Aluminiumstangen werden aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften wie geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit und hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt. Als Lieferant von Aluminiumstangen stoße ich oft auf Fragen von Kunden zu den Unterschieden zwischen stranggepressten und gezogenen Aluminiumstangen. In diesem Blog werde ich mich mit diesen Unterschieden befassen, um Ihnen dabei zu helfen, fundierte Entscheidungen beim Kauf von Aluminiumstangen zu treffen.
Herstellungsprozesse
Der erste wesentliche Unterschied zwischen stranggepressten und gezogenen Aluminiumstangen liegt in ihren Herstellungsverfahren.
Extrusionsprozess
Strangpressen ist ein Prozess, bei dem ein Aluminiumbarren auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, normalerweise zwischen 370 °C und 500 °C, abhängig von der Legierung. Dieser erhitzte Barren wird dann mithilfe einer hydraulischen Presse durch eine Matrize gedrückt. Die Matrize hat eine bestimmte Querschnittsform, beispielsweise rund, quadratisch oder sechseckig. Während das Aluminium durch die Matrize gedrückt wird, nimmt es die Form der Matrize an und erzeugt so einen langen, durchgehenden Stab.
Der Extrusionsprozess ist äußerst vielseitig. Es können Stäbe mit komplexen Querschnittsformen hergestellt werden, die mit anderen Methoden nur schwer oder gar nicht zu erreichen wären. Wir können zum Beispiel problemlos produzierenSechseckiger Stab aus Aluminium 6061im Extrusionsverfahren. Die Extrusionsgeschwindigkeit kann variieren, liegt jedoch typischerweise zwischen einigen Zoll pro Minute und mehreren Fuß pro Minute, abhängig von der Größe und Komplexität des Riegels.
Zeichenprozess
Der Ziehprozess hingegen beginnt mit einer vorhandenen Aluminiumstange, die zuvor extrudiert oder gegossen wurde. Dieser Stab wird durch eine Reihe von Matrizen mit immer kleineren Durchmessern gezogen. Das Ziehen erfolgt normalerweise bei Raumtemperatur. In einigen Fällen kann der Stab jedoch leicht vorgewärmt werden, um die zum Ziehen erforderliche Kraft zu verringern.
Beim Ziehvorgang verringert sich die Querschnittsfläche des Stabes und seine Länge vergrößert sich. Dies führt zu einer Stange mit einem präziseren Durchmesser und einer glatteren Oberflächenbeschaffenheit im Vergleich zu extrudierten Stangen. Wenn Sie beispielsweise für Ihre Anwendung einen sehr genauen Durchmesser benötigen, ist die gezogene Aluminiumstange möglicherweise die bessere Wahl.
Oberflächenbeschaffenheit
Auch die Oberflächenbeschaffenheit stranggepresster und gezogener Aluminiumstäbe unterscheidet sich erheblich.
Stranggepresste Aluminiumstangen
Stäbe aus stranggepresstem Aluminium haben typischerweise eine leicht raue Oberflächenbeschaffenheit. Dies liegt daran, dass das Aluminium während des Extrusionsprozesses an den Wänden der Matrize reibt und einige Spuren auf der Oberfläche hinterlässt. Allerdings kann diese raue Oberfläche bei manchen Anwendungen von Vorteil sein, bei denen eine bessere Griffigkeit oder Haftung erforderlich ist. Beispielsweise kann bei Bauanwendungen, bei denen die Stange zur strukturellen Unterstützung verwendet wird und eine gute Verbindung mit anderen Materialien erforderlich ist, die leicht raue Oberfläche einer extrudierten Stange die Verbindungsfestigkeit verbessern.
Gezogene Aluminiumstangen
Gezogene Aluminiumstangen haben eine viel glattere Oberflächenbeschaffenheit. Beim Ziehvorgang wird die Oberfläche der Stange beim Durchlaufen der Matrizen poliert. Diese glatte Oberfläche ist ideal für Anwendungen, bei denen es auf die Ästhetik ankommt, beispielsweise bei der Herstellung von Konsumgütern wie Möbeln oder Dekorationsartikeln. Außerdem wird die Reibung reduziert, was bei Anwendungen von Vorteil sein kann, bei denen die Stange mit beweglichen Teilen in Kontakt kommt.
Maßgenauigkeit
Die Maßgenauigkeit ist ein weiterer entscheidender Faktor, der bei der Wahl zwischen stranggepressten und gezogenen Aluminiumstangen berücksichtigt werden muss.
Stranggepresste Aluminiumstangen
Stranggepresste Stäbe weisen im Allgemeinen eine geringere Maßhaltigkeit auf als gezogene Stäbe. Der Hochtemperatur-Extrusionsprozess kann zu einer gewissen Ausdehnung und Kontraktion des Aluminiums führen, was zu geringfügigen Abweichungen in den Abmessungen der Stange führt. Moderne Extrusionstechniken und ein fortschrittliches Düsendesign können diese Abweichungen jedoch minimieren. Für die meisten allgemeinen Anwendungen ist die Maßgenauigkeit extrudierter Stäbe ausreichend. Bei der Herstellung von Rahmen für Maschinen können beispielsweise kleine Maßabweichungen extrudierter Stäbe keinen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtleistung des Rahmens haben.
Gezogene Aluminiumstangen
Gezogene Stäbe bieten eine wesentlich höhere Maßgenauigkeit. Da der Ziehvorgang das Ziehen der Stange durch eine Reihe präzise dimensionierter Matrizen beinhaltet, können die Endabmessungen der Stange innerhalb sehr enger Toleranzen kontrolliert werden. Dadurch eignen sich gezogene Stäbe für Anwendungen, bei denen präzise Abmessungen entscheidend sind, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt- oder Automobilindustrie, wo selbst kleine Maßfehler zu erheblichen Leistungsproblemen führen können.
Mechanische Eigenschaften
Auch die mechanischen Eigenschaften von stranggepressten und gezogenen Aluminiumstäben können variieren.
Stranggepresste Aluminiumstangen
Extrudierte Stäbe neigen dazu, im gesamten Querschnitt eine gleichmäßigere Kornstruktur aufzuweisen. Dies liegt daran, dass der Extrusionsprozess das Aluminium dazu zwingt, relativ gleichmäßig zu fließen. Infolgedessen weisen extrudierte Stäbe im Allgemeinen insgesamt gute mechanische Eigenschaften auf, einschließlich hoher Festigkeit und Duktilität. Die Festigkeit stranggepresster Stäbe kann durch Wärmebehandlung der Legierung nach dem Strangpressen weiter erhöht werden. Zum Beispiel,6082 Aluminiumstangekann wärmebehandelt werden, um eine höhere Festigkeit zu erreichen, wodurch es für strukturelle Anwendungen geeignet ist.
Gezogene Aluminiumstangen
Der Ziehprozess kann die mechanischen Eigenschaften der Aluminiumstange erheblich beeinflussen. Beim Ziehen der Stange werden die Körner im Aluminium in Ziehrichtung verlängert. Dies führt zu einem Stab mit höherer Festigkeit in Längsrichtung, kann jedoch die Duktilität im Vergleich zu extrudierten Stäben verringern. Durch die erhöhte Festigkeit in Längsrichtung eignen sich gezogene Stäbe gut für Anwendungen, bei denen der Stab Zugbeanspruchungen ausgesetzt ist, beispielsweise in Kabelhalterungen oder Zugankern.
Kosten
Für die meisten Kunden sind die Kosten ein wichtiger Aspekt.
Stranggepresste Aluminiumstangen
Stranggepresste Aluminiumstangen sind im Allgemeinen kostengünstiger als gezogene Stangen. Der Extrusionsprozess ist relativ einfach und ermöglicht die Herstellung großer Stückzahlen in kurzer Zeit. Darüber hinaus ist die für die Extrusion erforderliche Ausrüstung im Vergleich zur Ziehausrüstung kostengünstiger. Bei Großprojekten, bei denen die Kosten eine große Rolle spielen, beispielsweise beim Bau von Gebäuden oder Brücken, sind extrudierte Stäbe häufig die erste Wahl. Zum Beispiel,1060 Aluminiumstangewird aufgrund seiner relativ geringen Kosten und guten Korrosionsbeständigkeit häufig in Großprojekten eingesetzt.
Gezogene Aluminiumstangen
Gezogene Aluminiumstangen sind teurer. Die zusätzlichen Bearbeitungsschritte beim Ziehprozess, wie z. B. die Notwendigkeit mehrerer Matrizen und die langsamere Produktionsgeschwindigkeit, erhöhen die Herstellungskosten. Für Anwendungen, bei denen eine hohe Maßgenauigkeit und eine glatte Oberflächenbeschaffenheit erforderlich sind, können jedoch die höheren Kosten gezogener Stäbe gerechtfertigt sein.
Anwendungen
Die Unterschiede zwischen stranggepressten und gezogenen Aluminiumstangen beeinflussen auch ihre Anwendungen.
Stranggepresste Aluminiumstangen
Stranggepresste Aluminiumstangen werden häufig in der Bau-, Automobil- und allgemeinen Fertigungsindustrie eingesetzt. Im Bauwesen werden sie zur Herstellung von Rahmen, Stützen und Strukturbauteilen verwendet. In der Automobilindustrie können extrudierte Stäbe zur Herstellung von Motorteilen, Fahrwerkskomponenten und Karosserierahmen verwendet werden. Ihre Vielseitigkeit in Bezug auf die Form und die relativ geringen Kosten machen sie zu einer beliebten Wahl für ein breites Anwendungsspektrum.
Gezogene Aluminiumstangen
Gezogene Aluminiumstangen werden häufig in Branchen verwendet, in denen Präzision und eine glatte Oberflächenbeschaffenheit entscheidend sind. In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden gezogene Stäbe häufig zur Herstellung von Teilen wie Fahrwerkskomponenten, Flügelholmen und Befestigungselementen verwendet. Aufgrund ihrer hohen Maßhaltigkeit und glatten Oberfläche werden gezogene Stäbe auch in der Elektronikindustrie zur Herstellung von Steckverbindern und Kühlkörpern eingesetzt.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wahl zwischen stranggepressten und gezogenen Aluminiumstäben von mehreren Faktoren abhängt, darunter der erforderlichen Form, Oberflächenbeschaffenheit, Maßhaltigkeit, mechanischen Eigenschaften, Kosten und Anwendung. Als Lieferant von Aluminiumstangen kann ich Ihnen detaillierte Informationen und Anleitungen zur Verfügung stellen, um Ihnen bei der Auswahl des für Ihre spezifischen Anforderungen am besten geeigneten Aluminiumstangentyps zu helfen.
Wenn Sie am Kauf von Aluminiumstangen interessiert sind und Ihre Anforderungen weiter besprechen möchten, können Sie mich gerne kontaktieren. Gerne helfe ich Ihnen dabei, die beste Lösung für Ihr Projekt zu finden.
Referenzen
- ASM-Handbuch, Band 6: Schweißen, Hartlöten und Weichlöten. ASM International.
- Aluminiumverband. Aluminium-Designhandbuch.
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2012). Materialwissenschaft und Werkstofftechnik: Eine Einführung. Wiley.
