Aluminiumbearbeitungsdienste
Die CNC-Bearbeitung von Aluminium ist eine der vielseitigsten und kostengünstigsten Fertigungstechniken, die heute verfügbar sind. Dank seiner hervorragenden Bearbeitbarkeit, seines geringen Gewichts und seines hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses ist Aluminium zum bevorzugten Material für unzählige Präzisionskomponenten in verschiedenen Branchen geworden.
Verschiedene Optionen
Funktionalität
Kosteneffizienz
| Normen | Capability | Notizen |
| Maßtoleranz | ±0.001 Zoll (0.025 mm) | Engere Toleranzen für spezielle Anwendungen möglich |
| Oberflächenrauigkeit | Ra 0.8–3.2 μm | Glattere Oberflächen durch Polieren erreichbar |
| Maximale Teilegröße | 60 "x 40" x 20 " | Variiert je nach Gerätekapazität |
| Minimale Wandstärke | 0.020″ (0.5 mm) | Abhängig von der Teilegeometrie und der Legierung |
| Mindestlochdurchmesser | 0.020″ (0.5 mm) | Es gelten Überlegungen zum Seitenverhältnis |
| Gewindegrößenbereich | M1.6 bis M36 | Standard- und benutzerdefinierte Gewinde verfügbar |
CNC-Bearbeitung von Aluminium
Aluminium ist hervorragend bearbeitbar und kann drei- bis viermal schneller verarbeitet werden als Stahl oder Titan. Diese Effizienz, kombiniert mit den natürlichen Eigenschaften von Aluminium, macht es ideal für Anwendungen, die leichte und dennoch langlebige Komponenten mit komplexen Geometrien erfordern.
CNC-Bearbeitungszentren für die Aluminiumbearbeitung sind in drei- bis fünfachsigen Ausführungen erhältlich. Letztere ermöglichen die Bearbeitung komplexer Geometrien und Hinterschnitte in einer einzigen Aufspannung. Diese Mehrachsenfähigkeit ist besonders wertvoll für Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbereich, wo komplexe Details und Gewichtsreduzierung entscheidend sind.
Bearbeitungsmöglichkeiten
- CNC-Fräsen – Materialabtrag durch rotierende Schneidwerkzeuge
- CNC-Drehen – Drehen des Werkstücks gegen stationäre Schneidwerkzeuge
- Bohren – präzise Löcher in Aluminiumbauteile bohren
- Gewindeschneiden – Gewindeschneiden in Löcher für Befestigungselemente
- Oberflächenveredelung – Erreichen der gewünschten Textur und Optik
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Stärken und Grenzen von Aluminium für die CNC-Bearbeitung
Vorteile der Aluminiumbearbeitung
- Hervorragende Bearbeitbarkeit – Schneidet 3-4 mal schneller als Stahl
- Leichtgewicht – 2.7 g/cm³ (etwa 1/3 des Gewichts von Stahl)
- Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht – Ideal für die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie
- Korrosionsbeständigkeit – Natürliche Oxidschicht bietet Schutz
- Wärmeleitfähigkeit – Hervorragende Wärmeableitungseigenschaften
- Elektrische Leitfähigkeit – Gut für elektrische Komponenten
- 100% recycelbar – Umweltfreundliches Material
- Kostengünstig – Geringere Bearbeitungskosten als bei vielen Metallen
Aluminium vs. Stahl
Vergleicht man Aluminium mit Stahl für Bearbeitungsanwendungen, bietet Aluminium deutliche Vorteile hinsichtlich Verarbeitungsgeschwindigkeit und Werkzeugstandzeit. Stahl bietet zwar höhere Festigkeit und Haltbarkeit, doch Aluminium ist aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hervorragenden Bearbeitbarkeit die bevorzugte Wahl für viele Anwendungen, bei denen es auf Gewichtsreduzierung ankommt.
Einschränkungen der Aluminiumbearbeitung
- Geringere Härte – Weniger verschleißfest als Stahl
- Hitzeempfindlichkeit – Kann schmelzen und an Schneidwerkzeugen haften bleiben
- Chipmanagement – Lange Späne können sich verwickeln und Probleme verursachen
- Tendenz zum Fressen – Kann ohne ausreichende Schmierung an Schneidwerkzeugen haften bleiben
- Geringere Ermüdungsfestigkeit – Im Vergleich zu Stahl und Titan
- Herausforderungen beim Schweißen – Manche Legierungen sind schwer zu schweißen
- Wärmeausdehnung – Höher als Stahl, was die Präzision beeinträchtigt
Beliebte Aluminiumlegierungen für die CNC-Bearbeitung
Die Auswahl der richtigen Aluminiumlegierung ist entscheidend, um eine optimale Leistung in bestimmten Anwendungen sicherzustellen.
Jede Legierung bietet einzigartige Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kosteneffizienz.
Aluminium
1000 Serie
(Reines Aluminium)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
1050
70-90
30-50
~ 35
15-20
20-30
2.71
120
1060
70-95
30-55
~ 35
15-22
20-35
2.71
120
1100
75-100
35-60
~ 40
18-23
15-30
2.71
120
Aluminium
2000 Serie
(Al-Cu-Legierungen)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
2011
290–370 (T6)
170–260 (T6)
~100 (T6)
80–100 (T6)
20-30
2.80
150
2024
470–520 (T6)
325–380 (T6)
~145 (T6)
120–140 (T6)
20-35
2.78
150
2017
380–420 (T6)
275–310 (T6)
~120 (T6)
100–115 (T6)
15-30
2.79
150
Aluminium
3000 Serie
(Al-Mn-Legierungen)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
3003
110–160 (H14)
40–110 (H14)
~50 (H14)
30–45 (H14)
12–20 (H14)
2.73
120
3004
140–210 (H16)
65–140 (H16)
~65 (H16)
40–60 (H16)
8–15 (H16)
2.73
120
3105
120–170 (H14)
50–120 (H14)
~55 (H14)
35–50 (H14)
15–25 (H14)
2.73
120
Aluminium
4000 Serie
(Al-Si-Legierungen)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
4043
170–210 (T6)
100–130 (T6)
~65 (T6)
45–55 (T6)
12–20 (T6)
2.69
160
4047
150–190 (T6)
90–120 (T6)
~60 (T6)
40–50 (T6)
10–18 (T6)
2.68
160
4A01
180–220 (T6)
110–140 (T6)
~70 (T6)
50–60 (T6)
10–15 (T6)
2.70
160
Aluminium
5000 Serie
(Al-Mg-Legierungen)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
5052
210–290 (H34)
100–210 (H34)
~90 (H34)
60–80 (H34)
10–18 (H34)
2.68
150
5083
310–380 (H116)
190–270 (H116)
~125 (H116)
85–105 (H116)
15–25 (H116)
2.66
120
5754
180–250 (H24)
80–160 (H24)
~80 (H24)
50–70 (H24)
15–25 (H24)
2.68
150
Aluminium
6000 Serie
(Al-Mg-Si-Legierungen)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
6061
310–380 (T6)
275–310 (T6)
~110 (T6)
95–110 (T6)
10–15 (T6)
2.7
150
6063
170–240 (T5)
110–200 (T5)
~70 (T5)
50–70 (T5)
15–25 (T5)
2.7
150
6082
180–250 (H24)
250–300 (T6)
~120 (T6)
90–110 (T6)
8–12 (T6)
2.7
150
Aluminium
7000 Serie
(Al-Zn-Mg-Legierungen)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
7075
570–650 (T6)
500–570 (T6)
~160 (T6)
150–170 (T6)
5–8 (T6)
2.81
120
7050
510–580 (T7451)
450–530 (T7451)
~150 (T7451)
135–155 (T7451)
7–11 (T7451)
2.80
150
7005
350–400 (T6)
290–340 (T6)
~130 (T6)
100–120 (T6)
10–15 (T6)
2.79
120
Aluminium
8000 Serie
(Speziallegierungen)
Klasse
Zugfestigkeit (MPa)
Streckgrenze (MPa)
Ermüdungsfestigkeit (MPa)
Härte (Brinell)
Bruchdehnung (%)
Dichte (g / cm³)
Maximale Temperatur (°C)
8011
190–220 (H18)
150–180 (H18)
~160 (T6)
55–65 (H18)
3–8 (H18)
2.71
130
8090
450–510 (T6)
380–450 (T6)
~140 (T6)
120–140 (T6)
5–9 (T6)
2.55
150
8176
280–330 (T6)
200–250 (T6)
~95 (T6)
75–90 (T6)
8–12 (T6)
2.7
140
Oberflächenbearbeitungsoptionen für die Aluminiumbearbeitung
Die Oberflächenbeschaffenheit von Aluminium-Bearbeitungsteilen hat einen erheblichen Einfluss auf Ästhetik und Funktionalität.
Verschiedene Veredelungsoptionen können die Korrosionsbeständigkeit, die Verschleißeigenschaften, die elektrische Leitfähigkeit und die optische Attraktivität verbessern.
Mechanische Oberflächen
Diese Prozesse verändern die Oberflächenstruktur auf physikalische Weise:
- Polieren – Erzeugt eine spiegelähnliche reflektierende Oberfläche
- Perlenstrahlen – Erzeugt ein gleichmäßiges mattes Finish
- Bürsten – Erzeugt ein gerichtetes, liniertes Erscheinungsbild
- Tumbling – Glättet Kanten und sorgt für ein gleichmäßiges Finish
Für bessere Ergebnisse können mechanische Oberflächen vor anderen Behandlungen wie dem Eloxieren aufgetragen werden.
Chemische Oberflächenbehandlung
Chemische Prozesse, die die Aluminiumoberfläche verändern:
- Chemischer Film (Alodin/Chromat) – Dünne Konversionsschicht zum Korrosionsschutz
- Passivierung – Entfernt freies Eisen von der Oberfläche
- Radierung – Erzeugt ein mattes Finish durch kontrollierten chemischen Angriff
Chemische Oberflächenbehandlungen werden häufig als Vorbehandlung vor dem Lackieren oder als eigenständige Schutzschichten verwendet.
Aufgetragene Beschichtungen
Zusätzliche Materialien, die auf die Aluminiumoberfläche aufgetragen werden:
- Pulverbeschichtung – Strapazierfähige, dicke Beschichtung in vielen Farben erhältlich
- Nasslackierung – Vielseitiges Finish mit unbegrenzten Farboptionen
- Klarlack – Transparenter Schutz, der die Optik bewahrt
- PTFE/Teflon-Beschichtung – Oberfläche mit geringer Reibung für bewegliche Teile
Aufgetragene Beschichtungen bieten die größte Bandbreite an optischen Möglichkeiten und speziellen Eigenschaften.
Eloxieren
Erzeugen Sie eine dauerhafte, korrosionsbeständige Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche:
- Typ I (Chromsäure) – Dünne Beschichtung (0.00005″-0.0001″), ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
- Typ II (Schwefelsäure) – Mittlere Beschichtung (0.0002″-0.001″), dekorativ und funktional
- Typ III (hart eloxiert) – Dicke Beschichtung (0.001″-0.004″), ausgezeichnete Verschleißfestigkeit
Es ist in verschiedenen Farben erhältlich und sowohl für funktionale als auch für ästhetische Anwendungen beliebt.
Anwendungen von CNC-gefrästen Aluminiumteilen
Aufgrund ihrer Vielseitigkeit eignet sich die Aluminiumbearbeitung für eine große Bandbreite an Branchen und Anwendungen.
Hier sind einige der häufigsten Verwendungszwecke für präzise CNC-gefräste Aluminiumkomponenten:
Luft- und Raumfahrt
- Strukturbauteile und Halterungen
- Instrumentengehäuse und -tafeln
- Komponenten des Kraftstoffsystems
- Flügel- und Rumpfteile
- Satelliten- und Raumfahrzeugkomponenten
Automobilindustrie
- Motorkomponenten und -blöcke
- Getriebegehäuse
- Aufhängungskomponenten
- Kühlkörper und Kühlsysteme
- Innenverkleidungen und Strukturelemente
Medizintechnik
- Chirurgische Instrumentenkomponenten
- Gehäuse für medizinische Geräte
- Ersatzteile für Diagnosegeräte
- Laborgerätegestelle
- Prothetische Komponenten
Elektronik
- Kühlkörper und Wärmemanagement
- Gehäuse und Gehäuse
- Montagehalterungen und Rahmen
- LED-Beleuchtungskomponenten
- Computer- und Servergehäuseteile
Robotik & Automatisierung
- Antriebsgehäuse und -halterungen
- Roboterarmkomponenten
- Sensorhalterungen und Gehäuse
- Strukturrahmen und Verbindungen
- Endeffektor-Werkzeuge
Consumer Products
- Kameragehäuse und Halterungen
- Sportgerätekomponenten
- Hochwertige Audioausrüstung
- Dekorative Beschläge und Armaturen
- Smartphone- und Laptop-Gehäuse
Häufig gestellte Fragen zur Aluminiumbearbeitung
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