnliche Anwendungen - besonders gut geeignet für große CNC-gefertigte Teile, die ein hohes Maß an Festigkeit und Maßhaltigkeit erfordern.

Merkmale: Eine hochfeste Sorte innerhalb der Aluminiumlegierungen der 6er-Reihe mit einer Zugfestigkeit von ca. 340 MPa. Sie bietet eine ausgewogene Kombination aus Bearbeitbarkeit, Eloxierbarkeit und Schweißbarkeit ohne nennenswerte Schwächen. In der Nachbearbeitung weist es eine hohe Maßgenauigkeit und minimale Verformung auf, was es ideal für die präzise CNC-Bearbeitung komplexer Strukturen macht.

Anwendungen: Es wird vor allem für mechanische Präzisionsbauteile, Werkzeuge und Vorrichtungen, Präzisionsteile für Automatisierungsanlagen, Instrumentengehäuse und ähnliche Teile verwendet. Es ist gut geeignet für Anwendungen, bei denen hohe Anforderungen an die Bearbeitungspräzision und die Gesamtleistung gestellt werden.

Merkmale: Dieses als ultrahochfeste Aluminiumlegierung eingestufte Material weist eine Zugfestigkeit von über 570 MPa auf. Es zeichnet sich durch hohe Härte, hervorragende Verschleißfestigkeit und robuste Ermüdungsbeständigkeit aus und eignet sich daher für Anwendungen mit schweren Lasten. Bei der CNC-Bearbeitung ist er jedoch etwas schwieriger zu bearbeiten; die Zerspanung erfordert den Einsatz von Hartmetallwerkzeugen, und die Vorschubgeschwindigkeit sollte moderat gehalten werden, um einen beschleunigten Werkzeugverschleiß zu vermeiden.

Anwendungen: Weit verbreitet in Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, hochbelasteten Strukturteilen, Zahnrädern, Wellen, Formplatten und Kernkomponenten für High-End-Geräte. Es eignet sich ideal für CNC-Präzisionsbearbeitungen, bei denen außergewöhnlich hohe Festigkeitsanforderungen von größter Bedeutung sind.

Merkmale: Eine ultrahochfeste Aluminiumlegierung der 7er-Serie mit einer Zugfestigkeit von ca. 540 MPa. Während ihre Festigkeit mit der der 7075-Legierung konkurriert, bietet sie eine höhere Zähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und ist weniger anfällig für die Entstehung von Bearbeitungsrissen. Aufgrund der relativen Härte des Materials bei der CNC-Bearbeitung ist der Einsatz von Werkzeugmaschinen mit hoher Steifigkeit und scharfen Schneidwerkzeugen erforderlich; die Schnittparameter müssen sorgfältig kontrolliert werden, um eine präzise Bearbeitung zu gewährleisten.

Anwendungen: Geeignet für Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt, Drohnenflugzeuge und Kernbaugruppen, tragende Teile von Präzisionsgeräten und andere Anwendungen, bei denen hohe Anforderungen an Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit gestellt werden.

Merkmale: Es weist eine ausgezeichnete Rostbeständigkeit - insbesondere gegen Seewasserkorrosion - und eine hervorragende Verformbarkeit auf, die Kaltumformungsprozesse wie Biegen und Stanzen ermöglicht. Es behält auch ohne Wärmebehandlung eine hohe Festigkeit (mit einer Zugfestigkeit von etwa 190 MPa). Es lässt sich hervorragend schweißen, ist leicht mit CNC-Maschinen zu bearbeiten und eignet sich gut für die Herstellung komplexer gebogener Strukturen.

Anwendungen: Es wird hauptsächlich für gebogene Blechteile, Kraftstofftanks, Rohrleitungen, mechanische Teile, die in feuchten Umgebungen betrieben werden, und Schiffsausrüstungszubehör verwendet. Es wird häufig in Branchen wie der chemischen Verarbeitung, dem Schiffbau und der Herstellung von Outdoor-Ausrüstung eingesetzt.

Merkmale: Diese 5-Serien-Aluminiumlegierung mit hohem Magnesiumgehalt weist eine außergewöhnliche Rostbeständigkeit und Beständigkeit gegen Seewasserkorrosion auf, die die der Legierung 5052 weit übertrifft. Sie kann zwar nicht durch Wärmebehandlung verfestigt werden, aber ihre Festigkeit kann durch Kaltverformung erheblich gesteigert werden (sie erreicht nach der Kaltverarbeitung eine Zugfestigkeit von etwa 300 MPa). Bei der CNC-Bearbeitung neigt das Material dazu, relativ weich zu sein und anfällig für Werkzeuganhaftungen zu sein; daher muss beim Schneiden sorgfältig auf die Spanabfuhr geachtet werden, um die Bildung von Aufbauschneiden zu verhindern.

Anwendungen: Geeignet für den Einsatz in Schiffskomponenten, Gehäusen und Rohrleitungen für Kühlanlagen, Druckbehältern, großen Strukturelementen für den Außenbereich und Offshore-Ausrüstung. Es ist die ideale Wahl für CNC-gefertigte Teile, die für einen langfristigen Einsatz in feuchten oder korrosiven Umgebungen vorgesehen sind.

Merkmale: Es besteht aus hochfestem Hartaluminium für die Luft- und Raumfahrt und besitzt eine Zugfestigkeit von ca. 470 MPa sowie eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, die auch in Umgebungen mit hohen Temperaturen eine stabile Leistung gewährleistet. Seine Korrosionsbeständigkeit ist jedoch mäßig; es ist anfällig für Oxidation, wenn es längere Zeit feuchten Umgebungen ausgesetzt ist, und erfordert daher in der Regel Oberflächenbehandlungen wie Eloxieren oder Lackieren. Die CNC-Bearbeitung des Materials ist mäßig schwierig und erfordert eine sorgfältige Auswahl der Schnittparameter.

Anwendungen: Es wird vor allem für Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt, hochbelastete Präzisionsteile, mechanische Komponenten, die in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden, und Formeinsätze verwendet. Es wird häufig in High-End-Sektoren wie der Luftfahrt- und Verteidigungsindustrie eingesetzt.

Merkmale: Eine klassische 2-Serien-Hartaluminiumlegierung mit einer Zugfestigkeit von etwa 370 MPa. Ihre Festigkeit ist zwar etwas geringer als die von 2024, aber sie bietet eine hervorragende CNC-Bearbeitbarkeit, die eine reibungslose Zerspanung und minimalen Werkzeugverschleiß ermöglicht. Sie ist auch kostengünstiger als 2024 und bietet ein ausgezeichnetes Gesamtwerkzeug; außerdem eignet sie sich zum Schweißen und für einfache Oberflächenbehandlungen.

Anwendungen: Ideal für Komponenten wie Wellen, Zahnräder, Vorrichtungen, präzise tragende Teile und mechanische Übertragungskomponenten. Es eignet sich gut für Anwendungen, bei denen besondere Anforderungen an die Festigkeit und Bearbeitbarkeit bestehen und bei denen Kosteneffizienz eine Priorität ist.

Merkmale: Dies ist die in China am häufigsten verwendete 2-Serien-Hartaluminiumlegierung mit einer Zugfestigkeit von etwa 420 MPa. Sie bietet eine hohe Festigkeit und eine ausgezeichnete Steifigkeit, wodurch sie sich gut für Anwendungen mit schweren Lasten eignet. Ihre Bearbeitbarkeit ist jedoch mäßig; aufgrund ihrer Eigenhärte ist der Werkzeugverschleiß bei der CNC-Bearbeitung deutlich höher als bei Aluminiumlegierungen der 6er-Serie. Daher sind verschleißfeste Schneidwerkzeuge und eine sorgfältige Kontrolle der Schnittgeschwindigkeiten erforderlich.

Anwendungen: Sie eignet sich für Strukturteile in der Luft- und Raumfahrt, Formeinsätze, tragende Halterungen, hochbelastbare mechanische Teile und ähnliche Anwendungen. Es dient als gängiger inländischer Ersatz für die Legierung 2024 und wird in vielen Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt und der mechanischen Fertigung eingesetzt.

Merkmale: Eine reine Aluminiumlegierung der Serie 1 mit einem Reinheitsgrad von über 99,5%. Das Material ist extrem weich (mit einer Zugfestigkeit von ca. 95 MPa) und weist eine ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit auf, die zu den besten aller Aluminiumlegierungen in Bezug auf die thermische Leistung zählt. Bei der CNC-Bearbeitung neigt das Material aufgrund seiner übermäßigen Weichheit zum Anhaften des Werkzeugs und zu Kratzern auf der Oberfläche; daher müssen scharfe Schneidwerkzeuge und reduzierte Vorschubgeschwindigkeiten verwendet werden.

Anwendungen: Es wird vor allem für Kühlkörper, leitfähige Komponenten, dekorative Bleche, einfache Gehäuse und Gehäuse für elektronische Komponenten verwendet. Es ist ideal für Anwendungen geeignet, bei denen eine außergewöhnliche thermische und elektrische Leitfähigkeit im Vordergrund steht, während die Anforderungen an die Festigkeit relativ gering sind.

Merkmale: Diese 3-Serien-Mangan-Aluminium-Legierung weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eine hervorragende Verformbarkeit auf, die Kaltverformungsprozesse wie Biegen und Stanzen ermöglicht. Ihre Festigkeit übertrifft die von reinem Aluminium der Serie 1 (mit einer Zugfestigkeit von ca. 150 MPa); sie kann jedoch nicht durch Wärmebehandlung verstärkt werden. Es besitzt eine ausgezeichnete Schweißbarkeit. Bei der CNC-Bearbeitung ist das Material relativ weich, was eine leichte Zerspanung mit minimaler Gratbildung ermöglicht.

Anwendungen: Geeignet für Gerätegehäuse, dekorative Verkleidungen, Rohrleitungen, allgemeine, leicht belastete Komponenten und kleine Strukturteile. Es ist die bevorzugte Legierungssorte für kostengünstige, leicht belastete Anwendungen und wird häufig in Bereichen eingesetzt, in denen es um Konsumgüter des täglichen Bedarfs und Kleingeräte geht.

Nach den Grundsätzen der "Leistungsanpassung, der Durchführbarkeit der Verarbeitung und der optimalen Kosten" lauten die wichtigsten Auswahlkriterien wie folgt:

- Bestes Gesamtwirtschaftlichkeitsniveau: 6061-T6 (deckt 80% der allgemeinen Anwendungen ab);

- Ultrahohe Festigkeitsanforderungen: 7075-T6 (7075-T73 für Korrosionsbeständigkeit);

- Korrosive Umgebungen: 5083 bevorzugt, gefolgt von 5052;

- Bleche/Biegeteile: 5052; Profile/Dekorteile: 6063;

- Hochbelastbare Strukturen: 6082-T6; Serienmäßig hergestellte Druckguss-Gehäuse: ADC12 (A380);

- Hochbeanspruchte Komponenten für die Luft- und Raumfahrt: 2024 (ermüdungsbeständig) oder 7075-T6 (hochfest).

Nach der CNC-Bearbeitung verbessert die Oberflächenbehandlung von Teilen aus Aluminiumlegierungen nicht nur ihre Witterungsbeständigkeit und Lebensdauer, sondern optimiert auch ihr Aussehen und entspricht damit genau den ästhetischen Anforderungen des grenzüberschreitenden Marktes. Wir bieten vielfältige und personalisierte Oberflächenbehandlungsoptionen für verschiedene Anwendungsszenarien, wie folgt:

1. Eloxieren: Das am häufigsten verwendete Oberflächenbehandlungsverfahren, das in Harteloxal und Farbeloxal unterteilt wird. Harte Eloxalschichten können eine Dicke von 10-50 μm erreichen und bieten eine hervorragende Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, die sich für Industrieteile eignet; farbiges Eloxieren ermöglicht eine Vielzahl kundenspezifischer Farben, die sich an die ästhetischen Anforderungen von Unterhaltungselektronik und Sportartikeln anpassen lassen.

2. Sandstrahlen/Bürsten: Durch physikalische Polierverfahren wird auf der Oberfläche der Teile eine feine, matte Textur erzielt, die kleinere Werkzeugspuren effektiv verdeckt und die Haptik und das hochwertige Aussehen des Produkts verbessert. Weit verbreitet in elektronischen Gehäusen, dekorativen Teilen und anderen Produkten.

3. Sprühbeschichtung/Elektrophorese: Ermöglicht eine reichhaltige Farb- und Musteranpassung, besitzt eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und bietet eine einheitliche Oberflächenstruktur, die sich für Verbraucherprodukte mit hohen ästhetischen Anforderungen eignet und die Wettbewerbsfähigkeit des Produkts auf dem Markt verbessert.

4. Passivierung/Chemische Oxidation: Bildet einen dünnen und gleichmäßigen Schutzfilm auf der Oberfläche des Teils, ohne die Maßhaltigkeit und Leitfähigkeit des Teils zu beeinträchtigen. Es eignet sich für elektronische Präzisionsstecker, leitfähige Komponenten und andere Produkte mit strengen Anforderungen an Größe und Leitfähigkeit.

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