Metallbau & Baugruppenmontage
Welche Materialien werden im Metallbau verwendet?
Im Metallbau dominieren drei Werkstoffgruppen: unlegierte Baustähle wie S235JR und S355J2 nach DIN EN 10025-2, nichtrostende Stähle wie 1.4301 und 1.4404 sowie Aluminiumlegierungen der 5000er- und 6000er-Reihe. Ergänzend kommen Kupfer, Messing und Vergütungsstähle zum Einsatz. Die Auswahl richtet sich nach Tragfähigkeit, Korrosionsbelastung, Gewicht, Bearbeitbarkeit und Kosten.
Passende Leistungen
Baustahl — der Standard für Konstruktionen
Unlegierte Baustähle nach DIN EN 10025-2 sind der am häufigsten verwendete Werkstoff im Metallbau. S235JR ist gut umformbar und schweißgeeignet und deckt den größten Teil der allgemeinen Konstruktionen ab. S355J2 hat eine höhere Streckgrenze und erlaubt schlankere Querschnitte, etwa bei höher belasteten Rahmen. Die Kurzzeichen hinter der Streckgrenze beschreiben die Kerbschlagarbeit: JR steht für 27 Joule bei +20 °C, J0 bei 0 °C, J2 bei −20 °C.
Baustahl rostet und braucht deshalb einen Korrosionsschutz — üblich sind Feuerverzinken nach DIN EN ISO 1461 oder Beschichtungssysteme, deren Aufbau sich an der Korrosivitätskategorie nach DIN EN ISO 12944 orientiert.
Nichtrostende Stähle
Nichtrostende Stähle bilden eine Passivschicht aus Chromoxid und brauchen keinen Beschichtungsaufbau wie Baustahl. Voraussetzung ist eine intakte Oberfläche: Anlauffarben nach dem Schweißen und Fremdrost müssen durch Beizen und Passivieren entfernt werden. Die gängigsten Sorten:
- 1.4301 (V2A): Standard für Innenbereiche, Lebensmitteltechnik und normal belastete Außenanwendungen
- 1.4404 (V4A): mit Molybdän, deutlich beständiger gegen chloridhaltige Belastung, etwa Streusalz oder Meeresluft. Für tragende Bauteile in Hallenbadatmosphäre reicht auch 1.4404 nicht aus; dort verlangen die einschlägigen Regelwerke höher molybdänhaltige Sorten
- 1.4571: ebenfalls molybdänlegiert und damit der V4A-Gruppe zugehörig, zusätzlich titanstabilisiert; heute vor allem bei höheren Temperaturen, für Schweißkonstruktionen sind niedriggekohlte Sorten wie 1.4404 Standard
Zerspanen und Schweißen erfordern angepasste Parameter: Austenitische Stähle neigen zum Kaltverfestigen, leiten Wärme schlecht ab und verziehen sich beim Schweißen stärker als Baustahl.
Aluminium und weitere Werkstoffe
Aluminium wiegt rund ein Drittel von Stahl und ist von Natur aus korrosionsbeständig — im Metallbau vor allem als Strangpressprofil. EN AW-6060 lässt sich sehr gut strangpressen und wird für Fenster-, Tür- und Fassadenprofile verwendet. EN AW-6082 ist fester und die übliche Wahl für zerspante Konstruktionsteile. EN AW-5754 eignet sich für umgeformte Bleche und ist seewasserbeständig.
Dazu kommen Kupfer und Messing für elektrische oder dekorative Anwendungen, Vergütungsstähle wie 42CrMo4 für hoch belastete Wellen und Bolzen sowie Kunststoffe für Gleit- und Isolierelemente.
Werkstoffwahl: die entscheidenden Fragen
| Kriterium | Worauf es ankommt |
|---|---|
| Belastung | Streckgrenze, Dauerfestigkeit, zulässige Verformung |
| Umgebung | Feuchte, Chloride, Chemikalien, Temperatur |
| Gewicht | Aluminium bei bewegten Teilen, Stahl bei steifen Rahmen |
| Fügen | Schweißeignung, Mischverbindungen, Kontaktkorrosion |
| Verfügbarkeit | Lagerabmessung statt Sonderprofil spart Zeit |
Ein häufiger Fehler ist die unbedachte Kombination unterschiedlicher Metalle: Berühren sich Aluminium und Edelstahl in feuchter Umgebung, korrodiert das unedlere Aluminium. Entscheidend ist das Flächenverhältnis — eine große Edelstahlfläche an wenig Aluminium ist kritisch, während Edelstahlschrauben in Aluminiumprofilen gängige Praxis sind. Abhilfe schaffen isolierende Zwischenlagen oder Beschichtungen.
Das Wichtigste in Kürze
- S235JR deckt Standardkonstruktionen ab, S355J2 erlaubt höhere Lasten bei schlankeren Querschnitten.
- 1.4404 widersteht Chloriden deutlich besser als 1.4301 — Molybdän macht den Unterschied.
- Aluminium spart Gewicht: EN AW-6060 für Profile, EN AW-6082 für zerspante Teile.
- Bei Aluminium-Edelstahl-Kontakt im Feuchten korrodiert das Aluminium — Flächenverhältnis beachten.
Weitere Fragen dazu
Wann reicht verzinkter Stahl statt Edelstahl?
Bei normaler Außenbewitterung ohne dauerhaften Chloridkontakt ist feuerverzinkter Stahl meist die wirtschaftlichere Lösung. Edelstahl lohnt sich, wenn Streusalz, Chemikalien, Lebensmittelkontakt oder eine dauerhaft sichtbare Oberfläche im Spiel sind.
Lässt sich Aluminium mit Stahl verschweißen?
Mit den üblichen Schmelzschweißverfahren nicht. Die Schmelzpunkte liegen weit auseinander, und an der Grenzfläche entstehen spröde intermetallische Phasen. In der Praxis werden solche Verbindungen mechanisch gefügt, geklebt oder über Übergangsstücke aus plattiertem Material hergestellt.
Warum sind Edelstahl und Titan in der Zerspanung teurer?
Beide leiten Wärme schlecht ab und verfestigen sich unter der Schneide. Die Schnittgeschwindigkeit muss deutlich niedriger liegen als bei Aluminium, der Werkzeugverschleiß ist höher. Das erhöht Bearbeitungszeit und Werkzeugkosten je Teil.
Verwandte Fragen
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