Aluminiumlegierungen und ihre Eigenschaften


Aluminium behandelt und unbehandelt

Aluminium ist einer der vielseitigsten Werkstoffe, denn je nach Legierung kann das Material ganz unterschiedliche Eigenschaften annehmen. Bei der großen Anzahl unterschiedlicher Legierungsmöglichkeiten und den daraus entstehenden Verwendungsgebieten ist es selbst für Fachleute manchmal schwierig, die Übersicht zu behalten – zumal sich mit der EN ein vierziffriger Zahlencode gegenüber den alten deutschen Bezeichnungen durchgesetzt hat. Eine kleine Darstellung der wichtigsten Aluminiumlegierungen gibt Orientierung bei der Werkstoffauswahl.

Die europäische EN-AW Norm: Kürzer, aber nicht klarer

Transport von Aluminiumrollen auf Paletten.

Jumbo-Aluminiumrollen fertig zum Versand auf Paletten.

Die alte deutsche Nomenklatur hatte ihre Vorteile, denn mit der Beschreibung von Legierungsreihen war dem Branchenkenner gleich die mengenmäßige Beifügung der Legierungselemente klar.

Die Euronorm (EN-AW)  hingegen gibt mit der ersten Ziffer nur den Hauptlegierungsbestandteil an. Für alle weiteren Auskünfte müssen die Datenblätter bemüht werden.

Die sogenannte “1er-Gruppe” wird auch Reinaluminium genannt. Diese Bezeichnung ist für Frachfremde etwas irreführend, denn solches Reinaluminium besitzt Legierungsbeifügungen von maximal einem Prozent.

Selbst “Reinaluminium” besitzt Beifügungen von bis zu einem Prozent.

Im Folgenden werden die Legierungen nach ihrer EN-AW Nummer aufsteigend besprochen. Dabei ist zu beachten, dass Legierungen mit weit auseinader liegenden Nummern trotzdem teilweise recht ähnliche Charakteristika aufweisen, wie zum Beispiel EN-AW 1200 und EN-AW 8079 oder EN-AW 8011 und EN-AW 8111.

EN-AW 1050: Elektrisch leitfähig und dekorativ

Die Legierung EN-AW 1050, nach der deutschen Legierungstabelle als Al99.5 bezeichnet, weist einen Reinaluminiumanteil von 99,5 % aus. Eisen ist mit bis zu 0,5 % der größte Legierungsanteil nebem dem Aluminium. Außerdem sind Kupfer, Mangan, Zink, Magnesium und noch andere Elemente beigemischt.

Das Aluminium EN-AW 1050 besitzt eine sehr gute elektrische und thermische Leitfähigkeit. Es lässt sich gut formen und schweißen. Auch für das Hart- und Weichlöten ist es bestens geeignet. Als zusätzlicher Schutz und zu dekorativen Zwecken lässt es sich eloxieren.

Diese ästhetischen Eigenschaften machen das Aluminium zu einem beliebten Werkstoff der Autoindustrie, die es für dekorative Elemente einsetzt. Auch in Beleuchtungskörpern, Lamellen von Wärmeaustauschern und in Maschinenanlagen der Nahrungsmittel– und Chemieindustrie (Apparatebau) findet es häufig Verwendung.

Nutzen Sie EN-AW 1050 aus Überzeugung oder aus Tradition?

Die Legierung EN-AW 1050 ist “weicher” als die weiter unten folgenden Liegerungen. EN-AW 1050 besitzt also eine relativ geringe Zugfestigkeit. Das macht diese Legierung für manche Anwendungen weniger gut geeignet. Trotzdem kommt auch bei diesen Anwendungen die Legierung EN-AW 1050 häufig zum Einsatz. Das hat oftmals historische Gründe, weil die jeweiligen Pflichtenhefte geschrieben wurden, als die unten folgenden Legierungen noch nicht in großem Maße verfügbar waren.

Oftmals ist es sinnvoll, auf eine der folgenden, moderneren Legierungen zu wechseln, um so deren vorteilhaften Eigenschaften nutzen zu können.

EN-AW 1200: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

Die Legierung EN-AW 1200 besitzt weniger Aluminium als EN-AW 1050. 99 % reines Aluminium sind in ihr zu finden. Die alte deutsche Bezeichnung ist Al99.0: Hauptlegierungsanteile sind Eisen, gefolgt von Silizium.

Die Legierung weist viele der Charakteristika von EN-AW 1050 auf: Gut zu formen, gut zu schweißen, geeignet für alle Lötverfahren, ausgezeichnet einsetzbar für ein schützendes und dekoratives Eloxieren. Verwendet wird EN-AW 1200 in der Lebensmittel– und Chemieindustrie sowie in Wärmeaustauschern. Besonders wird an diesem Aluminium seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit geschätzt.

EN-AW 3003: Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete Formbarkeit

Alle Aluminumlegierungen, deren EN Kennziffer mit der Ziffer 3 beginnen, besitzen Mangan als Hauptlegierungsanteil. EN-AW 3003 steht in der alten Legierungstabelle mit dem Kürzel AlMnCu. Der reine Aluminiumanteil macht ungefähr 98 % aus. Außer Mangan ist vor allem noch Kupfer in EN-AW 3003 zu finden.

Das Aluminium EN-AW 3003 kann nicht wärmebehandelt werden. Seine Festigkeit liegt im mittleren Bereich.

Ein hervorragendes Merkmal dieser Legierung sind ihre ausgezeichneten Verarbeitungseigenschaften im Zustand weich: EN-AW 3003 kann geschweißt, hart- und weichgelötet sowie für zum Schutz eloxiert werden. Dank seiner guten Verarbeitungsfähigkeit wird es in vielen Bereichen eingesetzt: Für die Büroausstattung, für Küchengeräte, im Bauwesen, für dekorative Elemente, für Markisen und Wärmeaustauscher.

EN-AW 5754: Perfekt zu verschweißen und seewasserbeständig

Das naturharte Aluminium EN-AW 5754, nach der alten Legierungstabelle AlMg3 geschrieben, weist als Hauptzusatz Magnesium auf. Das gilt für alle Legierungen, deren EN Kennziffer mit der Ziffer 5 beginnen.

EN-AW 5754 eignet sich besonders gut für die unterschiedlichsten Schweißkonstruktionen. Ebenfalls ausgezeichnet sind die Anodisierungseigenschaften dieses Werkstoffs.

Die Widerstandsfähigkeit gegenüber der langfristigen Einwirkung von Meerwasser empfiehlt die Legierung für den Einsatz im Schiffsbau. So kommt das Aluminium beispielsweise bei der Herstellung technischer Gehäuse zum Einsatz. Dank der Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit dient EN-AW 5754 im Anlagenbau zur Auskleidung von Behältern und Tankwagen.

EN-AW 8011: Ein vielseitiges, tiefziehfähiges Walzprodukt

Aluminiumfolien mit vielen Legierungen.

Aluminium kann auf vielfältige Weise weiterverarbeitet werden, z. B. durch Perforieren, Lackierung oder Prägen.

Unter der EN Kennziffer 8 werden die restlichen – auch Sonderlegierungen genanten – Legierungen zusammen gefasst.

EN-AW 8011 ist dabei eine der verbreitetsten kaltgewalzten Aluminiumlegierungen. Die alte deutsche Schreibweise ist AlFeSi(A). EN-AW 8011 führt also neben dem Hauptbestandteil Aluminium hauptsächlich die Legierungsanteile Eisen und Silizium mit sich. EN-AW 8011 ist ungiftig, hygienisch, geruch- und geschmacklos, korrosionsbeständig und in weichem Zustand extrem formbeständig.

Ihr Pausenbrot ist wahrscheinlich in Haushaltsfolie aus Legierung EN-AW 8011 eingepackt.

Daher hat Alufolie aus der Legierung EN-AW 8011 ein breites Anwendungsspektrum: Sie kommt zum Verpacken von Döner, Pizza und Fast Food als sogenannte Cateringfolie zum Einsatz, und wird auch häufig zur Herstellung für Haushaltsfolie aus dem Supermarkt eingesetzt.

Darüber hinaus ist EN-AW 8011 tiefziehfähig. Dies findet Verwendung bei der Herstellung von Teelichtern, Kaffeekapseln oder Weinflaschen-Kapseln.

Als Isolationsmaterial ist EN-AW 8011e in Wärmeaustauschern zu finden. Auch in mehrschichtigen und beweglichen Rohrsystemen wird der Werkstoff EN-AW 8011 eingesetzt.

EN-AW 8079: Butter- und Kaffeeverpackungen und mehr

Auch die Legierung EN-AW 8079 bietet viele Einsatzmöglichkeiten. Nach der deutschen Tabelle wird sie AlFe1Si geschrieben. Die Reihenfolge der Legierungsanteile ist also die gleiche wie bei EN-AW 8011, und die Legierung weist mithin ähnliche Eigenschaften wie EN-AW 8011 auf: Form- und Korrosionsbeständigkeit, hygienische und neutrale Oberfläche, Undurchlässigkeit von Umwelteinflüssen.

Tablettenpackungen werden häufig mit Blisterfolie aus EN-AW 8079 verschweißt.

Das Aluminium EN-AW 8079 ist aus der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie nicht wegzudenken und ersetzt mehr und mehr die Legierung EN-AW 1200. Kaffee, Butter, Käse, Schokolade werden von ihm zuverlässig vor Licht und Umwelteinflüssen geschützt. Die in der Pharmaindustrie verwendeten Blisterfolien werden auch häfuig aus EN-AW 8079 hergestellt.

Im technischen Bereich wird EN-AW 8079 für die Kabelumwicklung, für Klebebänder und für andere Isolationszwecke eingesetzt.

EN-AW 8111: Gut belastbar und optimal zu formen

Auch in die Legierung EN-AW 8111 – AlFeSi(B) – sind die Elemente Eisen und Silizium gemischt. EN-AW 8111 besitzt eine gute mechanische Beständigkeit bei gleichzeitig optimaler Formbarkeit.

Durch diese Eigenschaften empfiehlt sich das Aluminium für die Herstellung von Mehrfachverbunden. Insbesondere kommt es bei der Verpackung von frischen Nahrungsmitteln als Abdeckband zum Einsatz, ebenso jedoch auch für Flaschenhalsfolien, wie Sie zum Beispiel auf den Flaschen einiger Biermarken zu finden sind.

 

Die Wahl der Legierung hängt letztendlich von der Anwendung ab. Wir beraten Sie gerne!