Aluminium wird häufig für Extrusions- und Formprofile verwendet, da es aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften ideal für die Formung von Metall aus Barrenabschnitten geeignet ist. Dank seiner hohen Duktilität lässt sich Aluminium problemlos in verschiedene Querschnitte bringen, ohne dass bei der Bearbeitung oder Formgebung viel Energie aufgewendet werden muss. Zudem liegt der Schmelzpunkt von Aluminium typischerweise bei etwa der Hälfte des von gewöhnlichem Stahl. Dadurch ist der Prozess der Aluminium-Extrusion relativ energiesparend, was die Werkzeug- und Fertigungskosten senkt. Darüber hinaus zeichnet sich Aluminium durch ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aus und eignet sich daher hervorragend für industrielle Anwendungen.
Als Nebenprodukt des Extrusionsprozesses können manchmal feine, fast unsichtbare Linien auf der Profiloberfläche entstehen. Diese entstehen durch die Bildung von Hilfswerkzeugen während des Extrusionsprozesses. Um diese Linien zu entfernen, können zusätzliche Oberflächenbehandlungen durchgeführt werden. Um die Oberflächenbeschaffenheit des Profilabschnitts zu verbessern, können nach dem Hauptextrusionsprozess mehrere sekundäre Oberflächenbehandlungsschritte wie Planfräsen durchgeführt werden. Diese Bearbeitungsschritte können durchgeführt werden, um die Oberflächengeometrie zu verbessern und so das Teileprofil durch Reduzierung der Oberflächenrauheit des extrudierten Profils zu verbessern. Diese Behandlungen werden häufig bei Anwendungen eingesetzt, bei denen eine präzise Positionierung des Teils erforderlich ist oder die Passflächen genau kontrolliert werden müssen.
Wir sehen oft die Materialspalte mit der Bezeichnung 6063-T5/T6 oder 6061-T4 usw. Die Bezeichnung 6063 oder 6061 in dieser Bezeichnung steht für die Marke des Aluminiumprofils, und T4/T5/T6 steht für den Zustand des Aluminiumprofils. Worin besteht also der Unterschied zwischen ihnen?
Zum Beispiel: Einfach ausgedrückt hat das Aluminiumprofil 6061 eine bessere Festigkeit und Schneidleistung, mit hoher Zähigkeit, guter Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit; das Aluminiumprofil 6063 hat eine bessere Plastizität, wodurch das Material eine höhere Präzision erreichen kann, und hat gleichzeitig eine höhere Zugfestigkeit und Streckgrenze, zeigt eine bessere Bruchzähigkeit und ist hochfest, verschleißfest, korrosionsbeständig und hochtemperaturbeständig.
T4-Zustand:
Lösungsglühen + natürliches Altern, d. h. das Aluminiumprofil wird nach dem Extrudieren aus dem Extruder abgekühlt, aber nicht im Alterungsofen gealtert. Das nicht gealterte Aluminiumprofil weist eine relativ geringe Härte und eine gute Verformbarkeit auf, was es für späteres Biegen und andere Verformungsprozesse geeignet macht.
T5-Zustand:
Lösungsglühen + unvollständige künstliche Alterung, d. h. Abschrecken nach dem Extrudieren an der Luft. Anschließend wird das Aluminium in einen Alterungsofen gegeben und dort 2–3 Stunden bei etwa 200 Grad warmgehalten. Aluminium in diesem Zustand weist eine relativ hohe Härte und eine gewisse Verformbarkeit auf. Es wird am häufigsten in Vorhangfassaden verwendet.
T6-Zustand:
Lösungsbehandlung + vollständige künstliche Alterung, d. h. nach dem Abschrecken mit Wasserkühlung nach dem Extrudieren liegt die künstliche Alterung nach dem Abschrecken über der Temperatur T5 und die Isolierzeit ist ebenfalls länger, um einen höheren Härtezustand zu erreichen, der für Fälle mit relativ hohen Anforderungen an die Materialhärte geeignet ist.
Die mechanischen Eigenschaften von Aluminiumprofilen aus verschiedenen Materialien und in verschiedenen Zuständen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Streckgrenze:
Die Streckgrenze metallischer Werkstoffe liegt bei der Streckgrenze, d. h. bei der Spannung, die einer mikroplastischen Verformung standhält. Bei metallischen Werkstoffen ohne erkennbare Streckgrenze wird der Spannungswert, der eine Restverformung von 0,2 % erzeugt, als Streckgrenze festgelegt. Diese wird als bedingte Streckgrenze oder Streckgrenze bezeichnet. Äußere Kräfte, die diese Grenze überschreiten, führen zum dauerhaften Versagen der Teile und können nicht wiederhergestellt werden.
Zugfestigkeit:
Wenn Aluminium bis zu einem gewissen Grad nachgibt, erhöht sich seine Widerstandsfähigkeit gegen Verformungen aufgrund der Neuanordnung der inneren Körner wieder. Obwohl sich die Verformung zu diesem Zeitpunkt schnell entwickelt, kann sie mit zunehmender Spannung nur zunehmen, bis die Spannung den Maximalwert erreicht. Danach nimmt die Widerstandsfähigkeit des Profils gegen Verformungen deutlich ab, und an der schwächsten Stelle tritt eine starke plastische Verformung auf. Der Querschnitt der Probe schrumpft dabei schnell, und es kommt zu einer Einschnürung, bis sie bricht.
Webster-Härte:
Das Grundprinzip der Webster-Härte besteht darin, eine gehärtete Drucknadel einer bestimmten Form unter der Kraft einer Standardfeder in die Oberfläche der Probe zu drücken und eine Tiefe von 0,01 mm als Webster-Härteeinheit zu definieren. Die Härte des Materials ist umgekehrt proportional zur Eindringtiefe. Je flacher die Eindringtiefe, desto höher die Härte und umgekehrt.
Plastische Verformung:
Dies ist eine Art von Verformung, die nicht von selbst wiederhergestellt werden kann. Wenn technische Materialien und Komponenten über den elastischen Verformungsbereich hinaus belastet werden, tritt eine bleibende Verformung auf, d. h. nach dem Entfernen der Last tritt eine irreversible Verformung oder Restverformung auf, die eine plastische Verformung darstellt.
Veröffentlichungszeit: 09.10.2024
