Aluminium Lexikon – der Werkstoff von A–Z

Webers "Taschenlexikon Aluminium" beinhaltet die wichtigsten Fachbegriffe der Aluminium-Industrie und informiert über Wissenswertes rund um das Thema Aluminium von A wie Alaun bis Z wie Ziehen. Es ist als Einstieg in die Beschäftigung mit dem Werkstoff gedacht.

Strangpressen

Neben Walzen ist Strangpressen das wichtigste Verfahren zum Umformen von Aluminium. Im Stranggießen hergestellte Bol­zen aus Reinaluminium oder Knetlegierungen werden zunächst einer Wärmebehandlung unterzogen, um Ausscheidungen und Legierungselemente gleichmäßig im Korngefüge zu verteilen. Die Bolzen mit bis zu 100 Zentimetern Länge und 80 Zentimetern Durchmesser wärmt man auf 400 bis 500 °C vor, ehe sie in einen ebenfalls vorgewärmten stählernen Bolzenaufnehmer (Rezipient) geschoben werden. Er ist mit einer Matrize abgeschlossen, einer Scheibe (dem "Werkzeug") aus hochfestem Stahl, die in der Mitte eine Öffnung trägt. Diese Öffnung kann einen nahezu beliebigen Querschnitt haben: von kreisrund bis zu verwinkelten Mustern mit mehreren Hohlräumen. Mit einem Druck von 1000 und mehr New­ton je Quadratzentimeter, bei dem sich Aluminium unter den gege­benen Temperaturen plastisch verformt, presst ein Stempel den Bolzen durch die Öffnung, wobei der entstehende Strang (daher Strangpressen) den Querschnitt der Öffnung annimmt. Der Strang wächst je nach Querschnitt und Strangpressbarkeit der Legierung bis zu 40 Metern in der Minute. Um die Festigkeit zu erhöhen, und weil er sich im heißen Zustand unter seinem Eigengewicht verfor­men würde, wird er mit Lüftern gekühlt. Wellen und leichte Knicke beseitigt man anschließend durch Recken.

Das Verfahren ist wirtschaftlich (mit einer Matrize lassen bis zu 40.000 Meter Profile herstellen) und wird in mehreren Varianten angewandt, wobei weitgehend automatisierte Maschinen zum Ein­satz kommen:

  • Beim vorherrschenden direkten Strangpressen sind Matrize und Bolzenaufnehmer feststehend;
  • Beim indirekten Verfahren wird der Bolzen mitsamt dem Bolzenaufnehmer gegen die Matrize bewegt, sodass die Reibung zwischen Bolzen und Rezipient wegfällt, was den notwendigen Pressdruck um 20 bis 30 Prozent verringert;
  • Zum Pressen von Rohren oder Hohlräumen verwendet man Dorne aus Stahl, die, durch Löcher im Bolzen gesteckt, stillstehen oder mit dem Strang mitlaufen. Mitlaufende Dorne müssen leicht konisch sein, damit man sie aus dem fertigen Strang herausziehen kann. In Kammerwerkzeugen ist der Dorn im Matrizenloch abgestützt, das Aluminium fließt um diese Stützen herum, verschweißt sich aber unmittelbar dahinter unter dem angewandten Druck mit dem Strang;
  • Zum Endlospressen, zum Beispiel von Kabelmänteln für die Elektrotechnik, werden nacheinander so viele Bolzen eingelegt, bis die gewünschte Gesamtlänge erreicht ist, ehe man den Strang abschneidet.

Durch Strangpressen hergestellte Produkte sind Stangen, Profile und Rohre. Da Rohre im Strangpressen nur bis zu gewissen, nicht sehr dünnen Wandstärken geformt werden können, werden sie durch anschließendes Ziehen auf die gewünschten Abmessungen gebracht.