Die wohl bekannteste Walzplatte in der Industrie heißt EN AW-7075. Sämtliche Bereiche der Investitionsgüterindustrie setzen auf diese Walzplatte, die zwar einige Alternativen hat, aber durch ihre hohe Festigkeit überzeugt.
Inhaltsverzeichnis: Das erwartet Sie in diesem Artikel
Walzplatte EN AW-7075 im Überblick
Die hochfeste Walzplatte EN AW-7075 weiß in der Anwendung seit jeher zu überzeugen. Sie weist zahlreiche Vorteile auf, mit denen die eventuell infrage kommenden Alternativen nicht mithalten können. Ab einer Stärke von 120 mm erweist sich EN AW-7075 jedoch als problematisch, denn über den gesamten Plattenquerschnitt ergibt sich hier ein Abfall von Festigkeit und Härte. Damit es nicht zum Verzug in der Zerspanung kommt, sind GAL-Produkte bei großen Dicken alternativ anzuwenden.
Die Einsatzbereiche der Aluminium-Legierung
Die Aluminium-Legierung wird in vielen verschiedenen Bereichen der Industrie eingesetzt. Beispielsweise im Formenbau, wo bei mittelgroßen sowie bei Großserien Blasformen aus der Walzplatte hergestellt werden.
Auch der Maschinenbau kommt ohne EN AW-7075 nicht aus, hier wird die Walzplatte vorrangig für hoch beanspruchte Bauteile verwendet. Werkzeugwechseleinrichtungen, Werkzeugträger und -spanner benötigen daher diese Platte. Auch Industrieroboter werden aus EN AW-7075 hergestellt, insbesondere geht es dabei um die Produktion von Klauen, Klemm- und Spannvorrichtungen, mit denen schwere Lasten bewegt werden sollen.
Weitere Einsatzgebiete der Walzplatte finden sich in der Luftfahrtindustrie sowie in der Herstellung von Produkten für den Sport- und Freizeitbedarf. Die Hersteller von Skistöcken und Tennisschlägern kommen ebenfalls nicht ohne diese Legierung aus. Die Aluminium-Legierung kann zudem für die Herstellung von Schrauben und Muttern verwendet werden. Kurzum: Sie kommt überall dort zur Anwendung, wo es auf hohe und höchste Festigkeiten ankommt.
Die wohl bekannteste Walzplatte in der Industrie heißt EN AW-7075. ( Foto: Shutterstock- Nowamhere )
EN AW-7075 und seine Vorteile
Bei EN AW-7075 handelt es sich um eine sogenannte Kurzchip-Legierung, die unter anderem in der Luftfahrtindustrie, in der Stanzerei sowie im Formenbau verwendet wird.
Die Eigenschaften der Walzplatte sind zugleich ihre Vorteile:
- gute bis sehr gute Zerspanbarkeit (wenn ausgehärtet)
- hohe Festigkeit (bis zu einer Dicke von 80 bis 120 mm)
- sehr gute Polierbarkeit
- Legierung ist aushärtbar
- Steigerung der Festigkeit durch Behandlung mit Wärme
- hohe Ermüdungsfestigkeit
- hochfeste Oberfläche, geeignet für das Strukturätzen
- mit Elektronenstahl- und Widerstandsschweißtechnik gut zu schweißen
Die Legierung kann in Form von Blechen oder Stäben, Rohren oder Profilen, Butzen oder geschmiedeten Produkten geliefert werden. Besonders wichtig ist jedoch in jedem Fall und bei jedem Einsatzzweck das korrekte und sorgfältige Aushärten, denn davon ist der zu erreichende Festigkeitswert von EN AW-7075 abhängig.
Wichtig: Ist eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit gewünscht oder soll eine hohe Beständigkeit gegen Witterung und Meerwasser erreicht werden, ist EN AW-7075 nicht geeignet. Außerdem ist die Legierung nicht lötbar und kann auch nicht mit allen Schweißarten zusammengefügt werden. Hierfür sind Alternativen zu wählen.
Aluminiumlegierungen können kalt oder warm aushärten, sie enthalten aufgrund des beinhalteten Zinks die höchsten Werte in Bezug auf die Aushärtefähigkeit. ( Foto: Shutterstock – Mr.1 )
Die Aluminiumlegierung EN AW-7075 im Detail
Die Hauptbestandteile der Aluminiumlegierung EN AW-7075 sind Zink mit 5,1 bis 6,1 Prozent und Magnesium mit 2,1 bis 2,9 Prozent. Der Legierung werden verschiedene weitere Stoffe zugegeben, darunter Silizium, Mangan, Kupfer, Eisen, Chrom, Titan oder Zirkonium.
Aluminiumlegierungen können kalt oder warm aushärten, sie enthalten aufgrund des beinhalteten Zinks die höchsten Werte in Bezug auf die Aushärtefähigkeit. Gleichzeitig ist die Materialermüdung nur gering. Verbindungen mit der Legierung sind am besten über Schrauben oder Nieten möglich, auch das Kleben ist sehr gut.
Wichtig: Auch wenn Kupfer beigemischt ist, empfiehlt es sich, einen Korrosionsschutz aufzubringen. Die Legierung kommt überall dort zur Anwendung, wo die fertigen Konstruktionen hohen und höchsten Belastungen unterliegen, was neben den genannten Bereichen auch die Militärtechnik umfasst. Auch Anwendungen im Nuklearbereich sind möglich.
Ein geschichtlicher Exkurs
Das Leichtmetall Aluminium wurde erst im 19. Jahrhundert entdeckt und kommt in der Alaunerde natürlich vor. Durch diese Verbreitung entstand auch der Name, wobei die neulateinische Bezeichnung Alaun auf das Mittelhochdeutsche „alün“ zurückgeht, was so viel wie „bitteres Tonerdesalz“ heißt. Als Legierung wird EN AW-7075 deshalb bezeichnet, weil hier zwei Dinge verbunden sind („legieren“ = ital. legare für binden, vereinen, verbinden).
Wer es genauer wissen will: Im Jahr 1807 wurde Aluminium als Bestandteil einer Eisenlegierung entdeckt, zu diesem Zeitpunkt gab es den Namensvorschlag Aluminium. Um dieses herzustellen, wurde das 1820 in Frankreich entdeckte Bauxit verwendet, was als einzig wichtiges Ausgangsmaterial für die Herstellung von Aluminium galt.
Fünf Jahre gingen ins Land, bis der Däne Hans Christian Oersted, seines Zeichens nach Chemiker und Physiker, aus Bauxit reines Aluminium herstellen konnte. Die Herstellungsprozesse wurden nach und nach weiterentwickelt, doch größere Mengen von Aluminium konnten immer noch nicht produziert werden.
Dies gelang erst 1954, als Saint-Claire-Devilles mithilfe chemischer Verfahren mehr Aluminium gewinnen konnte. Dies war auf Basis der Schmelzflusselektrolyse möglich, die allerdings schon seit 1887 bekannt war. Die ersten Aluminiumwerke entstanden ebenfalls schon ab 1888, damals noch in der Schweiz und in den USA. Das Prinzip von Saint-Claire-Devilles wird auch heute noch angewendet.
Wirtschaftliche Betrachtungen zur Aluminium-Legierung
Die Gewinnung von Aluminium ist die eine Seite, wichtig ist bei einer wirtschaftlichen Betrachtung aber auch der gesamte Herstellungsprozess. Bei der Herstellung von Aluminium wird viel Strom benötigt. Vor diesem Hintergrund erscheint es logisch, dass die ersten Aluminiumwerke dort entstanden, wo billige Stromquellen vorhanden waren. Ein Beispiel dafür ist der Rhein in Schaffhausen. Dort befand sich die Alusuisse, das erste Aluminiumwerk innerhalb Europas. Hier hatte die Schweiz ihr Werk errichtet.
Aluminium lässt sich hervorragend recyceln und es gibt keine mengenmäßige Beschränkung bei der Wiederverwendung von Aluminiumschrott. ( Foto: Shutterstock- Paolo Bernardotti Studio )
Ökologische Betrachtungen zur Aluminium-Legierung
Neben der wirtschaftlichen Betrachtung eines Einsatzes von Materialien und Rohstoffen muss gerade angesichts der weltweiten Klimabedrohung immer auch der ökologische Aspekt betrachtet werden. Negativ ist bei der Aluminium-Legierung der vergleichsweise hohe Energiebedarf, der sich neben der Elektrolyse und der gesamten Herstellung durch Transporte und Verarbeitungen noch erhöht.
Das Gießen und Schleifen, Wiederaufschmelzen und Bohren kostet viel Energie, ist jedoch nötig, wenn ein Produkt aus Aluminium hergestellt werden soll. Außerdem ist der Abbau von Bauxit nicht unproblematisch, denn er verbraucht große Flächen. Diese müssen umfassend rekultiviert werden, ehe sie wieder nutzbar sind. Dennoch hat die Nutzung bzw. Herstellung von Aluminium auch durchaus positive Seiten.
Aluminium lässt sich hervorragend recyceln und es gibt keine mengenmäßige Beschränkung bei der Wiederverwendung von Aluminiumschrott. Dieser kann zu 100 Prozent dem Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Insgesamt ist die Aufarbeitung von Aluminium durchaus wirtschaftlich von Bedeutung. Rund 70 Prozent es Aluminiums, welches bisher hergestellt wurde, befindet sich in der einen oder anderen Form immer noch in Verwendung.
Dabei ist das Recyceln eine gute Vorgehensweise, denn hierbei wird rund 95 Prozent weniger Energie verbraucht als bei der Neuherstellung. Experten sprechen hier von einem echten Recycling, weil Aluminium in vielen Bereichen in einem geschlossenen Materialkreislauf befindlich bleibt. Somit sind auch Aluminium-Legierungen ökologisch weniger bedenklich als viele andere Materialien, deren Abbau gleichzeitig einen Raubbau an Umwelt und Natur bedeutet.
