Aluminium – leicht und
korrosionsbeständig
Als einer der leichtesten Metallwerkstoffe bietet Aluminium ein hervorragendes Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit und ist aufgrund seiner natürlichen Oxidschicht äußerst korrosionsbeständig. Ein weiteres Plus von Aluminium ist die gute Bearbeitbarkeit: Aluminium lässt sich gut fräsen, drehen und schweißen, was eine hohe Flexibilität bei der Konstruktion von Bauteilen ermöglicht. Bei der Fertigung von Verschlusssystemen kommt Aluminium zum Einsatz, wenn das Bauteil gleichzeitig fest und leicht sein muss. So werden bei Emka beispielsweise spezielle Scharniere, aber auch Eckverbinder aus Aluminium gefertigt. Aluminium-Druckguss ermöglicht eine präzise Herstellung von Teilen mit dünnen Wänden – ähnlich wie Zink, jedoch bei einem besseren Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Trotz all seiner Vorteile ist die Verarbeitung von Aluminium anspruchsvoller als die von Zink oder Kunststoff. Aluminium hat einen deutlich höheren Schmelzpunkt von rund 660 bis 700°C und erfordert daher mehr Energie im Gießprozess. Zudem ist häufig eine Entgratung oder weitere Nachbearbeitung notwendig, was die Fertigungskosten erhöhen kann. Bei sehr hohen mechanischen Dauerbelastungen oder extremen Temperaturen stößt Aluminium an seine Grenzen.
Stahl und Edelstahl – hohe Festigkeit und vielseitige Bearbeitung
Wenn es um maximale mechanische Festigkeit und Langlebigkeit geht, sind Stahl und Edelstahl die Werkstoffe der Wahl. Stahl ist vielseitig bearbeitbar, beispielsweise als Automatenstahl zum Drehen oder als kaltgewalztes Feinblech zum Stanzen. Über verschiedene Legierungen können die Eigenschaften des Werkstoffs verändert werden, um beispielsweise die Festigkeit zu erhöhen. Gängige Stahlsorten wie Automatenstahl und DC01, DD11 oder S235 bieten eine ausgezeichnete Formbarkeit und eine gute Zugfestigkeit. Emka setzt über 200 verschiedene Stahllegierungen ein und verfügt über vielfältige Bearbeitungsmöglichkeiten. So kann der Stahl beispielsweise zunächst gestanzt und zu einem späteren Zeitpunkt oberflächenbehandelt werden. Es ist aber auch möglich, vorverzinktes Material zu stanzen und zu biegen. Edelstahl bietet zusätzlich eine herausragende Korrosionsbeständigkeit und wird daher überall dort eingesetzt, wo Feuchtigkeit, Reinigungschemikalien oder salzhaltige Umgebungen eine Rolle spielen – etwa in der Lebensmittelindustrie, der Medizintechnik oder im Offshore-Bereich. Besonders verbreitet sind die Legierungen V2A (AISI 304) und V4A (AISI 316). V4A enthält zusätzliche Legierungsbestandteile, die eine höhere Beständigkeit gegenüber chloridhaltigen Lösungen und Salzwasser ermöglichen. Trotz seiner vielen Vorteile ist Edelstahl nicht immer die erste Wahl, vor allem nicht, wenn es um Kosten oder Gewicht geht. Im Vergleich zu Zink oder Aluminium ist Edelstahl schwerer und teurer in der Herstellung. Zudem ist die Fertigung von Edelstahl mit einem höheren Bearbeitungsaufwand verbunden. Besonders bei der Feingusstechnik sind die Prozesskosten erheblich höher, was auch zu Kostensteigerungen für die Bauteile führt.
Entscheidungskriterien für
Konstrukteure
