Aluminium ist nach Stahl das meistverwendete Metall. Es ist leicht, rostet nicht und lässt sich gut schneiden, biegen und fräsen. Im Alltag arbeiten Sie fast immer mit einer Legierung. Dieser Beitrag zeigt die wichtigsten Eigenschaften, vergleicht die Legierungsgruppen und hilft Ihnen bei der Auswahl.
Problem
Was ist Aluminium?
Aluminium (chemisches Zeichen Al) ist ein silbrig-weißes Leichtmetall. Es wird aus Bauxit gewonnen und lässt sich ohne Qualitätsverlust immer wieder einschmelzen. Recyceltes Aluminium braucht nur einen kleinen Teil der Energie für die Erstherstellung.
An der Luft bildet Aluminium sofort eine dünne Oxidschicht. Sie schützt das Metall vor Korrosion. Durch Eloxieren wird diese Schicht gezielt verstärkt und kann eingefärbt werden.
Eigenschaften von Aluminium auf einen Blick
Die Werte gelten für Reinaluminium. Legierungen weichen je nach Zusammensetzung ab, vor allem bei Festigkeit und Leitfähigkeit.
| Eigenschaft | Aluminium | Zum Vergleich: Stahl |
|---|---|---|
| Dichte | 2,70 g/cm³ | 7,85 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 660 °C | ca. 1.500 °C |
| Wärmeleitfähigkeit | ca. 235 W/(m·K) | ca. 50 W/(m·K) |
| Elastizitätsmodul | ca. 70 GPa | ca. 210 GPa |
| Zugfestigkeit | 60 bis über 500 MPa, je nach Legierung | 360 bis über 1.000 MPa |
| Magnetisch | nein | ja |
| Korrosion | schützende Oxidschicht | rostet ohne Schutz |
Gerundete Richtwerte nach Fachliteratur. Verbindliche Werte nennt das Werkstoffzeugnis.
Merke: Aluminium wiegt rund ein Drittel von Stahl. Bei gleicher Steifigkeit braucht ein Bauteil aber mehr Querschnitt, denn der E-Modul ist dreimal kleiner.
Ursache
Aluminiumlegierungen im Vergleich
Die Bezeichnung nach EN 573 beginnt mit EN AW und einer vierstelligen Nummer. Die erste Ziffer nennt das Hauptlegierungselement. Eine ausführliche Erklärung der Nummern finden Sie unter EN AW-Nummern erklärt.
| Gruppe | Hauptelement | Typische Sorten | Stärke | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | Reinaluminium (≥ 99 %) | EN AW-1050A (Al 99,5) | sehr gut umformbar, beste Leitfähigkeit | Designbleche, Hammerschlagblech, Verkleidungen |
| 3000 | Mangan | EN AW-3003, 3105 | gut umformbar, witterungsbeständig | Dach, Fassade, Behälter |
| 5000 | Magnesium | EN AW-5754 (AlMg3), 5083 | gut schweißbar, seewasserbeständig | Bleche, Riffelblech, Fahrzeug- und Bootsbau |
| 6000 | Magnesium + Silizium | EN AW-6060, 6063, 6082 | aushärtbar, gut eloxierbar, gut zerspanbar | Strangpressprofile, Rohre, Stangen |
| 2000 | Kupfer | EN AW-2007 (AlCuMgPb) | sehr gut zerspanbar, fest | Drehteile auf Automaten |
| 7000 | Zink | EN AW-7075 (AlZnMgCu1,5) | höchste Festigkeit | Formenbau, hoch belastete Teile |
Lösung
Welche Legierung für welche Form?
Wählen Sie zuerst die Produktform. Danach engt sich die Auswahl fast von selbst ein.
- Blech zum Lasern und Kanten: EN AW-5754 (AlMg3). Für glatte Sichtteile und Designbleche: EN AW-1050A.
- Profil, Rohr und Flachstange: EN AW-6060. Sie ist gut eloxierbar und hat saubere Kanten.
- Rundstange für Drehteile: EN AW-2007 für Automaten, EN AW-6082 für höhere Festigkeit mit guter Korrosionsbeständigkeit.
- Hoch belastete Frästeile: EN AW-7075.
Praxis
Welche Bearbeitung folgt?
Biegen, Schweißen, Zerspanen und Eloxieren setzen unterschiedliche Schwerpunkte. AlMg3 lässt sich gut kanten und schweißen. 6000er-Legierungen sind die erste Wahl für Eloxal. 2007 und 7075 sind für Schweißnähte weniger geeignet.
Nennen Sie die geplanten Schritte bereits bei der Materialauswahl. Legierung, Zustand (zum Beispiel H111 oder T6) und Abmessung gehören zusammen. Für technisch festgelegte Anwendungen hat die Zeichnungs- oder Werkstoffvorgabe Vorrang.
Auf einen Blick
- Produktform festgelegt
- Bearbeitungsfolge bekannt (Biegen, Schweißen, Eloxieren, Zerspanen)
- Legierung und Zustand passend zum Einsatz
- Werkstoffvorgabe mit Angebot verglichen
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Häufige Fragen
Wie schwer ist Aluminium?
Aluminium hat eine Dichte von etwa 2,70 g/cm³. Ein Blech mit 1 m² Fläche und 1 mm Stärke wiegt also rund 2,7 kg. Stahl wiegt bei gleichem Maß etwa 7,9 kg.
Bei welcher Temperatur schmilzt Aluminium?
Reinaluminium schmilzt bei 660 °C. Legierungen beginnen je nach Zusammensetzung etwas früher zu schmelzen.
Ist Aluminium magnetisch?
Nein. Aluminium ist nicht magnetisch. Ein Magnet haftet daran nicht.
Welche Aluminiumlegierung ist am besten schweißbar?
Die 5000er-Gruppe, zum Beispiel AlMg3 (EN AW-5754) und 5083. Auch 6000er-Legierungen sind gut schweißbar, verlieren in der Wärmeeinflusszone aber Festigkeit.
Was ist der Unterschied zwischen AlMg3 und AlMgSi?
AlMg3 (EN AW-5754) ist eine Blechlegierung: gut zu kanten, schweißbar und seewasserbeständig. AlMgSi (EN AW-6060, 6082) ist aushärtbar und wird vor allem für Profile und Stangen verwendet.