Glossar

Wissenswertes rund um Aluminium: Lesen Sie kurze und prägnante Infos über die Legierungen und die Bearbeitungen von Aluminium. Neben Stahl ist Alu das meist genutzte Gebrauchsmetall.

Als Spezialisten für den Handel und die Bearbeitung von Aluminium, Stahl und einigen Schwermetallen bieten wir ein breites Leistungsspektrum: Erfahren Sie mehr über unseren Metallhandel mit breitem Lieferprogramm und die Metallbearbeitung mit Blick auf Funktionalität und Anwendung der Einzelteile und Baugruppen.

Aluminiumglossar

Aluminium
Aluminium ist das am häufigsten vorkommende Metall. Es ist silberweiß, leicht und korrosionsbeständig. Aluminium wurde erst im 19. Jh. entdeckt und ist heute neben Stahl das wichtigste Gebrauchsmetall und zudem im Gewichtsvergleich ein besserer elektrischer Leiter als Kupfer.
Anodische Oxidation
Ein Verfahren zur Verstärkung der schützenden Oxidschicht von Aluminium (auch als Eloxieren bezeichnet): Das zu behandelnde Werkteil wird in eine elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyt) gebracht und dort als Anode an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen. Im so entstandenen Spannungsfeld wandern sauerstoffhaltige Anionen zur Aluminiumoberfläche. Dort reagieren sie mit dem Werkstoff, es bildet sich Aluminiumoxid. An der Kathode bildet sich Wasserstoff, der in Form von Gas entweicht. Die so entstandene Oxidschicht besteht ihrerseits aus einer äußerst dünnen so genannten Sperrschicht, die fast porenfrei, äußerst dicht und elektrisch isolierend ist, und einer weit dickeren, leicht porösen und elektrisch leitenden Deckschicht, die sich durch eine chemische Reaktion der Sperrschicht mit dem Elektrolyten bildet.
Aushärtbare Legierung
Aushärtbar nennt man diejenigen Legierungen, deren Festigkeit sich durch Wärmebehandlungsverfahren steigern lässt.
Aushärten
Das Aushärten ist eine wirksame Methode zur Steigerung der Festigkeit, die nur bei aushärtbaren Legierungen möglich ist: Durch Lösungsglühen, Abschrecken und Auslagern werden
Legierungsbestandteile in Form von sehr fein verteilten Partikeln ausgeschieden, die Verschiebungsflächen blockieren und damit Versetzungsbewegungen im Aluminiumgefüge behindern.
Auslagern
Lagert man Aluminiumlegierungen über längere Zeit bei Raumtemperatur (Kaltauslagern) oder bei gering erhöhter Temperatur (Warmauslagern), scheiden sich die Fremdatome der Legierungsbestandteile unter Bildung von Teilchen aus dem Mischkristall aus. Aufgrund der kritischen Größe und/oder der Phasengrenze steigert dies die Festigkeit. Das Auslagern stellt
im Allgemeinen den Abschluss einer Wärmebehandlung dar.
Bandbeschichtung (Coil Coating)
Bandbeschichtung (Coil-Coating) ist ein Verfahren, bei dem Flüssig- oder Pulverlacke in einer Anlage kontinuierlich auf Aluminiumbänder aufgetragen werden. Die Bänder werden dabei zuerst in der Anlage vorbehandelt, d. h. entfettet, gebeizt und chromatiert oder phosphatiert, worauf in der Beschichtungsstation der Lack z.B. durch Walzen aufgebracht und anschließend eingebrannt wird. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine hocheffiziente Arbeitsweise aus, bei der große Mengen von Aluminiumbändern mit der gleichen Beschichtung versehen werden können. Die sorgfältige Abstimmung von Werkstoff und Lack ermöglicht außerdem, dass bandbeschichtetes Aluminium sich nach den Verfahren der Blechverarbeitung weiter umformen lässt, ohne dass die Beschichtung abreißt oder platzt.
Direktes Strangpressverfahren
Das direkte Strangpressen ist die einfachste Variante des Strangpressens: Ein auf rund 450 – 500°C aufgewärmter Pressbolzen (Block) wird in den Rezipienten eingelegt und mit einem hydraulisch betriebenen Pressstempel durch eine formgebende Matrize gepresst. Block und Matrize bleiben dabei feststehend.
Elastizitätsmodul
Beim Elastizitätsmodul (auch E-Modul genannt) handelt es sich um ein Maß, das angibt wie stark sich ein Werkstoff unter einer gegebenen Belastung elastisch dehnt.
Elektrische Leitfähigkeit
Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für die Eigenschaft von Stoffen, elektrischen Strom zu leiten. Ob und wie stark ein gegebener Stoff Strom leitet, hängt von der Zahl und Beweglichkeit der freien Ladungsträger ab. Das führt zur Einteilung in drei elektrische Stoffklassen: Leiter, Halbleiter und Nichtleiter.
Festigkeit
Die Größe des Widerstandes gegen eine Belastung bis zum Bruch nennt man Festigkeit. Sie ist bei den meisten Metallen gering, lässt sich jedoch durch Legieren, Umformen oder eine
Wärmebehandlung steigern. Die Maßeinheit der Festigkeit ist N/mm2.
Gussgefüge / Gusskorn
Während der Erstarrung eines Metalls bilden sich in der Schmelze an vielen Stellen so genannte Kristallisationskeime. Sie wachsen während des Erstarrungsprozesses konstant an
und bilden dabei die Gusskörner. Wenn diese schließlich zusammenstoßen, hört das Wachstum auf. Die Größe und Form der Gusskörner wird durch die Erstarrungs-Bedingungen und die Zusammensetzung der Schmelze bestimmt. Die Gesamtheit der Gusskörner bezeichnet man als Gussgefüge.
Homogenisierungsglühen
Das Homogenisierungsglühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, durch das (durch Seigerungen entstandene) lokale Verarmungen bzw. Häufungen von Fremdatomen im Gefüge ausgeglichen werden. Dazu wird das betreffende Werkstück nahe der Solidustemperatur geglüht, so dass durch Diffusionsvorgänge die Inhomogenitäten ausgeglichen werden.
Kaltauslagern
Die Lagerung bei Raumtemperaturb ewirkt die Bildung von kohärenten Ausscheidungen im Gefüge, auch Guinier-Preston-Zonen genannt. In diesem Zustand sind die Gitterverbindungen „verzerrt“. Will man dieses Kohärenzspannungsfeld versetzen, geht das nur mit zusätzlichem Energieaufwand. Die Guinier-Preston-Zonen führen also zu einer deutlichen Steigerung der Härte, der Zugfestigkeit und der 0,2%-Dehngrenze.

Knetlegierungen
Es gibt zwei Formen von Aluminiumlegierungen: Gusslegierungen und Knetlegierungen. Knetlegierungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie bis zu 10% Legierungselemente enthalten und zum Umformen bestimmt sind. Die plastische Verformbarkeit steht dabei im Vordergrund.
Lösungsglühen
Das Lösungsglühen wird in der Regel im Rahmen des Aushärtens durchgeführt. Bei einer Temperatur von ca. 460 – 560 °C werden die im Gefüge ungleichmäßig verteilten Legierungselemente im Mischkristall gelöst und homogenisiert.
Naturharte Legierung
Naturharte (nicht aushärtbare) Legierungen nennt man diejenigen Legierungen, bei denen sich die Festigkeit durch eine Wärmebehandlung nicht mehr steigern lässt. Die enthaltenen Legierungselemente sind bereits vollständig gelöst.
Oxidschicht
Die Oxidschicht ist eine sehr dünne „Haut“ von Aluminiumoxiden, mit der sich Aluminiumwerkstoffe an der Luft und im Wasser spontan überziehen und die das darunter liegende Metall vor Korrosion schützen.
Primäraluminium
Unter Primäraluminium versteht man aus Tonerde gewonnenes, „neues“ Aluminium im Gegensatz zu recykliertem, umgeschmolzenen Aluminium (Sekundäraluminium). Primäraluminium macht rund 70% der Weltproduktion aus. Es wird dort verwendet, wo besonders hohe Anforderungen an das Metall gestellt werden.
Recken
Das Recken schließt sich, sofern es nötig ist, an das Walzen und Strangpressen an und wird durchgeführt, nachdem sich das Produkt abgekühlt hat. Es dient der Verbesserung des Gefüges und der Planität. Das Recken ist ein manueller und damit auch kostenträchtiger Vorgang. Das Produkt wird an beiden Enden um 2% gedehnt und anschließend gerichtet.
Sekundäraluminium
Sekundäraluminium ist im Rahmen des Recycling aus Alt- oder Neuschrott wiedergewonnenes Aluminium. Es hat einen Anteil von rund 30% an der Weltproduktion von Aluminium. Verwendet wird es vor allem in Form von Gusslegierungen. Der Energiebedarf für das Umschmelzen von Schrott zu Sekundäraluminium ist bis zu 95% geringer als der, welcher für die Gewinnung von Primäraluminium nötig ist.
Spanbarkeit
Mit dem Begriff Spanbarkeit ist die Eigenschaft eines Werkstoffes bezeichnet, sich durch die Formungsverfahren des Spanens bearbeiten zu lassen. Aluminium gilt im Vergleich zu anderen metallischen Werkstoffen als leicht spanbar.
Spannung
Unter Spannung versteht man eine auf den Querschnitt eines Werkstoffes ausgeübte Belastung. Je nach deren Richtung spricht man z.B. von Druck- oder Zugspannung.
Strangpressen
Unter Strangpressen versteht man das Herstellen von Profilen in einer Strangpresse. Bei diesem Umformungsverfahren wird ein Pressbolzen unter Beibehaltung der Masse mit Druck durch ein formgebendes Werkzeug (eine so genannte Matrize) gepresst und entsprechend plastisch verformt. Die Matrize bestimmt dabei den Querschnitt des austretenden Profils.
Walzbarren
Walzbarren bilden das Vormaterial zur Herstellung von Walzprodukten. Es handelt sich dabei um rechteckige, gegossene Barren, deren Dimensionen bei zwischen 200 bis 600 mm Dicke, zwischen 600 bis 2200 mm Breite und bis zu 8000 mm Länge liegen. Ihr Gewicht beträgt zwischen 1.5 und 30 Tonnen.
Walzen
Beim Walzen werden Barren und Bänder aus Aluminium zu Bändern, Blechen und Folien ausgewalzt. Es wird unterschieden zwischen Warmwalzen (mit auf 500 bis 600 °C vorgewärmten Großbarren als Vormaterial) und Kaltwalzen (bei 350 bis 400 °C).
Warmauslagern
Das Auslagern allgemein stellt in der Regel den Abschluss einer Wärmebehandlung dar. Warmauslagern im Speziellen bedeutet das Auslagern bei Temperaturen von etwa 100 bis 200 °C, was eine Reihe von metastabilen Phasen bewirkt, die von Aushärtungseffekten begleitet werden. Der Festigkeitszuwachs ist etwas geringer als beim Kaltauslagern.
Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit ist die wichtigste Kennzahl bei der Angabe der Festigkeit eines Werkstoffes. Sie ist ein Maß für die Kraft, die das jeweilige Material als höchste Zugspannung gerade noch aushalten kann, bevor es zum Bruch kommt. Die Zugfestigkeit wird in einer Zerreißmaschine an Stäben des betreffenden Werkstoffes gemessen.
0.2%-Dehngrenze
Die 0.2%-Dehngrenze stellt ein Maß für die Festigkeit eines Aluminiumwerkstoffes dar. Man bezeichnet damit die Kraft, die als Zugspannung aufgewendet werden muss, um eine bleibende Dehnung des Werkstoffes von 0.2% zu bewirken. Das Maß ist N/mm2.