ZerspanungstechnikAluminium und seine Legierungen
Der Werkstoff Aluminium gehört zur Gruppe der Leichtmetalle und eignet sich sowohl für den industriellen als auch den privaten Bedarf, er ist vielseitig formbar und optisch ansprechend. Aluminiumwerkstoffe besitzen einen hohen Stellenwert im Automobilbau und der Luft- und Raumfahrttechnik, da sie eine geringe Dichte und gute mechanische Eigenschaften aufweisen. Für die erfolgreiche Bearbeitung von Aluminium und seinen Legierungen bietet Horn, in Österreich vertreten durch Wedco, eine Fülle von Standard- und Sonderwerkzeugen.
Aufgrund der starken Adhäsionsneigung von Aluminium bieten Horn-Werkzeuge für die Al-Bearbeitung spezielle Spanformgeometrien mit scharfen Schneiden, polierten Spanflächen sowie Beschichtungen mit hervorragenden Gleiteigenschaften.
Aluminium (Al) findet sich in der Erdkruste in mineralischer Form. Wichtigster Rohstoff zu seiner Gewinnung ist der Bauxit. Aus diesem Gestein wird in einem aufwendigen und energieintensiven Herstellprozess reines AL-Oxid gewonnen, das anschließend in einer Schmelze gelöst und elektrolytisch zersetzt wird.
Das Zirkularfrässystem 620 von Horn ist vor allem für Hochvorschubanwendungen geeignet.
Die deutsche Aluminiumindustrie
Die 65.000 Mitarbeiter der etwa 250 mittelständischen Unternehmen und Konzernbetriebe in Deutschland erwirtschafteten 2019 einen Umsatz von 21 Milliarden Euro und erzeugten rund 1.199.800 Tonnen Rohaluminium, davon sind rund 691.900 Tonnen Recyclingaluminium. (Quelle: GdA – Gesamtverband der Aluminiumindustrie e.V.)
Die Wertschöpfungskette der Al-Industrie beginnt mit dem Erzeugen, Legieren und Gießen von Primäraluminium. Dieses wird dann in Walz- oder Presswerken, Schmieden und Gießereien in Form gebracht und dann beim Kunden weiterverarbeitet.
Eigenschaften von Aluminium
Die Vorteile von Aluminium sind vielfältig: Das Metall hat nur etwa 1/3 der Dichte von Stahl und eignet sich somit für die Leichtbauweise, ist energie- und kosteneffizient. Zudem ist Aluminium chemisch beständig, weshalb es auch in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie im Offshorebereich einsetzbar ist. Aufgrund der guten Umform-, Schweiß- und Gießbarkeit eignet sich das Leichtmetall auch bestens für die Verarbeitung in Motor-, Auto- oder Flugzeugteilen. Auch optisch glänzt das chemische Element, wodurch sich dekorative und abriebfeste Oberflächen in vielen Einsatzbereichen – sei es in der Industrie, im Haushalt oder im Büro – verwirklichen lassen. Weiters besticht Aluminium, das übrigens nicht magnetisch ist, durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit, weshalb es sich auch optimal für Kabel und Freileitungen eignet.
Zerspanen von Aluminium
Die Zugfestigkeit, Dehnung, Härte und Festigkeit von Al lassen sich durch Legierungselemente wie Silizium, Magnesium, Kupfer, Zink und Mangan beeinflussen. Der Werkstoff kann beim Zerspanen durch die Wärmeentwicklung weich werden, das Schneidwerkzeug verkleben und durch den gestörten Spänefluss auch zerstören. Wichtig ist deshalb die fachgerechte Abstimmung zwischen Werkstoff und Schnittparametern. Sie ist abhängig von der Al-Legierung, dem Schneidwerkzeug, der Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl sowie Art und Menge des Kühlschmiermittels.
Horn-Werkzeuge für die Al-Bearbeitung
Aufgrund der starken Adhäsionsneigung von Aluminium sind die wichtigsten Merkmale des breiten Horn-Programms an Standard- und Sonderwerkzeugen spezielle Spanformgeometrien mit scharfen Schneiden, polierten Spanflächen sowie Beschichtungen mit sehr guten Gleiteigenschaften. HM-Schneidplatten zum Stechen erhalten zudem einen Umfangsschliff, um eine scharfe Schneide zu gewährleisten. Für Al-Legierungen mit hohem Siliziumanteil werden die Platten beschichtet. Zum Fräsen sind beschichtete und unbeschichtete Zirkularwerkzeuge sowie VHM-Fräser im Portfolio. Aufgrund des auf hohen Schnittdaten basierenden großen Spanvolumens sind auch einschneidige Fräser mit großem Spanraum lieferbar.
Für eine hohe Einsatzdauer oder komplexere Arbeiten stehen zudem hochharte Schneidstoffe wie PKD und CVD-D mit präzisionsgelaserten Schneidkanten zur Verfügung. MKD-bestückte Werkzeuge kommen beispielsweise für die Hochglanzbearbeitung von Spiegeln oder Al-Blasformen zum Einsatz.
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