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Aluminiumlegierungen der 6000er-Serie sind heute unverzichtbar für den Bau von Fahrzeugrahmen, da sie Festigkeit mit Leichtigkeit verbinden und Korrosion sehr gut widerstehen. Laut jüngsten Materialtests im Zeitraum um 2025 können diese Legierungen etwa 20 Prozent mehr Torsionskraft aufnehmen als herkömmlicher Stahl und dabei Bauteile etwa 35 bis möglicherweise sogar 40 Prozent leichter machen. Besonders nützlich sind diese Legierungen aufgrund ihrer einfachen Formbarkeit während des Herstellungsprozesses. Automobilhersteller können dadurch komplexe Strukturen für den Craschschutz sowie spezielle Türbalken mit mehreren Kammern im Inneren herstellen. Solche Konstruktionen erfüllen strenge Sicherheitsstandards und sorgen gleichzeitig dafür, dass die Fahrzeuge auch auf der Straße gut zu handhaben sind.
Wenn es darum geht, Autos leichter zu bauen, hilft das Aluminiumstrangpressverfahren Automobilherstellern dabei, das Fahrzeuggewicht im Vergleich zu traditionellen Stahldesigns um etwa 100 bis 150 Kilogramm zu reduzieren. Bei Verbrennungsmotoren bedeutet dies eine um etwa 6 bis 8 Prozent verbesserte Kraftstoffeffizienz. Elektrofahrzeuge profitieren sogar noch deutlicher, da sie durch die gleiche Batteriepackung eine um 12 bis 15 Prozent höhere Reichweite erzielen. Eine Anwendung, bei der dies besonders vorteilhaft ist, besteht im Bau von Batterieträgern für Elektrofahrzeuge. Die durch das Extrusionsverfahren erzeugten Hohlprofile machen diese Komponenten nicht nur leichter, sondern bieten auch eine dringend benötigte strukturelle Verstärkung um die empfindlichen Batteriezellen, die für die Leistung von Elektrofahrzeugen entscheidend sind.
Führende Hersteller von Elektrofahrzeugen verwenden heute Batteriegehäuse aus einstückigen Aluminiumprofilen, bei denen Kühlkanäle und Aufpralldämpfer in einheitliche Strukturen integriert sind. Diese Gehäuse bieten eine um 40 % bessere thermische Regelung als herkömmliche Schweißkonstruktionen und ermöglichen einen Craschschutz, der 1,8 mm Stahl entspricht, bei nur halbem Gewicht – entscheidende Fortschritte, die sicherere und elektrische Fahrzeuge mit größerer Reichweite ermöglichen.
A 2024 Automotive Engineering Report zeigt, wie Automobilhersteller Aluminiumprofile nutzen, um modulare Chassis-Systeme zu bauen. Diese ineinander greifenden Komponenten erlauben eine schnelle Plattformanpassung über verschiedene Fahrzeugklassen hinweg, bei gleichbleibender Crash-Test-Leistung und verkürzen den Entwicklungszyklus um 30 % im Vergleich zu konventionellen Karosseriestrukturen aus gestanztem Stahl.
Die Luftfahrtindustrie verlässt sich stark auf Aluminiumlegierungs-Strangpressprofile, da diese im Verhältnis zu ihrem Gewicht eine sehr hohe Festigkeit bieten, insbesondere wenn es um Legierungen wie 7075 und 2024 geht. Was diese Materialien so wertvoll macht, ist ihre Fähigkeit, Zugfestigkeiten von über 500 MPa erreichen können, während sie immer noch etwa 60 Prozent leichter sind als Stahl, was besonders wichtig ist, wenn man Flugzeuge effizienter fliegen lassen möchte. Ein praktisches Anwendungsbeispiel sind die Flansche von Flügelsparren. Werden diese Bauteile aus stranggepresstem Aluminium statt aus Titan gefertigt, sind sie zwischen 18 und 22 Prozent leichter und erfüllen dennoch alle FAA-Vorschriften bezüglich der Dauerschwingfestigkeit. Die Auswirkung im realen Betrieb? Fluggesellschaften berichten, dass durch den Einsatz solcher leichterer Bauteile ungefähr 2.400 Liter Kerosin pro Jahr und Flugzeug eingespart werden können, was sowohl der Profitabilität als auch den Umweltzielen zugutekommt.
Hot-Extrusionsverfahren, die zwischen etwa 375 und fast 500 Grad Celsius arbeiten, verwandeln hochwertige Luftfahrt-Bleche in feste, nahtlose Strukturformen. Die richtige Temperaturkontrolle während der Verarbeitung hilft, die Kornstruktur des Metalls zu erhalten, was bedeutet, dass Bauteile wie Fahrwerkaktuatoren überall eine verlässliche Festigkeit aufweisen. Betriebe, die auf diese Verfahren umsteigen, stellen in der Regel fest, dass sich ihre Produktionszeiten um etwa dreißig Prozent gegenüber traditionellen Schmiedeverfahren reduzieren. Auch die Maßhaltigkeit nach dem Extrudieren ist sehr hoch, üblicherweise innerhalb von plus/minus 0,1 Millimetern. Eine solche Präzision ist gerade dann von großer Bedeutung, wenn diese Bauteile mit Kohlefaserabschnitten in der modernen Flugzeugkonstruktion zusammenpassen müssen.
Die neuesten Extrusionswerkzeuge ermöglichen es Herstellern, komplexe, multifunktionale Profile in einem Arbeitsgang zu fertigen. Flügelrippen beispielsweise können ab sofort bereits werkseitig integrierte Kühlmittelpassagen sowie Befestigungspunkte für Sensoren aufweisen. Laut einer im vergangenen Jahr veröffentlichten Studie gelang es einem Luftfahrtunternehmen, rund vierzehntausend Dollar pro Flugzeug zu sparen, nachdem man vierundachtzig einzelne genietete Stahlbauteile durch ein einziges Aluminium-Fuselageteil, hergestellt mittels Extrusion, ersetzte. Das neue Design schnitt nicht nur kostengünstiger ab, sondern zeigte während Flugtests auch eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Vibrationen. Besonders spannend ist zudem, wie diese fortschrittlichen Extrusionsteile auch zukünftigen Luftfahrtanforderungen gerecht werden. Sie bieten erforderlichen elektromagnetischen Schutz um Räume mit empfindlicher Elektronik und verfügen über speziell gestaltete Formen, die Stöße im Frachtbereich wesentlich besser absorbieren als konventionelle Materialien.
Aluminiumlegierungsprofile sind zu einer Schlüsselkomponente im modernen Architekturdesign geworden und bieten Ingenieuren und Designern uneingeschränkte Flexibilität bei der Entwicklung struktureller Lösungen, die Form und Funktion vereinen.
Heutzutage verlassen sich die meisten modernen Gebäude stark auf stranggepresste Aluminiumprofile, da diese mit unglaublicher Präzision hergestellt werden können und gut mit allen Arten komplizierter Formen funktionieren. Nehmen Sie beispielsweise die Legierung 6063 – sie ist bei Bauunternehmen sehr beliebt, dank der glatten Optik nach der Oberflächenbehandlung und der leichten Schweißbarkeit. Wenn wir mit diesem Material Wärmebrücken in Fenstern einbauen, reduzieren wir den Wärmeverlust tatsächlich um etwa 30 % im Vergleich zu älteren, weniger effizienten Materialien. Architekten lieben es auch, mit Strangpressprofilen zu arbeiten, da sie jene eleganten mehrkammerigen Vorhangfassaden erstellen können, die selbst erheblichen Winddruckbelastungen standhalten – manchmal über 3.500 Pascal – ohne das saubere, moderne Erscheinungsbild aufgeben zu müssen, nach dem heutzutage alle streben.
Gebäude entlang von Küstenlinien und in Großstädten verwenden zunehmend Aluminiumprofile mit PVDF-Beschichtung für ihre Fassaden. Diese Beschichtungen haben eine bemerkenswerte Langlebigkeit gezeigt und halten selbst Salzluft stand, mit lediglich 2 % Korrosion nach einer Einwirkdauer von einem Vierteljahrhundert in den für die Prüfung verwendeten Salzsprühkammern (dem ASTM B117 Standard). Eine kürzlich veröffentlichte Studie des letzten Jahres untersuchte Baustoffe und stellte eine interessante Entdeckung an: Gebäude mit Aluminiumfassaden benötigten über einen Zeitraum von 15 Jahren hinweg ungefähr drei Fünftel weniger Wartung im Vergleich zu solchen aus Stahl. Was macht Aluminium so besonders? Nun, es bildet eine natürliche Oxidschicht, die tatsächlich kleine Kratzer von selbst repariert und so dafür sorgt, dass das Gebäude auch unter starker Sonneneinstrahlung Tag für Tag gut aussieht.
Aluminium-Profilsysteme sind etwa 15 bis 20 Prozent teurer in der Anschaffung im Vergleich zu PVC- oder Holzverbundalternativen. Doch betrachtet man das große Ganze, halten diese Systeme etwa 60 Jahre, was die Ersetzungskosten um rund 83 Prozent senkt, basierend auf verschiedenen Studien zur Produktlebensdauer. Facility Manager stellen fest, dass auch die Wartungskosten deutlich sinken; einige berichten sogar von bis zu 42 Prozent Einsparungen, da im Laufe der Zeit weniger Lackieren und Abdichten erforderlich ist. Der Umweltaspekt ist ebenfalls überzeugend. Die meisten Aluminiumteile können immer wieder recycelt werden, ohne Qualitätsverluste, wobei etwa 95 Prozent wiederverwendet werden, im Gegensatz zu nur etwa 35 Prozent der Verbundmaterialien. Dies macht Aluminium zur intelligenten Wahl für Gebäude, die eine LEED-Zertifizierung anstreben, da es gut in jene Kreislaufwirtschaftsmodelle passt, bei denen Materialien weiter zirkulieren, statt auf Deponien zu landen.
Aluminiumlegierungen im Stranggussverfahren haben an Bedeutung gewonnen, um Wärme in modernen Elektronikgeräten zu managen, insbesondere bei der Herstellung von Kühlkörpern. Das Material leitet Wärme mit etwa 160 bis 200 Watt pro Meter Kelvin, was bedeutet, dass die Wärme von empfindlichen Bauteilen in Geräten schnell abgeführt wird. Dadurch wird verhindert, dass diese aufgrund von Überhitzung langsamer laufen. Eine aktuelle Studie aus dem Jahr 2023 zeigte zudem etwas Interessantes: Geräte, die mit solchen Aluminiumkühlkörpern ausgestattet waren, wiesen tatsächlich etwa 32 Prozent weniger Fälle auf, in denen die Leistung aufgrund von Wärmeproblemen reduziert werden musste, verglichen mit Geräten aus Kunststoffmaterialien. Angesichts der Tatsache, dass eine schlechte Wärmeverwaltung die Zuverlässigkeit von Elektronik um bis zu 40 Prozent reduzieren kann, verlassen sich viele Hersteller heute stark auf Aluminium für Anwendungen wie leistungsstarke Prozessorchips und LED-Leuchten, bei denen die Temperaturregelung besonders wichtig ist.
Bei der Herstellung von leichten, aber robusten Gehäusen für Anwendungen wie Transformatoren, Solarwechselrichter und die überall sichtbaren Ladestationen für Elektrofahrzeuge (EV) spielen stranggepresste Aluminiumprofile ihre Stärken aus. Diese Materialien bieten bereits integrierten Schutz gegen elektromagnetische Störungen, wodurch die empfindlichen Leiterplatten im Inneren geschützt werden, ohne Abstriche bei der Festigkeit hinnehmen zu müssen. Besonders vorteilhaft ist, dass die Strangpressmethode es den Herstellern ermöglicht, Kühllamellen direkt in das Design einzubauen und gleichzeitig geeignete Durchführungen für Kabel vorauszusehen. Dadurch entstehen weniger Bauteile, die während der Montage zusammengesetzt werden müssen. Einige Unternehmen berichten, dass sie durch den Wechsel von herkömmlichen Schweißstahllösungen zu diesen Aluminiumvarianten Produktionskosten zwischen 18 % und fast einem Viertel einsparen konnten.
Die Fähigkeit von Extrusionsverfahren, nahezu jede beliebige Form herzustellen, hat sie bei Herstellern beliebt gemacht, um komplexe Kühlerdesigns mit mehreren Kammern sowie Strukturen zu schaffen, die Leitfähigkeit mit Isolations Eigenschaften verbinden. Bei Server-Rack-Kühlsystemen kann ein einzelnes Stück stranggepressten Aluminiums die Arbeit von vier bis sechs separaten gestanzten Komponenten übernehmen, wodurch gemäß jüngsten Branchenergebnissen der letzten Studie zur Materialeffizienz die Produktionsabfälle etwa halbiert werden. Was jedoch wirklich auffällt, ist die Anpassbarkeit dieser Methode, insbesondere wenn sie mit dem Aspekt der vollständigen Recyclingfähigkeit von Aluminium kombiniert wird. Für Unternehmen, die langfristige Nachhaltigkeitsziele verfolgen, bieten diese stranggepressten Bauteile klare Vorteile gegenüber herkömmlichen Kupfer basierten Alternativen sowohl bei der Entwicklung von 5G-Netzwerken als auch in verschiedenen industriellen Anwendungen, bei denen das Wärmemanagement besonders wichtig ist.
Der Strangpressprozess für Aluminiumlegierungen erzeugt komplexe Profile mit Toleranzen im Bereich von ±0,1 mm. Dadurch wird der Materialabfall erheblich reduziert. Traditionelle Fertigungsmethoden können diese Effizienz nicht erreichen. Bei der Strangpresse erhalten Hersteller hohle Profile und mehrere Kammern direkt in der Konstruktion integriert. Dieser Ansatz spart ungefähr 30 % Rohmaterial, ohne die Festigkeit oder Langlebigkeit zu beeinträchtigen. Besonders vorteilhaft ist zudem die gute Verarbeitbarkeit mit recycelten Aluminiumabfällen. Die meisten Unternehmen betrachten dies als besonders kosteneffizient, da mehr als drei Viertel aller Aluminiumstrangpressprofile, die in der Geschichte hergestellt wurden, aufgrund der mehrfachen Recyclingfähigkeit noch heute irgendwo verwendet werden.
Aluminiumprofile funktionieren wirklich gut mit kreisförmigen Fertigungsansätzen. Wenn wir betrachten, was mit Produkten nach der Nutzung durch Verbraucher passiert, zeigt sich, dass die Energie, die zum Recyceln von Aluminiumschrott erforderlich ist, nur etwa 5 % dessen beträgt, was benötigt wird, um neues Aluminium aus Rohstoffen herzustellen. Das Internationale Aluminiuminstitut hat letztes Jahr eine Studie durchgeführt, die zeigte, dass Gebäude, die mit extrudierten Aluminiumbauteilen hergestellt werden, während ihres Betriebs über drei Jahrzehnte hinweg den CO2-Ausstoß im Vergleich zu ähnlichen Stahlkonstruktionen um etwa 40 % reduzieren. Noch besser ist, dass unsere derzeitigen Recyclingsysteme etwa 95 % des Aluminiums aus alten Gebäuden, die abgerissen werden, wieder zurückgewinnen können. Diese hohe Rückgewinnungsrate bedeutet, dass Architekten und Bauunternehmen extrudiertes Aluminium heute nicht mehr nur als eine gute Option ansehen, sondern häufig sogar als bevorzugtes Material für Projekte, die umweltfreundlich sein sollen.
Stahl hat definitiv eine höhere Rohfestigkeit als Aluminium, aber wenn man die Festigkeit im Verhältnis zum Gewicht betrachtet, liegen Aluminiumlegierungen etwa 60 % vorne. Gerade bei Konstruktionen wie Fahrzeugrahmen und Flugzeugteilen, bei denen das Gewicht eine entscheidende Rolle spielt, macht das einen großen Unterschied aus. Ein Beispiel ist die Aluminiumlegierung 6061-T6, die eine Streckgrenze von rund 310 MPa erreicht, bei einem Gewicht von nur 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter. Baustahl kommt erst bei rund 250 MPa in diese Region, bringt aber mit 7,85 Gramm pro Kubikzentimeter fast dreimal so viel auf die Waage. Auch bei den Kosten zahlt sich das geringere Gewicht aus: Verkehrsunternehmen bescheinigen laut Studien des SAE International eine Kraftstoffeffizienzverbesserung von 8 % bis 12 %, wenn Aluminium statt Stahl verwendet wird.
Die 6000er-Serie (6061, 6063, 6082) dominiert die Strukturprofil-Extrusion aufgrund des optimalen Gleichgewichts zwischen Umformbarkeit und mechanischen Eigenschaften. Aktuelle Marktdaten zeigen, dass diese Magnesium-Silizium-Legierungen ausmachen:
| Anwendung | 6xxx Serie Verwendung | Wesentliche Eigenschaft |
|---|---|---|
| Automobilrahmen | 68% | Crash-Energieabsorption |
| Gebäudefassaden | 73% | Wetterbeständigkeit |
| Elektronikkühlung | 82% | Wärmeleitfähigkeit |
Diese weite Verbreitung beruht auf ihrer Fähigkeit, nach künstlicher Alterung eine Zugfestigkeit von 150–340 MPa zu erreichen, bei gleichzeitig ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit.
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