Beim Strangpressen von Aluminium wird eine Aluminiumlegierung in eine Düse mit einem bestimmten Querschnittsprofil gepresst. Die Extrusion einer Zahnpastatube ist ebenfalls ähnlich. Ein elektrisch betriebener Presskolben drückt das Aluminium in die Düse, und das Material tritt aus der Öffnung aus. Beim Austritt nimmt es die Form der Matrize an und wird über einen Auslauftisch geschoben. Die Idee ist denkbar einfach. Die Kraft ist vergleichbar mit der eines Fingers auf einer Zahnpastatube. Beim Zusammendrücken tropft die Paste in die Form der Tubenöffnung. Die Tubenöffnung wird in dieser Analogie anstelle der Extrusionsdüse verwendet. Die Zahnpasta hat die Form eines kreisförmigen undurchsichtigen Strangs, da die Öffnung ein Kreis ist.

Solche gängigen Strangpressprofile sind Winkel, Kanäle und Rundrohre.

Die Zeichnungen, die für den Entwurf der Matrizen verwendet wurden, sind oben zu sehen, und die Renderings der fertigen Aluminiumprofile sind unten abgebildet.

Was ist Aluminium-Strangpressen?

Beim Strangpressen von Aluminiumlegierungen wird die Aluminiumlegierung durch eine Düse mit einem bestimmten Querschnittsprofil gepresst. Man kann sich das so vorstellen, als würde man Zahnpasta aus einer Tube pressen: Der Stempel drückt darauf und zwingt das Aluminium, durch die Düse zu fließen, und das Material kommt in der spezifischen Form der Düse heraus. Beim Strangpressen wird das Profil auf einem Auslauftisch angetrieben. Das Grundprinzip des Verfahrens ist so einfach wie das Auspressen von Zahnpasta durch ein kreisförmiges Loch, wodurch ein langer und fester Strang entsteht.

Gängige stranggepresste Formen

• Fest: keine inneren Leerräume (z. B. Stäbe, Balken, Winkel)
• Hohlraum: Ein Hohlraum, der umschlossen ist (z. B. von einem Rohr, das quadratisch oder rechteckig ist).
• Halbhohl: Hohlräume, die teilweise geschlossen sind (z. B. C-Kanäle mit kleinen Lücken)

Anwendungen Das Strangpressen wird in großem Umfang in den Bereichen Architektur, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und Energie eingesetzt. Obwohl einfache Formen (Winkel, Kanäle) typisch sind, sind mit diesem Verfahren auch sehr komplizierte Konstruktionen möglich. Ein Beispiel dafür sind architektonische Systeme, die aus mehreren ineinandergreifenden Strangpressprofilen bestehen und gelegentlich thermische Unterbrechungen zur Isolierung verwenden.

Das Aluminium-Strangpressverfahren in 10 Schritten

Schritt #1: Die Strangpressmatrize wird vorbereitet und zur Strangpresse transportiert

Die Matrize wird aus H13-Stahl in Form einer Rundmatrize hergestellt oder, falls sie bereits vorhanden ist, zurückgewonnen. Die Matrize wird vor ihrer Verwendung auf 450-500 Grad Celsius wärmebehandelt, um die Lebensdauer der Matrize zu verlängern und einen gleichmäßigen Metallfluss beim Strangpressen zu gewährleisten. Nachdem die Matrize gut vorgewärmt ist, wird sie in die Strangpressen eingesetzt und ist betriebsbereit.

Schritt #2: Ein Aluminium-Block wird vor dem Heizstrangpressen vorgewärmt

Die zweite Phase des Strangpressens ist die Vorbereitung des Rohmaterials, das als Knüppel bezeichnet wird. Ein Knüppel ist einfach eine massive zylindrische Aluminiumlegierung, die von einem größeren Aluminiumblock abgeschnitten wurde. Die Knüppel werden als Ausgangsmaterial für die Herstellung der gewünschten Strangpressprofile verwendet. Der Knüppel muss in einem speziellen Industrieofen ordnungsgemäß vorgewärmt werden, bevor das Strangpressen erfolgen kann. Der charakteristische Temperaturbereich in diesem Schritt liegt bei 400-500 Grad Celsius. Eine solche kontrollierte Erwärmung ist unerlässlich, da sie das Aluminium so weit schmilzt, dass es verformbar ist und unter Druck leicht durch die Matrize fließen kann. Entscheidend ist, dass der Knüppel zu diesem Zeitpunkt nicht geschmolzen wird, sondern in einen Zustand gebracht wird, in dem er sich plastisch verformen lässt, ohne zu reißen oder zu brechen.

Schritt #3: Die Strangpressen transportieren den Knüppel

Nach dem Vorwärmen wird der Aluminiumblock mit mechanischer Kraft in die Strangpresse befördert. Vor dem Pressvorgang wird ein Schmiermittel oder Trennmittel auf die Oberfläche des Knüppels aufgetragen, damit weniger Reibung entsteht. Das Trennmittel wird auch auf den hydraulischen Stößel aufgetragen, um die Leichtgängigkeit und das Nichtverkleben von Bolzen und Stößel zu gewährleisten. Dies ist notwendig, um eine effiziente Extrusion sowie die Unversehrtheit des Materials und der Ausrüstung zu gewährleisten.

Schritt #4: Der Stößel transportiert das Stanzmaterial in den Behälter

Dazu wird der erweichte Aluminiumknüppel in die Strangpresse eingelegt, die auf dieser Stufe arbeitet. Diese wird dann von einem leistungsstarken Hydraulikzylinder angetrieben, der einen hohen Druck von bis zu 15.000 Tonnen erzeugt. Unter dieser Kraft wird der Pressbarren nach und nach in den Presscontainer gepresst. Der Druck staut sich und so drückt das Aluminium nach außen und füllt die Wände des Containers vollständig aus. Auf diese Weise wird das Material gleichmäßig verdichtet und ist bereit für den nächsten Prozess des Strangpressens mit Hilfe der Matrize.

Schritt #5: Das Material für die Matrize wird extrudiert

Während die Aluminiumlegierung im Presscontainer strahlt, wird sie gegen das Strangpresswerkzeug gedrückt. Der ununterbrochene hydraulische Druck bietet dem Material den einzigen Weg nach vorne durch die Öffnung der Matrize. Durch diese Freigabe nimmt das Aluminium die Form der Matrize in ihrer Gesamtheit an und wird zu einem vollständig definierten Profil, das gekühlt und weiterverarbeitet werden kann.

Schritt #6: Die ausgehenden Extrusionen werden auf dem Auslauftisch platziert und eingepasst

Nachdem das Aluminiumprofil aus der Matrize gekommen ist, wird es von einer Ziehvorrichtung angehoben, die es gezielt um den Auslauftisch führt. Der Puller bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit im Takt des Strangpressens, so dass eine gleichmäßige Bewegung ohne Verformung stattfindet. Das Profil wird auf dem Tisch abgekühlt, entweder durch ein Wasserbad oder durch darüber angebrachte Ventilatoren, wodurch seine Eigenschaften und seine Struktur ausgeglichen werden.

Schritt #7: Die Strangpressprofile werden auf die Länge des Tisches abgeschnitten

Sobald ein Strang groß genug ist, um einen ganzen Tisch zu bedecken, wird er mit einer heißen Säge abgetrennt. Dies ist die Trennung, um das Profil handhabbar zu machen, das später bearbeitet werden soll. Während des Strangpressens ist die Wärme sehr wichtig. Auch wenn das Profil bereits erloschen ist, wenn die Presse entfernt wird, hat es noch viel Wärme abbekommen und ist noch nicht ganz kalt. Diese Phase eignet sich für die Vorbereitung des Strangpressens durch Abscheren, gefolgt von der anschließenden Abkühlung und Ausrichtung.

Schritt #8: Die Strangpressprofile werden auf Raumtemperatur gebracht

Nach dem Auslaufen des Strangpressprofils aus dem Auslauftisch werden die Strangpressprofile dann mechanisch auf einen Kühltisch auf Tischlänge gebracht. Hier werden die Aluminiumprofile abgekühlt, bis sie langsam auf Raumtemperatur abkühlen. Die Abkühlung ist ein wichtiger Schritt zur Stabilisierung des Materials. Wenn die Profile ausreichend abgekühlt sind, werden sie zum nächsten Schritt, dem Recken, bewegt, um sie richtig auszurichten.

Schritt #9: Die Strangpressprofile werden auf die Streckmaschine gebracht und ausgerichtet gestreckt

Die stranggepressten Profile weisen beim Abkühlen in der Regel eine leichte Verdrehung oder Verformung auf, die korrigiert werden muss. Um die Profile wieder in die richtige Form zu bringen, werden sie in eine Streckmaschine gebracht. In diesem Fall werden die beiden Enden jedes Strangpressprofils fest eingespannt und das Strangpressprofil wird mechanisch mit geregelter Kraft gezogen. Dieser Streckvorgang beseitigt alle Unregelmäßigkeiten und richtet das Aluminium aus, so dass es den genauen Maßanforderungen entspricht und somit vollkommen gerade und für die letzten Schritte des Schneidens und der Endbearbeitung vorbereitet ist.

Schritt #10: Die Strangpressprofile werden zur Endbearbeitungssäge gebracht und auf die erforderliche Länge zugeschnitten

Sobald die Strangpressprofile in Tischlänge gerichtet und ordnungsgemäß gehärtet sind, werden sie auf den Endsägetisch gebracht. In diesem Fall haben die Profile eine vorgegebene Länge, die normalerweise zwischen 8 und 21 Fuß liegt. An dieser Stelle wird das Strangpressen von T4-Eigenschaften übernommen. Nach dem Sägen können sie in Alterungsöfen gelegt werden, damit sie die stärkeren T5- oder T6-Eigenschaften erhalten.

Vorteile der Aluminiumextrusion

 Leicht und stark

Aluminium hat ein erstaunliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, weshalb es für Flugzeugkomponenten, strukturelle Rahmen usw. verwendet wird.

Korrosionsbeständigkeit

Aluminium ist im Gegensatz zu Stahl, der eine Oxidschicht aufweist, korrosionsbeständig und eignet sich daher ideal für den Außeneinsatz.

Flexibilität bei der Gestaltung

Strangpressen Es kann durch die Verwendung von Basisstäben bis hin zu komplexen Anordnungen von Hohlräumen und Kanälen unbegrenzt geformt werden.

Kosteneffizienz

Das Verfahren reduziert den Ausschuss und ermöglicht die Massenproduktion, wodurch die Material- und Bearbeitungskosten niedrig gehalten werden.

Verwendungszwecke von stranggepresstem Aluminium.

Es mag Sie überraschen, dass es sehr viele Branchen gibt, die auf Strangpressprofile angewiesen sind.

Bauwesen

Das Strangpressen von Aluminium ist zu einem wichtigen Bestandteil des modernen Bauwesens geworden, da es stark und haltbar ist und Flexibilität bei der Gestaltung bietet. Es wird häufig für die Herstellung von Fensterrahmen verwendet, die leicht und dennoch haltbar sind, um das Gewicht zu tragen, sowie für glattflächige Türen und Vorhangfassaden, die die Schönheit des Gebäudes verstärken und sogar seine Stabilität erhalten. Aluminium wird auch stranggepresst, um Geländer herzustellen, die sicher und dennoch attraktiv sind, sowie Bedachungen, die Schutz vor Regen und Langlebigkeit bieten. Anhand dieser Anwendungen wird die Vielseitigkeit von Aluminium deutlich und damit auch die Notwendigkeit, diese Komponente in der Architektur und im Bauwesen zu verwenden.

Automobilindustrie

Die meisten Anwendungen in der Automobilindustrie umfassen die Aluminium-Extrusion da es ein starkes und leichtes Material ist, das gute thermische Eigenschaften aufweist. Dazu gehören unter anderem Batterieträger für Elektrofahrzeuge, die langlebig und korrosionsbeständig sein müssen und die Fahrzeuge gleichzeitig effizient und sicher machen. Strukturelle Komponenten werden auch aus stranggepresstem Aluminium hergestellt, das nicht steif ist und nicht zum erhöhten Gewicht beiträgt. In Wärmetauschern wird Aluminium als guter Wärmeleiter eingesetzt, der die Kühlung unterstützt und die Energie- und Leistungseffizienz des gesamten Fahrzeugs verbessert.  

Elektronik  

Aluminiumstrangpressen wird häufig bei der Herstellung von Komponenten verwendet, die eine Kombination aus Festigkeit, Präzision und thermischer Effizienz erfordern. Ein Beispiel sind Kühlkörper mit stranggepressten Rippen, die die Wärme zurückhalten, um Schäden an empfindlichen Maschinen zu minimieren. Das Strangpressen erfüllt einen doppelten Zweck: Es sorgt für eine leichte Konstruktion, die das Gerät effektiv schützt, und für ein robustes Gehäuse zum Schutz vor mechanischen Schäden.

Luft- und Raumfahrt

Die Fähigkeit der Aluminium-Extrusion ist in der Luft- und Raumfahrttechnik wegen seines günstigen Verhältnisses zwischen Festigkeit und Gewicht und seiner Vielseitigkeit von Bedeutung. Es findet auch eine breite Anwendung in Flugzeugrahmen und bietet leichte und haltbare Rahmen, die die Effizienz des Treibstoffverbrauchs verbessern. Auch Innenraumkomponenten werden aus stranggepresstem Aluminium hergestellt, darunter Sitzhalterungen und Kabinenstrukturen, die sowohl Sicherheit als auch ein geringeres Gewicht bieten. Wir verfügen auch über Träger, die aus Strangpressprofilen bestehen und für Steifigkeit und Stabilität sorgen, damit die Flugzeuge während ihres Betriebs höchsten Belastungen standhalten und ihre Gesamtleistung und Stabilität intakt bleiben.

Konsumgüter

Das geringe Gewicht und die Vielseitigkeit von Aluminium haben dazu geführt, dass es am besten in Konsumgütern verwendet wird. Es stellt auch langlebige Möbelrahmen her, stärkt Sportgeräte wie Fahrräder und Schläger und hilft auch Fitnessgeräten mit Präzisionskomponenten. Stranggepresstes Aluminium wird auch in der Technologie verwendet, die wir täglich benutzen, wie z. B. Laptops, wobei es glatte Gehäuse bietet, die nicht nur Haltbarkeit, sondern auch Funktionalität und gutes Design bieten.

Auswahl der richtigen Legierung für die Aluminiumextrusion

Es gibt keine stoffliche Einheit aller Aluminium-Legierungen.

6000er Serie Strangpressprofile

Die gängigsten sind 6061 und 6063. Sie sind eine Mischung aus Festigkeit, Korrosionsschutz und Strangpressbarkeit.

Festigkeit vs. Verformbarkeit

Stärkere Legierungen sind schwieriger zu strangpressen, und die weicheren Legierungen lassen sich besser verformen. Die richtige Wahl hängt nämlich von den Anforderungen Ihres Projekts ab.

Abschließende Überlegungen zur Aluminiumextrusion

Das Strangpressen ist eine sehr vielseitige, kostengünstige und umweltfreundliche Methode zur Herstellung von Aluminium. Es nimmt rohe Knüppel und verwandelt sie in hochleistungsfähige Knüppel, die in der modernen Industrie verwendet werden. Bei Ihren Entwürfen benötigen Sie ein Gleichgewicht zwischen Flexibilität und Festigkeit. Ob in der Strukturkomponente oder in der Miniaturelektronik, das Strangpressen bietet eine ideale Kombination aus beidem.

FAQs

Welches ist die am häufigsten verwendete Art des Strangpressens von Aluminium?

Es wiegt weniger, ist haltbar, flexibel und kostengünstiger als maschinelle Bearbeitung oder Gießen.

Wie hoch ist die Festigkeit von Aluminium-Strangpressprofilen?

Bei der Legierung und der Wärmebehandlung geht es um die Festigkeit, aber das stranggepresste Aluminium kann immer extrem fest und gleichzeitig leicht sein.

In welchen Formen wird Aluminiumstrangpressen angeboten?

Praktisch alle Formen von Voll- und Hohlkörpern, Kanälen, Winkeln, T-Formen und teilgeformten Profilen sind möglich.

Aluminium-Strangpressprofile recyceln können?

Ja! Strangpressen ist umweltfreundlich und zu 100 Prozent recycelbar, da Aluminium beim Recycling nicht an Qualität verliert.

Welches sind die führenden Industrien im Bereich der Aluminiumextrusion?

Baugewerbe, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Transport und Elektronik.