Werkstoffe II: Titan, Kunststoffe, Stähle
Was ist der Unterschied zwischen Aluminium-Knet- und Gusslegierungen?
Knetlegierungen werden gewalzt, stranggepresst oder geschmiedet und tragen die Bezeichnung EN AW- mit vier Ziffern. Gusslegierungen werden vergossen und heißen EN AC- mit fünf Ziffern. Der praktische Unterschied liegt im Silizium: Gusslegierungen enthalten viel davon für die Gießbarkeit, was Werkzeuge abrasiv verschleißt. Knetlegierungen sind fester, gleichmäßiger und besser zerspanbar.
Passende Leistungen
Zwei Familien, zwei Bezeichnungssysteme
| Merkmal | Knetlegierung | Gusslegierung |
|---|---|---|
| Bezeichnung | EN AW- und vier Ziffern | EN AC- und fünf Ziffern |
| Herstellung | Walzen, Strangpressen, Schmieden | Sand-, Kokillen- und Druckguss |
| Hauptlegierungselemente | Magnesium, Silizium, Kupfer, Zink, Mangan | überwiegend Silizium, dazu Magnesium und Kupfer |
| Gefüge | umgeformt, gleichmäßig, richtungsabhängig | Gussgefüge, mögliche Poren und Lunker |
| Typische Vertreter | EN AW-6060, 6082, 5083, 7075, 2007 | AlSi10Mg, AlSi12, AlSi9Cu3 |
| Halbzeugform | Stange, Platte, Profil, Blech | fertig gegossenes Bauteil |
Die erste Ziffer der Knetlegierung nennt das Hauptlegierungselement — 5 steht für Magnesium, 6 für Magnesium und Silizium, 7 für Zink. Ergänzt wird sie durch den Zustand, etwa T6 für lösungsgeglüht und warmausgelagert.
Was das für die Zerspanung heißt
Der Siliziumanteil ist der wichtigste Unterschied. In Gusslegierungen liegt Silizium als hartes Kristall im Gefüge und wirkt wie ein Schleifmittel; bei übereutektischen Sorten mit besonders hohem Anteil kommen Diamantwerkzeuge zum Einsatz. Der Span bricht dafür kurz und lässt sich gut abführen.
Knetlegierungen verhalten sich berechenbarer, unterscheiden sich untereinander aber deutlich: Reinaluminium und magnesiumhaltige Sorten sind zäh, bilden lange Späne und neigen zu Aufbauschneiden. Aushärtbare Legierungen der Gruppen 2000, 6000 und 7000 brechen den Span besser und liefern saubere Oberflächen.
Beim Gussteil kommt hinzu, dass Poren unter der Oberfläche liegen können. Werden sie beim Fräsen angeschnitten, entstehen offene Stellen — kritisch vor allem bei Dichtflächen. Auch Gusshaut und ungleichmäßige Aufmaße belasten die erste Schneide stärker als bei Stangenmaterial.
Wann welche Familie sinnvoll ist
Gusslegierungen spielen ihre Stärken bei komplexer Geometrie und größeren Stückzahlen aus: dünne Wände, Rippen und Hohlräume entstehen direkt beim Gießen, zerspant wird nur noch, was funktional genau sein muss. Der Nachteil sind Werkzeugkosten für die Form und Vorlaufzeit.
Knetlegierungen sind die Wahl für zerspante Einzelteile und Kleinserien, für höher belastete Bauteile und überall dort, wo gleichmäßige, nachweisbare Eigenschaften gefordert sind. Für Frästeile aus Platte lohnt der Blick auf gereckte Zustände, weil die abgebauten Eigenspannungen den Verzug beim Materialabtrag spürbar verringern.
Das Wichtigste in Kürze
- EN AW- mit vier Ziffern kennzeichnet Knetlegierungen, EN AC- mit fünf Ziffern Gusslegierungen.
- Silizium macht Gusslegierungen gießbar und für Werkzeuge abrasiv.
- Gussteile können Poren enthalten — kritisch bei später bearbeiteten Dichtflächen.
- Knetlegierungen liefern gleichmäßigere Eigenschaften und höhere Festigkeit.
Weitere Fragen dazu
Was bedeutet T6 oder T651 hinter der Legierung?
Die T-Zustände beschreiben die Wärmebehandlung. T6 heißt lösungsgeglüht und warmausgelagert, also auf hohe Festigkeit ausgehärtet. Die angehängte 51 zeigt an, dass das Erzeugnis nach dem Abschrecken gereckt wurde, um Eigenspannungen abzubauen — für maßhaltige Frästeile aus Platte ein wichtiger Punkt.
Warum verschleißen Werkzeuge in Aluminiumguss schneller?
Weil das Silizium als hartes Kristall im Gefüge vorliegt und die Schneide abrasiv abträgt. Je höher der Siliziumanteil, desto stärker der Effekt. In Knetlegierungen ist der Anteil deutlich geringer, entsprechend länger halten die Schneiden.
Lassen sich Gussteile nachträglich zerspanen?
Ja, das ist der Regelfall: Funktionsflächen, Passungen und Gewinde entstehen erst durch Bearbeitung. Wichtig ist, Bearbeitungszugaben und eindeutige Bezugsstellen bereits im Gussmodell vorzusehen. Sonst reicht das Aufmaß an einzelnen Stellen nicht aus oder das Teil wird schief aufgespannt.
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