Das Aluminium fräsen

Beim aluminium fräsen ist es wichtig, darauf zu achten, dass die Fräsmaschine auf das Material abgestimmt ist. Aluminium gibt es in verschiedenen Sorten und entsprechend müssen die Fräsköpfe und die Anzahl und der Durchmesser der Schneiden gewählt werden.

Fräsköpfe beim Aluminium bearbeite

Weiches Aluminium gewährt dem Schneidwerkzeug den größten Vorteil. Es weist eine große offene Fläche auf und so muss der Fräskopf keinen großen Raum einnehmen. Ein Einschneider ist hier nützlich.
Härteres Aluminium verlangt einen Zweischneider.
Noch härtere Aluminiumsorten benötigen einen Dreischneider mit einer großen Anzahl von Zähnen. Mit ihm muss sehr schwer in das Aluminium eingedrungen werden, um Span abheben zu können. Ein Absplittern der Schneidkanten kann mit einem Trennmittel, das aufgesprüht wird, verhindert werden. Zu beachten ist, dass ein dicker, kurzer Fräskopf sich wenigerverbiegt.

Aluminium preis

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Die Wahl der Legierung

Wer ein Produkt aus Aluminium herstellen will, sollte die Wahl der Legierung mit Bedacht angehen. Die Dreh- und Bohrqualität ist dabei entscheidend. Gut zerspannbar sind dabei Aluminium-Kupfer Legierungen. Sie werden oft in Stangenform geliefert. Weniger gut abtragbar, ist die Aluminium Magnesium 1 Legierung. Sie tritt in Blechformat auf. Die in Plattenform gelieferte Legierung Aluminium –Kupfer-Magnesium gehört zu den gut bearbeitbaren Rohmaterialien.

Aluminium fräsen

Aluminium eloxiert

Arten von Fräsmaschinen

Die Mehrzahl der Werkzeugmaschinen sind computergesteuerte Maschinen, die eine hohe Präzisionsarbeit bei komplexen Formen erlauben. Die modernen Fräsmaschinen haben unterschiedliche Bewegungsachsen und verfügen über dreh- un d schwenkbares Werkzeug. Ein gutes Beispiel sind die Fräsmaschinen von Mori Seiki, die mit einmaligen Aufspannen den gesamten Fräsprozess vom Rohmaterial bis zum Fertigteil bearbeiten.

Über Schmierstoffe

Zu den Aufgaben die Schmierstoffe beim aluminium fräsen haben, gehört unter anderem die Reibung des Werkmaterials zu verringern. Weiter soll die Schnittfläche des Materials gekühlt werden. Die Kühlung verbessert das Abtragen der Oberfläche, in dem die Oberflächenqualität erhöht wird. Mit dem Schmierstoff soll das Material gesäubert werden und die Späne befördert werden.

Aluminium Eloxiert

Die Bezeichnung Eloxal ist die Abkürzung für ‚elektrolytisch oxidiertes Aluminium‚. Das heißt, das die Oberfläche von Aluminium in diesem Verfahren elektrisch oxidiert wird. Durchgeführt werden kann dieses Verfahren nur bei eloxierfähigen Werkstoffen aus Aluminium, da dieses Metall über einen niedrigen Anteil an Eisen und Silizium verfügt. Je reiner die Aluminiumlegierung ist, desto besser kann es eloxiert werden. Am besten würde sich reines Aluminium für diese Verfahren eignen, allerdings ist dieses Aluminium zu weich.

Gründe für eine Eloxierung

Aluminium

Aluminium

Auf unbehandeltem Aluminium bildet sich an der Luft relativ schnell eine Oxydationsschicht, was zu silbergrauen Verfärbungen führt. Das Eloxal-Verfahren verhindert solche Verfärbungen und trägt somit zu einem veredelten und hochwertigem Aussehen und zum Schutz vor Korrosion bei.
Da sich die dünne Eloxalschicht im Schmelzofen als Schlacke absetzt und dadurch das aufwendige Entsorgen der Lackschichten von eloxiertem Aluminium bei seiner Wiederverwertung entfällt, ist diese Form der Veredelung besonders umweltverträglich.

Eloxal-Verfahren

Vor der Veredelung müssen die Aluminiumteile vorbehandelt werden. Dazu gehören das Entfetten und Beizen des Werkstoffs. Danach gibt es drei Möglichkeiten eine Eloxierung durchzuführen.

Eine mögliche Variante ist das sogenannte Eintauchverfahren. Hierbei werden die Aluminiumteile entweder ganz oder teilweise in ein ruhendes Oxydationsbad getaucht, wobei die entsprechende Stromquelle an einer Gelenkelektrode im Oxydationsbad und am Aluminium angebracht ist.

Eine weitere Möglichkeit des Eloxierens ist das Spritzverfahren. Bei diesem Verfahren werden sowohl das Werkstück als auch eine bewegliche Düse in der sich der Elektrolyt befindet und austritt, an den Strom angeschlossen.

Bei dem sogenannten Durchlaufverfahren in ruhenden Bädern, wird das Werkstück, beispielsweise Bänder oder Drähte, durch das Bad gezogen. Die Stromquelle ist hier wie beim Eintauchverfahren am Werkstück und einer Elektrode im Bad befestigt.

Eigenschaften einer eloxierten Oberfläche

Aluminium Eloxiert

Aluminium Eloxiert

Beim Eloxieren entsteht eine besonders feste Oberfläche, die zudem sehr kratzfest ist. Diese Schutzschicht bietet einen effektiven Schutz vor Korrosion und eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Verschleiß. Dadurch ist eloxiertes Aluminium bestens für den Außenbereich geeignet.

Durch das Eloxieren wird die Oberfläche zunehmend rauer. Aufgrund dieser Eigenschaft lässt sich die Schutzschicht sehr gut einfärben, wobei die jeweilige Farbe nicht auf die Schutzschicht aufgetragen wird sondern Bestandteil dieser Schicht ist. Die Haftung der Eloxalschicht auf Aluminium ist ausgezeichnet. Diese Schichten können bis zu Temperaturen von 2000 °C erhitzt werden, da sie äußerst temperaturbeständig sind.

Aluminium

Bei Aluminium handelt es sich um ein chemisches Element, das vor allem als Konstruktionswerkstoff und in der Elektrotechnik verwendet wird. Aufgrund seines geringen Gewichts wird es gerne zum Fahrzeugbau oder in Luft- und Raumfahrtechnik benutzt. Aber auch im Einzelhandel wird Aluminium vermehrt als Verpackungsmaterial eingesetzt. So bestehen zum Beispiel viele Getränkedosen daraus. Außerdem ist es Bestandteil von Dekorationsartikeln, wie Lametta oder glänzendem Geschenkband.

Aluminium Bearbeitung

Aluminium Fräsen

Aluminium Fräsen

Um Aluminium in Form zu bringen, verwendet man häufig die Technik des Fräsens. Zum Aluminium fräsen benötigt man eine Fräsmaschine. Der Unterschied zum Schleifen ist, dass es sich beim Fräsen um eine Art Bohren handelt, durch die aber räumliche Körper und nicht nur einfach Löcher erzeugt werden können. So kann man zum Beispiel ein Logo in Aluminium fräsen lassen, aber auch andere komplizierte Muster sind möglich. Allerdings ist bei der Bearbeitung darauf zu achten, dass das Fräswerkzeug auf das Aluminium abgestimmt ist. Hierbei kommt es auf Dicke und Beschaffenheit des Stoffes an. Man muss also auf die Legierung des Aluminiums und dessen Härte beziehungsweise Weiche achten und das Fräswerkzeug dementsprechend anpassen.

Aluminium fräsen

Neben dem Aluminium fräsen gibt es noch andere Bearbeitungsmöglichkeiten. Zum Beispiel kann Aluminium auch gesägt oder geschweißt werden. Zum Sägen wird meistens eine Kreis- oder Bandsäge verwendet. Außerdem kann Aluminium gut geklebt werden. Durch das Kleben erreicht man ein günstiges Spannungsverhältnis zwischen den beiden zusammengefügten Teilstücken. Da Aluminium die Eigenschaft hat ein sehr weiches Metall zu sein, kann es durch Biegen zusätzlich in Form gebracht werden. In vielen Fällen muss es für diese Art der Umformung nicht einmal erwärmt werden.

Aluminium fräsen

Aluminium ist als Werkstoff aus vielen modernen Konstruktionen aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften nicht mehr wegzudenken und wird in verschiedenen Legierungen oder in reiner Form unter anderem im Fahrzeugbau, der Elektroindustrie, bei der Herstellung von Haushaltsgeräten und vielen anderen Produkten eingesetzt. Aluminium ist im Verhältnis zu Stahl ein sehr weicher Werkstoff, dem je nach beabsichtigtem Verwendungszweck durch Zugabe anderer Metalle wie Magnesium oder Silizium eine höhere Festigkeit verliehen wird, die nicht so wesentlich geringer ist als die von Stahl.

Aluminium fräsen

Aluminium eloxiert

Die herausragende Eigenschaft von Aluminium ist das geringe Gewicht, mit einer Dichte von 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter ist es dreimal leichter als Stahl und bei höherer Festigkeit nicht wesentlich schwerer als verstärkte Kunststoffe.
Durch Verwendung von Aluminiumteilen beispielsweise bei Kraftfahrzeugen kann das Gewicht gering gehalten und der Treibstoffverbrauch dadurch gesenkt werden.

Je nach Endprodukt kann Aluminium mit verschiedenen Verfahren be- und verarbeitet
werden. Eine Variante ist Aluminium fräsen. Dabei wird ein massiver Block Aluminium spanabhebend mit Hilfe einer Fräsmaschine bearbeitet. In modernen Produktionsabläufen wird dabei mit Hilfe eines CAD Programms zunächst eine zwei- oder dreidimensionale Zeichnung des gewünschten Teils erstellt.
Beim Aluminium fräsen wird in der Regel mit CNC Fräsmaschinen gearbeitet, in die die CAD Zeichnung eingegeben wird. Anschließend erledigt die Fräsmaschine den Arbeitsvorgang völlig selbständig und Millimeter genau.
Da beim Aluminium fräsen kein teures Werkzeug hergestellt werden muss wie bei anderen Verfahren, können auch kleinere Stückzahlen kostengünstig gefertigt werden. Im Prototypenbau werden oftmals Teile gefräst, was natürlich teurer ist als eine Serienfertigung bei der man Aluminium gießt, aber wenn das fertige Teil konstruktive Mängel aufweist können diese noch problemlos ohne hohen Kostenaufwand beseitigt werden.

Aluminium fräsen Porsche design

Porsche design

Außerdem weisen aus einem Stück gefräste Teile eine hohe Stabilität auf, da sie aus einem Stück gefertigt und nicht aus mehreren Bestandteilen zusammengesetzt sind. Mechanisch belastete Teile erreichen dadurch eine längere Haltbarkeit als geschraubte oder geklebte Konstruktionen.