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Leitfaden für die Aluminiumextrusion: Leichte bis schwierige Legierungen

Aktualisierte :

Extrudierbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, unter Extrusionsbedingungen geformt zu werden. Für diesen Begriff gibt es keine genaue physikalische Definition. Die relative Extrudierbarkeit von Aluminiumlegierungen lässt sich grob anhand der Extrusionsaustrittsgeschwindigkeit messen.

  • Im Allgemeinen gilt: Je höher die Festigkeit des Aluminiumprofils, desto schwieriger ist es, es zu extrudieren, was zu einer geringeren Extrusionsrate führt.
  • Legierungen, die leicht zu extrudieren sind, können mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 m/min und schneller bearbeitet werden.
  • Ein typisches Extrusionsverhältnis beträgt 40:1, wobei die Austrittsgeschwindigkeit anspruchsvollerer Legierungen etwa 0,6 bis 1,2 Meter pro Minute beträgt.
  • Bei Legierungen mittlerer Schwierigkeit oder sehr anspruchsvollen Legierungen ist der Temperaturbereich zwischen der Grenztemperatur der Extrusionsbelastung und der inakzeptablen Oberflächentemperatur sehr eng. Dies hat zur Folge, dass WarmExtrusionstechniken ihre Extrusionsleistung nicht wesentlich verbessern können.

Extrusion

Aluminium-Extrusionsprodukte

  • Stangen/Streifen (rund, quadratisch, rechteckig, sechseckig)
  • Rohre (rund, quadratisch, rechteckig)
  • Standardprofile (massiv, halbhohl, hohl)

Aluminum Extrusion products

Klassifizierung nach Profilkomplexität

Mit zunehmender Komplexität des Profilquerschnitts steigt der Extrusionsdruck und die Austrittsgeschwindigkeit nimmt ab. Die Komplexität des Profils wird im Allgemeinen durch das Verhältnis des Umfangs des Profils zu seiner Querschnittsfläche oder Masse dargestellt, das als Formfaktor bezeichnet wird.

Unter der Annahme, dass die Extrudierbarkeit von Stäben aus der Legierung 6063 100 beträgt, werden alle anderen Legierungen mit 6063 verglichen. Je kleiner die Zahl, desto größer die Schwierigkeit.

LegierungStangen, StangenEinfache QuerschnittsprofileKomplexe Querschnittsprofile
1050200160120
3003180145110
60631009080
7005705542
5052605040
2011352821
2024181411
707513118
54561086

 Komplexität des Profils

Klassifizierung nach Extrudierbarkeit und Extrusionsbedingungen

Die Extrudierbarkeit von Aluminium spiegelt sich in Metriken wie dem erforderlichen Extrusionsdruck, der maximalen Extrusionsgeschwindigkeit, der Qualität des extrudierten Produkts, der Ausbeute und der Lebensdauer der Matrize wider. Zu den Faktoren, die die Extrudierbarkeit von Aluminium beeinflussen, gehören:

  • Legierungszusammensetzung des Knüppels
  • Gussstruktur des Knüppels
  • Homogenisierungsbehandlung und Verformungsbeständigkeit des Knüppels
  • Temperatur des Extrusionsknüppels
  • Temperatur der Extrusionsdüse und des Werkzeugs
  • Bedingungen für die Schmierung
  • Technologie zur Regelung der Extrusionstemperatur und -geschwindigkeit
  • Aufbau der Matrize
  • Größe des Arbeitsbereichs der Matrize
  • Oberflächengüte des Werkzeugarbeitsbereichs
  • Kontrolle des Metallflusses in der Matrize
LegierungExtrudierbarkeitExtrusionstemperatur / °CExtrusionsverhältnisAusfahrgeschwindigkeit (m/min)Split-Flow-ExtrusionGeschweißte Extrusion
1060, 1100150400-50050020-100JaJa
1200125400-50050025-100JaJa
201130370-4806-401.5-6NeinNein
2014, 201720370-4806-401.5-6NeinNein
202415370-4806-401.5-6NeinNein
3003, 3004,3203100400-4806-601.5-30JaJa
505260400-5006-501.5-30SchwierigNein
5056, 508325420-4806-501.5-10NeinNein
508630450-4806-501.5-10NeinNein
545450450-4806-501.5-10NeinNein
545620450-4806-501.5-10NeinNein
6061, 615170450-52030-601.5-30JaJa
6N0190460-52030-8015-80JaJa
6063, 6101100480-52030-10015-100JaJa
7001, 71787430-5006-301.5-5.5NeinNein
700380430-5006-301.5-30JaNein
7075, 707910360-4406-301.5-5.5NeinNein

Gemäß den Toleranznormen EN 755

Europäische Normen

  • EN 755-3 – Rundstäbe/-stäbe
  • EN 755-4 – Quadratische Stäbe
  • EN 755-5 – Rechteckige Stangen
  • EN 755-6 – Sechseckige Stäbe
  • EN 755-7 – Nahtlose Rohre
  • EN 755-8 – Fensterrohre
  • EN 755-9 – Profile

Diese Normen klassifizieren Legierungen in zwei Kategorien, basierend auf der Herstellungsschwierigkeit der Produkte:

Gruppe 1 – "Leicht zu bearbeitende" Legierungen

Gruppe 2 – "Schwer zu bearbeitende" Legierungen

Aluminiumlegierungen mit unterschiedlichen Extrusionsschwierigkeiten nach EN 755-9

Gruppe 1Serie 1000EN AW-1050A, EN AW-1070A, EN AW-1200, EN AW-1350
Serie 3000EN AW-3102, EN AW-3003, EN AW-3103
Serie 5000EN AW-5005, EN AW-5005A
Serie 6000EN AW-6101A, EN AW-6101B, EN AW-6005, EN AW-6005A, EN AW-6106, EN AW-6008, EN AW-6010A, EN AW-6023, ENAW-6060, EN AW-6360, EN AW-6063, EN AW-6063A, EN AW-6463
Gruppe IIBaureihe 2000EN AW-2007, EN AW-2011, EN AW-2011A, EN AW-2014, EN AW-2014A, EN AW-2017A, EN AW-2024, EN AW-2030
Serie 5000EN AW-5019, EN AW-5049, EN AW-5051A, EN AW-5251, EN AW-5052, EN AW-5154A, EN AW-5454, EN AW-5754, EN AW-5083, EN AW-5086
Serie 6000EN AW-6012, EN AW-6014, EN AW-6018, EN AW-6351, EN AW-6061, EN AW-6261, EN AW-6262, EN AW-6262A, EN AW-6065, EN AW-6081, EN AW-6082, EN AW-6182
Serie 7000EN AW-7003, EN AW-7005, EN AW-7108, EN AW-7108A, EN AW-7020, EN AW-7021, EN AW-7022, EN AW-7049A, EN AW-7075

Gemäß EN 755-3 sind Aluminiumlegierungen mit unterschiedlichen Extrusionsschwierigkeiten für Stangen und Stäbe

Gruppe ISerie 1000EN AW-1050A, EN AW-1070A, EN AW-1200, EN AW-1350
Serie 3000EN AW-3102, EN AW-3003, EN AW-3103
Serie 5000EN AW-5005, EN AW-5005A, EN AW-5051A, EN AW-5251
Serie 6000EN AW-6101A, EN AW-6101B, EN AW-6005, EN AW-6005A, EN AW-6106, EN AW-6008, EN AW-6010A, EN AW-6012, EN AW-6014, EN AW-6018, EN AW-6023, EN AW-6351, EN AW-6060, EN AW-6360, EN AW-6061, EN AW-6261, EN AW-6262, EN AW-6262A, EN AW-6063, EN AW-6063A, EN AW-6463, EN AW-6065, EN AW-6081, EN AW-6082, EN AW-6182
Gruppe II.Baureihe 2000EN AW-2007, EN AW-2011, EN AW-2011A, EN AW-2014, EN AW-2014A, EN AW-2017A, EN AW-2024, EN AW-2030
Serie 5000EN AW-5019, EN AW-5049, EN AW-5052, EN AW-5154A, EN AW-5454, EN AW-5754, EN AW-5083, EN AW-5086
Serie 7000EN AW-7003, EN AW-7005, EN AW-7108, EN AW-7108A, EN AW-7020, EN AW-7021, EN AW-7022, EN AW-7049A, EN AW-7075