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A individueller Aluminium-Profil ist ein extrudiertes Profil, das exakt nach Vorgabe konstruiert wurde, um spezifische Form-, Funktions- oder Leistungsanforderungen zu erfüllen. Im Unterschied zu standardisierten Winkeln oder Profilen aus Katalogen werden diese Profile von Grund auf mit CAD und individuellen Werkzeugen gestaltet, um spezielle Geometrien zu erreichen. Wesentliche Merkmale umfassen:
Vier Kernbranchen treiben die Nachfrage an:
Ingenieursflexibilität liefert messbare Vorteile:
Diese Anpassbarkeit ermöglicht eine präzise Abstimmung auf anwendungskritische Anforderungen – wie beispielsweise EMV-Schutz oder Wärmemanagement – und berücksichtigt dabei gleichzeitig die Grenzen des Extrusionsverfahrens.
Beim Aluminiumstrangpressen erhitzt man zunächst massive Aluminiumblöcke, sogenannte Brammen, auf etwa 480 Grad Celsius, bis sie weich genug sind, um weiterverarbeitet zu werden. Danach wird die heiße Bramme mit einer großen hydraulischen Presse durch speziell gestaltete Werkzeuge (Matrizen) gedrückt, wodurch lange Stränge in der gewünschten Form entstehen. Nach dem Durchlaufen der Matrize sind mehrere Nachbearbeitungsschritte erforderlich. Zunächst kühlt man die Profilstränge rasch mit Wasser oder ähnlichen Mitteln ab, richtet sie anschließend so aus, dass sie innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen, und schneidet sie schließlich auf die exakten Längen, die für verschiedene Anwendungen benötigt werden. Diese Nachbearbeitungsschritte stellen sicher, dass alle Produkte die Qualitätsstandards erfüllen, bevor sie an die Kunden ausgeliefert werden.
Diese bestimmen die Geometrie von stranggepressten Profilen, indem sie Designvorgaben in strukturelle Eigenschaften übersetzen. Der während der Strangpressung angewendete Druck stellt einen gleichmäßigen Materialfluss sicher und minimiert Hohlräume oder Verformungen. Für Hohlprofile erzeugt ein Mandrel innerhalb des Werkzeugs innere Hohlräume, wobei die gleichmäßige Wandstärke beibehalten wird.
Nach der Strangpressung durchlaufen die Profile Wärmebehandlungen der Art T5 oder T6 um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, wobei die Härte um 15–30 % gesteigert wird (ASM International 2023). Sekundäre Verfahren wie Eloxieren oder Pulverbeschichtung tragen zur Korrosionsbeständigkeit bei, während CNC-Bearbeitung eine präzise Maßhaltigkeit für montagefertige Bauteile gewährleistet.
Wenn die Wände eine gleichmäßige Dicke von etwa 1 mm bis 1,5 mm beibehalten, lassen sich jene lästigen Extrusionsprobleme vermeiden, die wir alle nur zu gut kennen: Verzug und die lästigen Vertiefungsmarkierungen. Wenn die Wände gleichmäßig über das Bauteil verteilt sind, fließt das Metall während der Pressvorgänge deutlich besser. Allerdings sollten plötzliche Dickenwechsel vermieden werden, da sich in diesen Bereichen innere Spannungen entwickeln können, die die Geradheitstoleranzen stark beeinträchtigen. Einigen Studien zufolge können solche Spannungspunkte die Genauigkeit tatsächlich um bis zu 30 reduzieren, wie Daten des Aluminum Association aus dem vergangenen Jahr zeigen. Und bei der Verarbeitung von dünnwandigen Abschnitten benötigen Hersteller äußerst präzise Werkzeuge, um zu verhindern, dass das Material während des entscheidenden Abschreckstadiums im Produktionsprozess einreißt.
Hohle Profile maximieren das Verhältnis von Stärke zu Gewicht für Anwendungen wie Fahrzeugrahmen und reduzieren den Materialabfall um 15–40 % im Vergleich zu massiven Alternativen. Massive Profile überzeugen dort, wo eine hohe Druckfestigkeit entscheidend ist, wie beispielsweise bei tragenden Säulen, erhöhen jedoch das Gewicht pro Profil. Wichtige Aspekte sind:
Die geometrische Komplexität muss mit den Werkzeugkapazitäten übereinstimmen – Verhältnisse von Tiefe zu Breite, die 3:1 überschreiten, behindern den Metallfluss. Tiefe Nuten benötigen langsamere Extrusionsgeschwindigkeiten, um Wellen zu vermeiden, wodurch die Kosten um 20 % steigen (PTS Make 2024). Vereinfachen Sie Verbindungen und vergrößern Sie die Radien von Rundungen (>0,5 mm), um Risse beim Biegen oder Wärmebehandeln zu vermeiden.
Das Einbetten von Nutungen, Steckverbindern oder Befestigungskanälen während des Strangpressverfahrens reduziert die nachgeschalteten Bearbeitungskosten um 50 %. Ein einzelnes kundenspezifisches Aluminiumprofil mit integrierten Kabelkanälen kann 3–4 zusammengesetzte Komponenten in Gehäusesystemen ersetzen.
Während komplexe Geometrien die Funktionalität verbessern, erfordert die Strangpressbarkeit Kompromisse. Merkmale wie Verzahnungen müssen Toleranzbereiche von ±0,15 mm berücksichtigen; das Überschreiten dieser Grenzen erhöht die Fehlerquote jährlich um 18 % (Industrial Extrusion Review 2022). Gemeinsame DFM-Beratungen (Design for Manufacturability) lösen solche Konflikte bereits vor Produktionsbeginn.
Die Gestaltung der Werkzeuge spielt eine große Rolle dabei, wie die Materialien durchströmen und ob Fehler in den kundenspezifischen Aluminiumprofilen entstehen. Die richtige Ermittlung der Führungslänge hilft dabei, konstante Geschwindigkeiten aufrechtzuerhalten, wenn das Material aus verschiedenen Bereichen des Profils austritt. Auch das Wärmemanagement ist wichtig, da es verhindert, dass die Materialien beim Extrudieren verformt werden. Viele Hersteller setzen heute auf fortschrittliche computergestützte Modellierungsverfahren, bekannt als FEA (Finite-Elemente-Analyse), um potenzielle Probleme im Materialfluss bereits vor Produktionsbeginn zu erkennen. Diese Simulationen können die Maßgenauigkeit für Präzisionsarbeiten deutlich verbessern, in einigen Fällen sogar um etwa 30 Prozent, abhängig von der konkreten Anforderung.
Internationale Standards wie ASTM B221 und ISO 6362 legen Toleranzgrenzen für Aluminium-Extrusionswerkzeuge fest:
Diese Spezifikationen gewährleisten branchenübergreifende Kompatibilität, während sie Herstellungskosten und Leistungsanforderungen ausgleichen.
Kritische Werkzeugmerkmale wie Lagerflächen erfordern ±0,05 mm Toleranzen, um die strukturelle Integrität sicherzustellen, während bei nicht-kritischen Elementen wie dekorativen Nutzen Abweichungen bis ±0,3 mm zugelassen sind. Die Priorität von Präzision in kritischen Bereichen während der Werkzeugherstellung reduziert Nachbearbeitung um 45 % in architektonischen Anwendungen.
Die richtige Oberflächenbehandlung zu wählen bedeutet, einen idealen Kompromiss zwischen Korrosionsbeständigkeit, Abnutzungsresistenz und optischer Ästhetik zu finden. Nehmen wir beispielsweise das Eloxieren. Laut einigen Forschungen von LinkedIn aus dem Jahr 2025 erhöht dieses Verfahren den Korrosionsschutz um rund 30 % im Vergleich zu unbehandeltem Metall, wenn es Salzwasser ausgesetzt ist. Das erklärt, warum viele Boote und Offshore-Anlagen auf diese Weise behandelt werden. Pulverbeschichtung eignet sich hervorragend für Gebäude, bei denen die Farben auch bei starker Sonneneinstrahlung beständig sein müssen, während Sandstrahlen eine bessere Haftung auf Bauteilen erzeugt, die später verklebt oder verschweißt werden. Ein Blick auf Zahlen aus der Extrusionsbranche im Jahr 2024 zeigt, wie wichtig dies in der Praxis ist. Fast zwei Drittel aller Produktausfälle konnten auf falsch gewählte Oberflächenbehandlungen zurückgeführt werden, die nicht mit den Einsatzbedingungen übereinstimmten. Deshalb sollten Hersteller stets genau angeben, welche Behandlung ihre Bauteile benötigen, basierend darauf, wo sie tatsächlich eingesetzt werden.
Der Einsatz von kundenspezifischen Aluminiumprofilen kann die Montagekosten stark reduzieren, da sie über bereits integrierte Elemente wie Verriegelungsverbindungen, vorstrukturierte Schraubkanäle und Ausrichtmarkierungen direkt aus dem Extrusionsprozess verfügen. T-Nutenprofile sind hier ein gutes Beispiel aus der aktuellen Praxis. Sie eliminieren in modularen Rahmensystemen vollständig den Bedarf an Schweißarbeiten, was vor Ort viel Zeit spart. Einige Unternehmen berichten davon, dass sie beim Wechsel von herkömmlichen Methoden zu diesem Ansatz etwa die Hälfte der Montagezeit einsparen konnten. Es gibt jedoch auch wichtige Aspekte zu beachten. Konstruktionsteams müssen ausreichend Platz für thermische Ausdehnung lassen – etwa einen halben Millimeter pro Meter, wie es von den meisten Ingenieuren gemäß ISO-Standards angewandt wird. Zudem ist es wichtig, dass Schrauben und andere Befestigungselemente nach der Montage weiterhin zugänglich bleiben, um spätere strukturelle Probleme zu vermeiden, die durch Temperaturschwankungen und die damit einhergehende Ausdehnung oder Schrumpfung der Materialien entstehen können.
Nach der Extrusion hinzugefügte Behandlungen wie Hartanodisieren fügen 25–50 μm Dicke hinzu, wodurch Konstrukteure kritische Toleranzen um 0,1–0,3 mm anpassen müssen. Elektropolieren entfernt 20–40 μm Material und verbessert die Flachheit, kann jedoch poröse Stellen unter der Oberfläche freilegen. Wärmebehandlungen können Verformungen nach dem Abschrecken beheben, jedoch die Streckgrenze um bis zu 12 % reduzieren, falls der Zeitpunkt nicht korrekt gewählt wird.
Die frühzeitige Zusammenarbeit mit Extrusionsunternehmen sollte vier zentrale Bereiche abdecken:
Ein Anbieter für Komplettlösungen, der Forschung und Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Lieferkettenmanagement integriert.
