{"id":15105,"date":"2025-02-10T17:38:32","date_gmt":"2025-02-10T09:38:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sogaworks.com\/?p=15105"},"modified":"2025-02-19T17:00:54","modified_gmt":"2025-02-19T09:00:54","slug":"what-is-cast-aluminum","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sogaworks.com\/de\/blogs\/what-is-cast-aluminum\/","title":{"rendered":"Aluminiumguss erkl\u00e4rt - alles, was Sie dar\u00fcber wissen m\u00fcssen"},"content":{"rendered":"

Aluminiumguss bietet Vorteile wie hohe Festigkeit, hervorragende Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und leichte Bearbeitbarkeit, was ihn zu einem beliebten Werkstoff in Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik und der Konsumg\u00fcterindustrie macht. In diesem Artikel werden wir die Zusammensetzung von Aluminiumguss, Herstellungsverfahren, Eigenschaften, Anwendungen, Qualit\u00e4tskontrolle und neue Trends er\u00f6rtern.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Was ist Aluguss?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Aluminiumgusslegierungen sind Legierungen auf Aluminiumbasis, die durch eine Art Gie\u00dfverfahren in Form gebracht werden. Im Gegensatz zu Knetaluminium, das durch mechanische Verfahren wie Walzen oder Strangpressen in Form gebracht wird, wird Gussaluminium geschmolzen und in Formen gegossen, dann abgek\u00fchlt und in die gew\u00fcnschte Form gebracht. Das Gie\u00dfverfahren erm\u00f6glicht die Herstellung sehr komplexer Geometrien, die mit anderen Methoden nur schwer zu realisieren sind.<\/p>\n\n\n\n

\"Aluminium-Gussteil\"<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Zusammensetzung von Aluminiumgusslegierungen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminiumgusslegierungen bestehen haupts\u00e4chlich aus Aluminium (Al) zusammen mit einem oder mehreren Legierungselementen wie Silizium (Si), Kupfer (Cu), Magnesium (Mg), Zink (Zn) und Mangan (Mn).<\/p>\n\n\n\n

Diese Elemente werden als Legierungselemente hinzugef\u00fcgt, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern. <\/p>\n\n\n\n

Elemente<\/strong><\/td>Auswirkungen<\/strong><\/td><\/tr>
Silizium (Si)<\/strong><\/td>Verbessert die Flie\u00dff\u00e4higkeit, reduziert die Schrumpfung und erh\u00f6ht die Verschlei\u00dffestigkeit.<\/td><\/tr>
Kupfer (Cu)<\/strong><\/td>Erh\u00f6ht die Festigkeit und H\u00e4rte, kann aber die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit verringern.<\/td><\/tr>
Magnesium (Mg)<\/strong><\/td>Verbessert die Festigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, insbesondere in Meeresumgebungen.<\/td><\/tr>
Zink(Zn)<\/strong><\/td>Verbessert die Gie\u00dfbarkeit und Festigkeit, wird h\u00e4ufig in hochfesten Legierungen verwendet.<\/td><\/tr>
Mangan(Mn)<\/strong><\/td>Verbessert die Z\u00e4higkeit und Rissbest\u00e4ndigkeit.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Arten von Aluminiumguss<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Klassifizierung von Aluminiumgusslegierungen basiert haupts\u00e4chlich auf der elementaren Beschaffenheit der wichtigsten Legierungselemente, die wiederum die Eigenschaften der Legierung entscheidend beeinflussen. Es gibt vier Hauptkategorien: A1-Si, Al-Mg, Al-Cu und Al-Zn. Jede hat ihre eigenen Merkmale und eignet sich f\u00fcr verschiedene Aufgaben in unterschiedlichen Branchen.<\/p>\n\n\n\n

Aluminium-Silizium-Legierungen (Al-Si)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminium-Silizium-Legierungen geh\u00f6ren aufgrund ihrer au\u00dfergew\u00f6hnlichen Gie\u00dfeigenschaften und ihrer guten Verschlei\u00dffestigkeit zu den in der Fertigung am h\u00e4ufigsten verwendeten Aluminiumgusslegierungen. Diese Legierungen enthalten Silizium zwischen 10% und 25% und haben eine geringe Dichte, einen niedrigen W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten und eine hohe spezifische Festigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sie sich gut f\u00fcr Bauteile wie Motorbl\u00f6cke, Zylinderk\u00f6pfe und R\u00e4der.<\/p>\n\n\n\n

Beispiele f\u00fcr G\u00fcteklassen: A356, A360, A413<\/p>\n\n\n\n

Aluminium-Magnesium-Legierungen (Al-Mg)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Al-Mg-Legierungen sind aufgrund ihrer Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, ihrer mittleren bis hohen Festigkeit und ihrer guten Schwei\u00dfbarkeit nach wie vor von Bedeutung. Mit einem Magnesiumgehalt, der in der Regel zwischen 0,5-12% liegt, weisen diese Legierungen verbesserte mechanische Eigenschaften auf, die in der Luft- und Raumfahrt auf der Suche nach hochfesten und leichten Materialien wie Schiffsstrukturen, Flugzeugfahrwerken sowie Lebensmittel- und Getr\u00e4nkeverpackungen zum Einsatz kommen. <\/p>\n\n\n\n

Aluminium-Kupfer-Legierungen (Al-Cu)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

AI-Cu-Legierungen weisen f\u00fcr ihren Kupfergehalt, der im Allgemeinen zwischen 2-10% liegt, eine gute Festigkeit und ausgezeichnete Bearbeitbarkeit auf. Die wichtigsten Anwendungsbereiche sind die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und der Hochbau.<\/p>\n\n\n\n

Beispiel f\u00fcr Benotungen: A295<\/p>\n\n\n\n

Aluminium-Zink-Legierungen (Al-Zn)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

AI-Zn-Legierungen sind f\u00fcr ihre h\u00f6heren Festigkeiten bekannt, insbesondere wenn sie w\u00e4rmebehandelt werden. Aufgrund ihrer hohen Leistungsf\u00e4higkeit werden Al-Zn-Legierungen h\u00e4ufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.<\/p>\n\n\n\n

 Beispiel f\u00fcr G\u00fcteklassen: A712.2<\/p>\n\n\n\n

G\u00e4ngige Aluminiumgusslegierungen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

A356:<\/strong> Ein Werkstoff f\u00fcr die Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie mit guter Dehnbarkeit und Festigkeit.<\/p>\n\n\n\n

A360:<\/strong> Es ist bekannt f\u00fcr seine Gie\u00dfbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und wird h\u00e4ufig f\u00fcr Automobilteile wie R\u00e4der und Motorkomponenten verwendet.<\/p>\n\n\n\n

A380:<\/strong> Da es als fl\u00fcssigkeits- und druckdicht gilt, wird es haupts\u00e4chlich f\u00fcr den Druckguss verwendet.<\/p>\n\n\n\n

A390:<\/strong> Ein vielseitiger Werkstoff mit h\u00f6herer Festigkeit, gr\u00f6\u00dferer H\u00e4rte und besserer Korrosionsbest\u00e4ndigkeit.<\/p>\n\n\n\n

A413:<\/strong> Eine Legierung mit guter Gie\u00dfbarkeit und bemerkenswerter Druckdichtigkeit; eine Alternative zu A380.<\/p>\n\n\n\n

ADC12: <\/strong>Eine in Asien weit verbreitete Legierung f\u00fcr Druckguss mit guten mechanischen Eigenschaften und Gie\u00dfbarkeit. <\/p>\n\n\n\n

Verfahren zum Gie\u00dfen von Aluminium<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Der Schmelzvorgang ist der erste Schritt bei der Herstellung von Aluminiumguss. Dabei werden Rohstoffe geschmolzen, in der Regel Prim\u00e4raluminium, recyceltes Aluminium und Legierungselemente. Der Schmelzvorgang findet in \u00d6fen mit 700\u00b0C bis 800\u00b0C statt. Zu den wichtigsten Aspekten beim Schmelzen geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n

Schutz vor Oxidation. Aluminium oxidiert leicht, wenn es der Luft ausgesetzt wird, und bildet eine Schicht aus Aluminiumoxid (Al2O3). Um die Oxidation zu verringern, werden Inertgase oder Flussmittel eingesetzt.<\/p>\n\n\n\n

Homogenit\u00e4t der Legierung. Das richtige Mischen von Legierungselementen stellt sicher, dass eine einheitliche Zusammensetzung und einheitliche Eigenschaften erzielt werden.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Herstellung von Aluminiumgussteilen gibt es zahlreiche Gie\u00dfverfahren, die alle ihre Vor- und Nachteile haben.<\/p>\n\n\n\n

Sandgie\u00dfen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Dieses Sandgussverfahren ist eines der \u00e4ltesten und vielseitigsten im Aluminiumguss. Bei diesem Verfahren wird eine Dauerform aus einem Sandgemisch hergestellt und geschmolzenes Metall in diese Form gegossen. Das Verfahren eignet sich sehr gut f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere, komplexere Aluminiumteile und erm\u00f6glicht Flexibilit\u00e4t in Bezug auf Gr\u00f6\u00dfe und Form des Teils.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile: Geringe Kosten, geeignet f\u00fcr gro\u00dfe und komplexe Teile und flexible Gestaltungsm\u00f6glichkeiten.<\/p>\n\n\n\n

Nachteilig: Im Vergleich zu anderen Verfahren geringere Ma\u00dfhaltigkeit und Oberfl\u00e4cheng\u00fcte.<\/p>\n\n\n\n

\"Sandgussverfahren\"<\/figure>\n\n\n\n

Druckgie\u00dfen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Druckguss ist die Methode der Schnelligkeit und Effizienz. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Aluminium unter sehr hohem Druck direkt in eine Matrize oder Form gespritzt.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile: Hohe Produktionsraten, hervorragende Ma\u00dfgenauigkeit und glatte Oberfl\u00e4chen.<\/p>\n\n\n\n

Nachteilig: Hohe anf\u00e4ngliche Werkzeugkosten, begrenzt auf kleinere Gussst\u00fccke.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Feinguss<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Beim Feinguss wird ein Wachsmodell mit einem keramischen Schlamm beschichtet, um eine Form herzustellen, die dann erhitzt wird, um das Wachs zu schmelzen, und dann mit geschmolzenem Aluminium gef\u00fcllt wird. Es eignet sich gut f\u00fcr die Herstellung von d\u00fcnnwandigen Aluminiumgussteilen mit einer Mindestwandst\u00e4rke von 0,40 mm. <\/p>\n\n\n\n

Vorteile: Hohe Pr\u00e4zision, hervorragende Oberfl\u00e4cheng\u00fcte und die M\u00f6glichkeit, komplexe Formen zu erzeugen.<\/p>\n\n\n\n

Benachteiligungen: Kostspieliger und zeitaufw\u00e4ndiger Prozess.<\/p>\n\n\n\n

\"Feingussverfahren\"<\/figure>\n\n\n\n

Kokillengie\u00dfen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Bei der Dauerformgusstechnik werden Metallformen verwendet, die wiederverwendet werden k\u00f6nnen. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Aluminium durch Schwerkraft oder geringen Druck in die Dauerform gegossen. Dieses Verfahren eignet sich f\u00fcr m\u00e4\u00dfige Mengen von Aluminiumgussteilen.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile: Gute Oberfl\u00e4cheng\u00fcte, Ma\u00dfgenauigkeit und schnellere Produktionszeit im Vergleich zum Sandguss.<\/p>\n\n\n\n

Nachteilig: Die Werkzeuge sind teurer und auf einfache Geometrien beschr\u00e4nkt.<\/p>\n\n\n\n

\"Stranggussverfahren\"<\/figure>\n\n\n\n

Eigenschaften und Vorteile von Gussaluminium<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Mechanische Eigenschaften<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminiumgusslegierungen weisen je nach ihrer Zusammensetzung und den vorherrschenden W\u00e4rmebehandlungen eine Reihe von mechanischen Eigenschaften auf.<\/p>\n\n\n\n

Zugfestigkeit<\/td>Streckgrenze<\/td>Dehnung<\/td>H\u00e4rte<\/td>Dichte<\/td><\/tr>
100-565 MPa<\/td>30-525 MPa<\/td>0.5-28%<\/td>25-170 HB<\/td>2,57-2,95 g\/cm\u00b3<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Leichtes Gewicht<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Leichtigkeit ist ein weiteres gro\u00dfartiges Attribut von Aluminiumguss, es wiegt etwa 2,57-2,95 g\/cm\u00b3, was es leicht macht im Vergleich zu Materialien wie Gusseisen<\/a> und Stahl. Dieses geringere Gewicht sorgt f\u00fcr ein gutes Verh\u00e4ltnis zwischen Festigkeit und Gewicht, was von Vorteil ist, wenn sowohl Festigkeit als auch geringes Gewicht erforderlich sind.<\/p>\n\n\n\n

Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminiumgusslegierungen sind an der Oberfl\u00e4che mit einer Oxidschicht \u00fcberzogen, die einen Schutzschild bildet und diesen Legierungen eine ausgezeichnete Korrosionsbest\u00e4ndigkeit verleiht. Aus diesem Grund werden sie f\u00fcr Anwendungen in korrosiven und feindlichen Umgebungen verwendet, z. B. f\u00fcr Schiffs- und Automobilkomponenten.<\/p>\n\n\n\n

Hohe thermische und elektrische Leitf\u00e4higkeit<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminiumguss eignet sich f\u00fcr W\u00e4rmetauscher, Elektronikgeh\u00e4use und elektrische Bauteile, da sich Aluminium auch durch eine hohe thermische und elektrische Leitf\u00e4higkeit auszeichnet.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit: 87-233 W\/m-K<\/p>\n\n\n\n

Elektrische Leitf\u00e4higkeit: 21-45 %<\/p>\n\n\n\n

Hohe Qualit\u00e4t <\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aluminiumgusslegierungen bieten eine gute Ma\u00dfhaltigkeit und Oberfl\u00e4cheng\u00fcte. Die Ma\u00dftoleranz liegt normalerweise zwischen IT6 und IT7 und kann in bestimmten F\u00e4llen IT4 erreichen. Die Oberfl\u00e4chenrauheit liegt in der Regel im Bereich von Ra 5 bis Ra 8, was den Bedarf an weiterer Nachbearbeitung reduziert. Es sei auch darauf hingewiesen, dass gegossene Aluminiumlegierungen eine h\u00f6here Festigkeit und H\u00e4rte aufweisen als sandgegossene Teile, wobei die Festigkeit normalerweise um \u00fcber 25% bis 30% erh\u00f6ht und die Dehnung um etwa 70% verringert wird. Die mechanischen Eigenschaften sind trotz des R\u00fcckgangs der Dehnung f\u00fcr viele Anwendungen geeignet. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen mit Aluminiumguss d\u00fcnnwandige und komplexe Teile gegossen werden, wie z. B. Gussteile aus Zinklegierungen mit einer Mindestwandst\u00e4rke von 0,3 mm und Aluminiumgussteile mit einer Mindestst\u00e4rke von 0,5 mm; die Produktion weist Gussl\u00f6cher mit einem Durchmesser von nur 0,7 mm auf, und die Gewinde haben eine Mindeststeigung von nur 0,75 mm.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Wirtschaftlicher Nutzen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aufgrund der gro\u00dfen Genauigkeit und Oberfl\u00e4cheng\u00fcte<\/a> von Aluminiumgussteilen erfordern im Allgemeinen keine oder nur geringe zus\u00e4tzliche Bearbeitungsschritte. Diese Verbesserung bezieht sich auf die Nutzung von Metallen, die Verringerung umfangreicher Bearbeitungsmaschinen und die Einsparung von Arbeitskr\u00e4ften. Au\u00dferdem sind Aluminiumgussteile aufgrund der Effizienz des Gie\u00dfverfahrens relativ billiger. <\/p>\n\n\n\n

Qualit\u00e4tskontrolle bei der Herstellung von Aluminiumguss<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Defekt-Erkennung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Porosit\u00e4t, Schrumpfung, Risse und Einschl\u00fcsse sind einige der Fehler, die beim Gie\u00dfen von Aluminium auftreten k\u00f6nnen. Es gibt verschiedene Methoden zur Erkennung von Fehlern, darunter:<\/p>\n\n\n\n