Aluminiumguss ist Aluminium, das geschmolzen und in eine Form gegossen wird, um eine bestimmte Form zu erzeugen. Sobald das Metall abkühlt und aushärtet, entsteht ein festes Teil, das genau der Form der Form entspricht – von Motorblöcken über Kochgeschirr bis hin zu Gartenmöbeln.
Bei diesem Herstellungsverfahren werden aus Rohaluminium komplexe, detailreiche Teile hergestellt, die auf andere Weise nur schwer oder gar nicht hergestellt werden könnten. Das Metall fließt in jede Ecke der Form, erfasst feine Details und erzeugt Hohlprofile, die mit anderen Methoden nicht erreicht werden können.
Sandguss ist das älteste und einfachste Aluminiumgussverfahren. Dabei wird geschmolzenes Aluminium in eine Form aus Sand gegossen, der mit einem Bindemittel vermischt ist. Die Sandform löst sich nach dem Abkühlen des Metalls und eignet sich daher ideal für Einzelteile oder kleine Produktionsserien.
Diese Methode eignet sich am besten für große Teile wie Motorblöcke und Pumpengehäuse. Während die Oberflächenfinish ist nicht so glatt wie andere Methoden, Sandguss verarbeitet komplexe Formen und ist bei kleinen Mengen günstiger.
Feingießen erstellt die präzisesten und detailliertesten Aluminiumteile durch die Verwendung eines Wachsmuster mit Keramik überzogen. Das Wachs schmilzt heraus und hinterlässt eine hohle Keramikform, aus der Teile mit hervorragender Oberflächenbeschaffenheit und engen Toleranzen hergestellt werden.
Feingussteile finden sich in der Luft- und Raumfahrt, in medizinischen Geräten und in der Schmuckherstellung. Obwohl es teurer als andere Verfahren ist, bietet es unübertroffene Genauigkeit für kleine, komplexe Teile.
Beim Hochdruckguss wird geschmolzenes Aluminium mit einem Druck von bis zu 25,000 psi in Stahlformen geschossen. Dadurch entstehen dichte, stabile Teile mit hervorragender Oberflächengüte in Sekunden statt Minuten.
Mit diesem Verfahren lassen sich alle möglichen Teile herstellen, vom Getriebegehäuse bis zum Laptop-Rahmen. Die Stahlformen sind zwar teurer, reichen aber für Hunderttausende von Teilen.
Beim Kokillenguss werden wiederverwendbare Metallformen verwendet, die durch Schwerkraft oder niedrigen Druck mit Aluminium gefüllt werden. Dadurch entstehen stabilere Teile als beim Sandguss mit besserer Oberflächengüte und Maßgenauigkeit.
Hersteller nutzen dieses Verfahren für Räder, Kolben und Zahnradrohlinge. Die Metallformen sorgen für gleichbleibende Qualität und halten Tausende von Gussvorgängen aus. Damit ist das Verfahren ideal für mittlere bis hohe Produktionsmengen.
Verschiedene Aluminiumlegierungen bieten spezifische Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen:
Der Hauptunterschied zwischen diesen Begriffen besteht darin, wie Aluminium zu nützlichen Produkten geformt wird. Aluminium ist lediglich das Rohmetall, während Guss, Schmieden und Extrudieren drei verschiedene Herstellungsverfahren beschreiben, die unterschiedliche Eigenschaften und Formen ergeben.
Aluminium selbst ist das reine Metallelement – ein leichtes, silberfarbenes Metall, das 8 % der Erdkruste ausmacht. Alles andere beginnt mit diesem Grundmaterial.
Aluminium-Guss entsteht, wenn Sie Aluminium schmelzen und in eine Form gießen. Wie bei der Herstellung von Eiswürfeln nimmt das flüssige Metall die genaue Form des Behälters an und härtet aus.
Bei diesem Verfahren entstehen komplexe 3D-Teile mit hohlem Innenraum – wie zum Beispiel Motorblöcke oder dekorative Möbel. Der Nachteil: Gussteile enthalten winzige Lufteinschlüsse im Inneren, die sie etwas schwächer machen als geschmiedetes Aluminium.
Geschmiedetes Aluminium wird im festen Zustand durch Walzen, Hämmern oder Biegen bearbeitet und geformt. Durch diese mechanische Bearbeitung werden Lufteinschlüsse herausgedrückt und die Kornstruktur des Metalls ausgerichtet.
Das Ergebnis ist stärkeres, dichteres Aluminium, das sich perfekt für Flugzeugteile und Strukturträger eignet. Allerdings lassen sich nur einfachere Formen herstellen – keine komplexen inneren Hohlräume, wie sie beim Gießen möglich sind.
Extrudiertes Aluminium ist technisch gesehen eine Art geschmiedetes Aluminium, das durch eine geformte Matrize gepresst wird, ähnlich wie man Knete durch eine Form drückt. Man erhält lange Stücke mit durchgehend gleichem Querschnitt – Fensterrahmen, Geländer und Kühlkörper.
Mit dieser Methode lassen sich schnell und kostengünstig präzise, gleichmäßige Formen erstellen. Die Einschränkung? Sie können nur Formen erstellen, die gerade in eine Richtung verlaufen.
Jede Methode dient unterschiedlichen Anforderungen. Aluminiumguss verarbeitet komplexe 3D-Formen, Schmiedealuminium bietet maximale Festigkeit für einfache Formen und durch Extrusion lassen sich lange, gleichmäßige Profile effizient herstellen.
Aluminiumguss hat typischerweise 40–50 % der Festigkeit von Stahl, wiegt aber nur ein Drittel davon. Dadurch bietet Aluminium für viele Anwendungen ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, insbesondere wenn das Gewicht wichtiger ist als die absolute Festigkeit.
Aluminiumguss rostet nicht wie Eisen, da sich an der Luft sofort eine schützende Aluminiumoxidschicht bildet. Diese dünne, unsichtbare Schicht verhindert weitere Korrosion, obwohl Aluminium unter extremen Bedingungen wie Salzwasser dennoch korrodieren kann.
Aluminiumgussteile können je nach Umgebung und Anwendung 20 bis über 100 Jahre halten. Innenteile halten praktisch ewig, während Gartenmöbel in der Regel 20 bis 30 Jahre halten und ordnungsgemäß gewartete Motorblöcke über 200,000 Kilometer halten können.
Aluminiumguss kostet pro Pfund mehr als Stahl, ist aber aufgrund der niedrigeren Verarbeitungstemperaturen und des geringeren Gewichts insgesamt günstiger. Die anfänglichen Formkosten sind zwar hoch, aber die Kosten pro Teil sinken bei der Serienproduktion deutlich, was Aluminiumguss bei großen Stückzahlen sehr wirtschaftlich macht.
Ja, Sie können Aluminiumguss schweißen, aber aufgrund von Porosität und Verunreinigungen ist es schwieriger als das Schweißen von Aluminiumschmiedeteilen. WIG-Schweißen funktioniert am besten mit der richtigen Vorbereitung, obwohl viele Gussteile so konstruiert sind, dass Schweißen ganz vermieden werden kann.
