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Die spanende Bearbeitung von Aluminium

Von Detlef Knut | Feb 22, 2024

Eignung von Aluminiumlegierungen zur spanenden Bearbeitung

Die Bearbeitung von Aluminium stellt aufgrund seiner besonderen Eigenschaften eine interessante Herausforderung dar. Aluminiumlegierungen sind leicht, korrosionsbeständig und weisen eine gute Leitfähigkeit auf. Darüber hinaus sind sie vielseitig einsetzbar und in verschiedenen Industriezweigen gefragt, wie beispielsweise im Automobil- und Flugzeugbau. Doch wie steht es um die Eignung von Aluminiumlegierungen zur spanenden Bearbeitung?

Einfluss des Werkstoffs auf die spanende Bearbeitung

Aluminiumlegierungen werden in zwei Kategorien unterteilt: Aluminium-Knetlegierungen und Aluminium-Gusslegierungen. Bei der spanenden Bearbeitung spielen vor allem die Eigenschaften der Aluminium-Knetlegierungen eine wichtige Rolle.

Die Spanbarkeit von Aluminiumlegierungen wird maßgeblich von ihren mechanischen Eigenschaften beeinflusst. Eine geringe Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und gute Schmierfähigkeit sind ideale Voraussetzungen für die spanende Bearbeitung. Aluminiumlegierungen lassen sich gut fräsen, drehen und bohren.

Klassifizierung der Aluminium-Knetlegierungen

Die Aluminium-Knetlegierungen werden gemäß ihrer Zusammensetzung und bestimmter internationaler Normen eingeteilt. Diese Klassifizierung gibt Aufschluss über die Eignung und spezifischen Eigenschaften der verschiedenen Legierungen.

Aluminium Knetwerkstoff - Klasse 1

Zu der Klasse 1 gehören die unlegierten Aluminium-Knetwerkstoffe. Sie zeichnen sich durch ihre gute Umformbarkeit und geringe Festigkeit aus. Diese Eigenschaften machen sie ideal für die spanende Bearbeitung. Unlegiertes Aluminium (Aluminium 99,5) ist relativ weich und kann daher leicht gefräst, gedreht oder gebohrt werden.

Aluminium Knetwerkstoff - Klasse 2

Die Klasse 2 der Aluminium-Knetwerkstoffe umfasst die legierten Legierungen. Diese Legierungen weisen verschiedene Zusatzstoffe wie Magnesium, Kupfer oder Silizium auf. Durch diese Legierungselemente wird die Festigkeit und Härte des Aluminiums verbessert, was sich auf die Zerspanbarkeit auswirkt. Im Allgemeinen sind legierte Aluminium-Knetwerkstoffe schwerer zu bearbeiten als die unlegierten Varianten.

Zerspanbarkeit von Aluminiumlegierungen

Die Zerspanbarkeit von Aluminiumlegierungen hängt nicht nur von ihrer Legierungsklasse ab, sondern auch von der Art der Bearbeitung und den eingesetzten Werkzeugen. Hochwertige und scharfe Werkzeuge aus Hartmetall oder PKD (polykristalliner Diamant) sind für die Aluminiumbearbeitung empfehlenswert, um beste Ergebnisse zu erzielen.

Der Einsatz von Kühl- und Schmiermittel ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der spanenden Bearbeitung von Aluminiumlegierungen. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Materials kann viel Hitze entstehen, was die Standzeit der Werkzeuge verringert. Geeignete Kühlschmierstoffe können die Temperatur reduzieren und den Verschleiß minimieren.

Zerspanung von Aluminiumlegierungen Zerspanung von Aluminiumlegierungen, Fotograf: Lisa Fotios

Um optimale Ergebnisse bei der Bearbeitung von Aluminiumlegierungen zu erzielen, müssen die richtigen Schnittparameter gewählt werden. Eine hohe Schnittgeschwindigkeit und eine entsprechend angepasste Vorschubgeschwindigkeit sind entscheidend. Zudem sollte auf eine geeignete Spanabfuhr geachtet werden, um eine Überhitzung und Eingriffe zu vermeiden.

Die Eignung von Aluminiumlegierungen zur spanenden Bearbeitung ist abhängig von ihrer Legierungsklasse, der Art der Bearbeitung, den eingesetzten Werkzeugen und den Schnittparametern. Mit guter Planung, hochwertigen Werkzeugen und den richtigen Einstellungen können beeindruckende Ergebnisse erzielt werden. Die Bearbeitung von Aluminium eröffnet viele Möglichkeiten und ist in verschiedenen Industriezweigen unerlässlich.


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Klassifizierung der Aluminium-Knetlegierungen

Die Klassifizierung der Aluminium-Knetlegierungen gibt Aufschluss über die unterschiedlichen Zusammensetzungen und Eigenschaften der Legierungen. Diese Einteilung spielt eine wichtige Rolle bei der spanenden Bearbeitung von Aluminium und ermöglicht es, die geeigneten Werkstoffe für bestimmte Anwendungen auszuwählen.

Aluminium Knetwerkstoff - Klasse 1

Zur Klasse 1 der Aluminium-Knetlegierungen gehören die unlegierten Legierungen. Diese Legierungen bestehen hauptsächlich aus Aluminium und weisen nur geringe Mengen an Legierungselementen auf. Die unlegierten Aluminium-Knetwerkstoffe sind durch ihre gute Umformbarkeit und geringe Festigkeit gekennzeichnet.

Diese Legierungen eignen sich sehr gut für die spanende Bearbeitung, da sie relativ weich sind. Fräsen, Drehen und Bohren sind aufgrund ihrer Eigenschaften problemlos möglich. Die Bearbeitung von unlegierten Aluminium-Knetwerkstoffen ist häufig in Anwendungen zu finden, bei denen geringe Festigkeit und gute Umformbarkeit gefragt sind.

Aluminium Knetwerkstoff - Klasse 2

Die Klasse 2 der Aluminium-Knetlegierungen umfasst die legierten Legierungen. Diese Legierungen enthalten unterschiedliche Legierungselemente wie Magnesium, Kupfer oder Silizium. Diese Zusatzstoffe geben den Aluminiumlegierungen spezifische Eigenschaften, die ihre Verwendung in verschiedenen Anwendungen ermöglichen.

Legierte Aluminium-Knetwerkstoffe weisen im Allgemeinen eine höhere Festigkeit und Härte auf als unlegierte Varianten. Dadurch sind sie oft schwerer zu bearbeiten. Die Wahl der geeigneten Methode zur spanenden Bearbeitung hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung und den gewünschten Eigenschaften des Werkstücks ab.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Zerspanbarkeit von Aluminiumlegierungen nicht nur von ihrer Legierungsklasse abhängt, sondern auch von anderen Faktoren wie der Art der Bearbeitung, den eingesetzten Werkzeugen und den Schnittparametern. Für die CNC-Bearbeitung von Aluminium werden oft robuste Werkzeuge wie Hartmetall oder polykristalliner Diamant (PKD) verwendet, um beste Ergebnisse zu erzielen.

Aluminiumlegierungen Aluminiumlegierungen, Fotograf: energepic.com

Die Auswahl der geeigneten Kühlschmierstoffe für die Aluminiumbearbeitung ist ebenfalls von großer Bedeutung. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium kann bei der spanenden Bearbeitung viel Hitze entstehen. Der Einsatz von Kühlschmierstoffen kann die Temperaturentwicklung reduzieren und den Verschleiß der Werkzeuge minimieren.

Insgesamt bietet die Klassifizierung der Aluminium-Knetlegierungen eine Orientierungshilfe für die Auswahl der geeigneten Werkstoffe zur spanenden Bearbeitung. Je nach den Anforderungen der Anwendung können unlegierte oder legierte Legierungen zum Einsatz kommen. Durch die Berücksichtigung der spezifischen Eigenschaften der einzelnen Legierungen können optimale Ergebnisse bei der Bearbeitung von Aluminium erzielt werden.

Aluminium Knetwerkstoff - Klasse 1

Die Klasse 1 der Aluminium-Knetlegierungen umfasst die unlegierten Aluminium-Knetwerkstoffe. Diese Legierungen sind bekannt für ihre gute Umformbarkeit und geringe Festigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften sind sie gut geeignet für die spanende Bearbeitung von Aluminium.

Die Bearbeitung von unlegierten Aluminium-Knetwerkstoffen stellt kein größeres Problem dar, da sie relativ weich sind. Du kannst diese Werkstoffe leicht fräsen, drehen und bohren. Durch die Verwendung von hochwertigen Werkzeugen und den richtigen Schnittparametern erzielst du beste Ergebnisse.

Unlegierte Aluminium-Knetwerkstoffe werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, wo eine gute Umformbarkeit und geringe Festigkeit gefordert sind. Beispielsweise werden solche Legierungen häufig in der Elektronik- und Verpackungsindustrie verwendet.

Die geringe Festigkeit der unlegierten Aluminium-Knetwerkstoffe kann jedoch auch ein Nachteil sein, wenn es um Anwendungen geht, die höhere Festigkeiten erfordern. In solchen Fällen könnten legierte Aluminium-Knetwerkstoffe der Klasse 2 die bessere Wahl sein.

Aluminium Knetwerkstoff - Klasse 1 Aluminium Knetwerkstoff - Klasse 1, Fotograf: Karolina Grabowska

Es ist wichtig zu beachten, dass die Zerspanbarkeit von Aluminiumlegierungen nicht nur von ihrer Legierungsklasse abhängt, sondern auch von anderen Faktoren wie der Art der Bearbeitung, den eingesetzten Werkzeugen und den Schnittparametern. Bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium werden oft robuste Werkzeuge wie Hartmetall oder polykristalliner Diamant (PKD) eingesetzt, um beste Ergebnisse zu erzielen.

Auch die Wahl der richtigen Kühlschmierstoffe spielt eine wichtige Rolle bei der Aluminiumbearbeitung. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium kann bei der Bearbeitung viel Hitze entstehen. Kühlschmierstoffe können dazu beitragen, die Temperatur zu reduzieren und den Verschleiß der Werkzeuge zu minimieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unlegierte Aluminium-Knetwerkstoffe der Klasse 1 aufgrund ihrer guten Umformbarkeit und geringen Festigkeit gut für die spanende Bearbeitung geeignet sind. Je nach den Anforderungen der Anwendung und den gewünschten Eigenschaften des Werkstücks können jedoch auch legierte Aluminium-Knetwerkstoffe in Betracht gezogen werden. Mit den richtigen Werkzeugen, Schnittparametern und Kühlschmierstoffen erzielst du optimale Ergebnisse bei der Bearbeitung von Aluminium.

Aluminium Knetwerkstoff – Klasse 2

Aluminium-Knetlegierungen der Klasse 2 gehören zu den legierten Legierungen und sind durch ihren höheren Gehalt an Legierungselementen charakterisiert. Diese Elemente, wie beispielsweise Magnesium, Kupfer oder Silizium, verleihen dem Aluminium zusätzliche Eigenschaften und verbessern seine Festigkeit und Härte.

Die legierten Aluminium-Knetwerkstoffe der Klasse 2 bieten eine höhere Festigkeit im Vergleich zu den unlegierten Legierungen der Klasse 1. Dadurch sind sie in vielen Anwendungsbereichen sehr gefragt, insbesondere wenn höhere Festigkeiten und spezifische Eigenschaften gefordert sind.

Die Zerspanbarkeit von legierten Aluminium-Knetwerkstoffen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der genauen Zusammensetzung der Legierung, der Art der Bearbeitung und den verwendeten Werkzeugen. Die spanende Bearbeitung von legierten Aluminium-Knetwerkstoffen erfordert oft sorgfältige Planung und die Verwendung spezialisierter Werkzeuge, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Für die CNC-Bearbeitung von Aluminiumlegierungen ist es wichtig, Werkzeuge mit hoher Verschleißfestigkeit und Schnittparameter zu wählen, die auf die spezifischen Anforderungen der Legierung abgestimmt sind. Hochwertige Hartmetall- oder polykristalline Diamantwerkzeuge können dabei helfen, die Herausforderungen bei der Bearbeitung von legierten Aluminium-Knetwerkstoffen zu bewältigen.

Aluminium Knetwerkstoff – Klasse 2 Aluminium Knetwerkstoff – Klasse 2, Fotograf: cottonbro studio

Die Auswahl geeigneter Kühlschmierstoffe spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Bearbeitung von Aluminiumlegierungen. Die hohe Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums kann zu einer erhöhten Hitzeentwicklung führen, wodurch die Lebensdauer der Werkzeuge beeinträchtigt werden kann. Durch den Einsatz von geeigneten Kühlschmierstoffen kann die Temperatur reduziert und der Verschleiß minimiert werden.

Legierte Aluminium-Knetwerkstoffe der Klasse 2 werden in vielen Industriezweigen eingesetzt, darunter der Automobilbau, die Luft- und Raumfahrtindustrie, der Maschinenbau und viele mehr. Ihre verbesserte Festigkeit und Härte machen sie zu einer idealen Wahl für Anwendungen, bei denen hohe mechanische Belastungen auftreten.

Wenn es um die Bearbeitung von Aluminiumlegierungen geht, spielt die Kenntnis der verschiedenen Klassen von Aluminium-Knetlegierungen eine entscheidende Rolle. Die legierten Legierungen der Klasse 2 bieten eine höhere Festigkeit und Härte, erfordern jedoch auch spezielle Bearbeitungstechniken und Werkzeuge. Mit der richtigen Planung, den geeigneten Werkzeugen und den optimalen Schnittparametern kannst du auch bei der spanenden Bearbeitung von Aluminium-Knetwerkstoffen der Klasse 2 hervorragende Ergebnisse erzielen.


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Häufige Fragen

Die Klassifizierung von Aluminium-Knetlegierungen erfolgt basierend auf dem Hauptlegierungselement, welches den größten Einfluss auf die Eigenschaften des Materials hat, wie beispielsweise Kupfer, Magnesium oder Silizium.

Klasse 1 der Aluminium-Knetwerkstoffe umfasst Legierungen, die über herausragende Umformbarkeitseigenschaften verfügen. Sie eignen sich besonders für die Herstellung von Tiefzieh- und Stanzteilen.

Klasse 2 der Aluminium-Knetwerkstoffe umfasst Legierungen, die eine hohe Festigkeit aufweisen und für Anwendungen geeignet sind, bei denen sowohl Festigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit gefordert sind.

Klasse 1-Legierungen enthalten häufig Knetlegierungselemente wie Kupfer, Mangan und Magnesium, die die Umformbarkeit des Materials verbessern.

Klasse 2-Legierungen enthalten oft Knetlegierungselemente wie Kupfer, Magnesium und teilweise Silizium, um eine verbesserte Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.

Für die spanende Bearbeitung von Aluminium-Knetwerkstoffen eignen sich Verfahren wie Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen.

Für die spanende Bearbeitung von Aluminium-Knetzwerkstoffen sollten Hartmetallwerkzeuge mit einer speziellen Schneidengeometrie und Beschichtung verwendet werden, um eine hohe Standzeit und gute Oberflächenqualität zu gewährleisten.

Die Standzeit von Werkzeugen bei der spanenden Bearbeitung von Aluminium-Knetwerkstoffen kann durch den Einsatz von Kühlschmierstoffen oder durch einen geringen Vorschub und niedrige Schnittgeschwindigkeit verbessert werden.

Bei der spanenden Bearbeitung von Aluminium-Knetwerkstoffen sollte darauf geachtet werden, dass die Spanabfuhr ordnungsgemäß funktioniert, um Verstopfungen und Hitzestau zu vermeiden. Zudem ist es wichtig, die richtige Schnittgeschwindigkeit und Vorschub zu wählen, um eine gute Oberflächenqualität zu erzielen.

Ja, bei der spanenden Bearbeitung von Aluminium-Knetwerkstoffen sollten geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden, wie das Tragen von Schutzbrillen und Schutzhandschuhen, um Verletzungen durch umherfliegende Späne zu vermeiden.

Über den Autor Detlef Knut

Grüße aus Hannover! Ich bin Detlef Knut, ein frisch pensionierter Lehrer, der seine neu gewonnene Freizeit nutzt, um in die Welt des Bloggens einzutauchen. Auf verschiedenen Plattformen teile ich meine Begeisterung und meine Erfahrungen mit.

Das Schreiben ist eine Möglichkeit, mein Wissen und meine langjährigen Erkenntnisse mit Interessierten zu teilen. In meinen Beiträgen vermittle ich nicht nur meine Interessen, sondern teile auch die Interessen meiner Leser mit.
Meine langjährige Erfahrung als Lehrer ermöglicht es mir, strukturiert und detailliert in meine Artikel einzugehen. Ich biete Lesern eine Vielzahl von Informationen und Einsichten, gepaart mit Geschichten über die Menschen, die ich auf meinen Wegen treffe. Meine Blogbeiträge sind eine Plattform, auf der ich meine Freude am Schreiben mit einer gleichgesinnten Gemeinschaft teile.

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