Metallextrusionsservice
Der Extrusionsprozess
Die Metallstrangpressung ist das bevorzugte Fertigungsverfahren für die Herstellung großer Materialmengen mit konstantem Querschnitt. Beim Strangpressen wird das Metallmaterial unter hohem Druck durch die geformte Öffnung einer Matrize gepresst, wodurch ein Strangpressprofil entsteht. Diese Profile reichen von einfachen Formen wie Rund- oder Rechteckrohren, U- oder H-Profilen bis hin zu komplexeren Profilen mit mehreren inneren Hohlräumen und äußeren Merkmalen, wie z. B. 80/20- und T-Nut-Profilen. Strangpressprofile sind auch Standard für Wand- und Fensterverkleidungen, die sowohl kosmetische als auch strukturelle Bauteile darstellen. Das Rohmaterial wird üblicherweise als Block geliefert, erhitzt und in den sogenannten Pressbehälter der Strangpressanlage eingelegt. Am anderen Ende des Pressbehälters befindet sich ein Matrizenblock, der die Öffnung bildet und das Material mittels direkter oder indirekter Strangpressverfahren in die gewünschte Form bringt. Anschließend wird das Strangpressprofil abgeschreckt, gerichtet, auf die vorgegebene Länge gesägt und auf Maßhaltigkeit und Genauigkeit geprüft. Stranggepresste Produkte lassen sich problemlos nachbearbeiten, um zusätzliche Merkmale außerhalb des Profils zu integrieren.
Das Strangpressprofil kann nahezu jede Form annehmen und entweder massiv oder hohl mit einem oder mehreren Hohlräumen sein. Strangpressprofile mit Hohlräumen erfordern eine mehrteilige Matrize. Das Material wird um in der ersten Matrize gelagerte Stanzdorne gepresst und bildet so das Innenprofil. Anschließend trennt sich das Material und wird durch die zweite Matrize wieder zusammengepresst bzw. „verschweißt“, wodurch das Außenprofil entsteht. Der kleinste Kreis, der um das Profil passt, bestimmt die Größe der Presse. Je größer der Umkreis, desto größer die benötigte Strangpresspresse. Gazfull ist auf die Strangpressung von Aluminium spezialisiert und produziert rund 80 % aller stranggepressten Metallteile. Aluminiumprofile finden sich überall, von Fensterrahmen über Handläufe bis hin zu Elektrogehäusen.
Unsere Projektmanager und Experten prüfen jedes Metallextrusionsprojekt persönlich und erstellen ein individuelles Angebot, um Ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen und Ihnen eine schnelle und unkomplizierte Fertigung zu ermöglichen. Erfahren Sie mehr über den Prozess und unsere Kompetenzen in den folgenden Abschnitten.
info@gazfull.com
Senden Sie Ihre Dateien an das Gazfull-Team und konfigurieren Sie Ihr Projekt. Unser Team berät Sie, um sicherzustellen, dass Ihre Spezifikationen, Lieferzeiten und Preise Ihren Projektanforderungen entsprechen. Vor Beginn der Werkzeugfertigung erhalten Sie von uns einen DFM-Bericht zur Genehmigung.
Mustergenehmigung
Sobald Ihr Projekt gestartet ist, bauen wir eine hochwertige Matrize. Nachdem das Werkzeug erstellt ist, senden wir Teilemuster, sogenannte T1s, zur Genehmigung aus.
Produktionsbeginn
Sobald Sie mit Ihren Mustern zufrieden sind, beginnen wir mit der Produktion und liefern die Teile. Sie können sich entspannt zurücklehnen, denn Gazfull übernimmt während des gesamten Prozesses das Lieferantenmanagement und die Logistik. Ihre Werkzeuge gehören Ihnen und Sie können bei Bedarf problemlos nachbestellen.
Arten von Extrusionen und Extrusionsprofilen
Gazfull arbeitet mit führenden Extrusionsherstellern zusammen, die modernste Technologien einsetzen, um hochwertige Extrusionsprodukte zu liefern. Dank unseres Fertigungsnetzwerks können wir verschiedene Arten der Metallextrusion und eine unbegrenzte Vielfalt an Extrusionsprofilen anbieten. In den folgenden Abschnitten werden die verschiedenen Extrusionsverfahren detaillierter erläutert und Beispiele für Standard-Extrusionsprofile vorgestellt.
Extrusionsarten
Direktextrusion
Direktextrusion , auch Vorwärtsextrusion genannt, ist das gängigste Verfahren zur Metallstrangpressung. Dabei wird ein Materialblock mittels eines Hochdruckstempels durch einen Behälter gepresst. Das Material fließt in Richtung der Stempelbewegung und tritt durch die Öffnung der stationären Düse aus. Direktextrusion ermöglicht größere Profilformen und eine höhere Oberflächengüte als die indirekte Extrusion.
Bei dieser Methode sind einige Nachteile zu berücksichtigen. Zwischen dem Material und den Wänden des Behälters entsteht eine große Reibung, was zu einem geringeren Matrizenflächendruck und Temperaturschwankungen führt. Diese Faktoren machen es schwieriger, die Maßhaltigkeit und die Materialeigenschaften zu kontrollieren.
Indirekte Extrusion
Bei der indirekten Extrusion wird das Material in einen Behälter gefüllt und fixiert. Die Extrusionsdüse bewegt sich mit einem Hohlstempel über das Material und presst es durch die Düsenöffnung. Die indirekte Extrusion wird auch als Rückwärtsextrusion bezeichnet, da das Material entgegen der Stempelbewegung fließt. Da keine Relativbewegung zwischen Material und Behälter stattfindet, entsteht bei diesem Verfahren deutlich weniger Reibung, was zu einem geringeren Energieverbrauch und einer geringeren Wärmeentwicklung führt. Dank der geringeren Wärmeentwicklung bietet die indirekte Extrusion im Vergleich zur direkten Extrusion in der Regel eine bessere Kontrolle über Maßhaltigkeit, Materialeigenschaften und Korngröße.
Der Nachteil dieser Art der Extrusion ist jedoch eine größere Einschränkung der Gesamtgröße des Matrizenprofils, da es in den hohlen Stempel passen muss. Oberflächenverunreinigungen des Knüppels können in das extrudierte Produkt gelangen und die Gesamtoberflächengüte und Ästhetik beeinträchtigen.
Heiß-, Warm- und Kaltfließpressen
Dies sind Unterkategorien des Strangpressens, die in die oben besprochenen Hauptmethoden integriert sind. Die Temperatur des Blocks im Verhältnis zur Raumtemperatur und zur Rekristallisationstemperatur des Materials definiert Heiß-, Warm- oder Kaltstrangpressen. Beim Heißstrangpressen wird der Block deutlich über die Rekristallisationstemperatur des Materials erhitzt, was häufig mit der Methode des Direktstrangpressens in Verbindung gebracht wird. Durch die Erhitzung wird das Material weicher und eine Kaltverfestigung wird verhindert, sodass es leichter durch die Matrize fließt und der Verschleiß des Werkzeugs verringert wird. Beim Warmstrangpressen wird das Material über die Raumtemperatur erhitzt, bleibt aber deutlich unter dem Rekristallisationspunkt. Beim Kaltstrangpressen wird das Material nicht erhitzt und bleibt bei Raumtemperatur.
Warm- und Kaltfließpressen können die Härte und Festigkeit des extrudierten Produkts erhöhen, da das Rohmaterial nicht übermäßig erhitzt wird. Diese Verfahren funktionieren am besten mit Materialien mit hoher Duktilität, wie beispielsweise Aluminium. Die Warm- und Kaltverfahren sind typisch für das indirekte Metallfließpressverfahren. Während eine geringere Erhitzung des Materials Vorteile bieten kann, kann dies die Werkzeuge stärker beanspruchen und die Lebensdauer der Matrize verkürzen. Aus diesem Grund entscheiden sich die meisten Hersteller für Warmfließpressverfahren.
Extrusionsprofile
Extrusionsprofile definieren die Querschnittsform des extrudierten Produkts. Mit den kundenspezifischen Fertigungsdienstleistungen von Xometrys erhalten Sie Extrusionsteile mit individuellen Profilen. Möchten Sie Kosten und Zeit sparen, indem Sie ein vorhandenes Aluminium-Extrusionsprofil nachbearbeiten? Auch das ist möglich! Nachfolgend finden Sie eine Liste gängiger Aluminium-Extrusionsprofile, die wir mit anderen Fertigungsverfahren, wie z. B. unserer CNC-Bearbeitung, modifizieren können.
- T-Nut-Aluminiumprofile
- Aluminiumwinkel
- T-Bars, H-Bars, Z-Bars
- I-Träger
- U-Kanäle
- Hat-Kanäle
- Rechteckrohre
- Runde Rohre und Rohre
Aluminiumprofile
Stranggepresstes Aluminium macht aufgrund seiner Vielseitigkeit in verschiedenen Branchen, seiner mechanischen Eigenschaften, der vielfältigen Oberflächenbearbeitungsmöglichkeiten und seiner hohen Duktilität rund 80 % aller stranggepressten Metallprodukte aus und ist daher ideal für Strangpressverfahren geeignet. Die meisten stranggepressten Aluminiumlegierungen sind leicht, korrosionsbeständig und weisen eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit auf. Jede Legierung zeichnet sich durch bestimmte Eigenschaften aus. Um Ihnen die Auswahl der richtigen Legierung für Ihr Projekt zu erleichtern, haben wir in der folgenden Tabelle die gängigsten Legierungen aus unserem Sortiment und ihre spezifischen Merkmale zusammengestellt.
Falls Ihr Projekt Edelstahl oder andere Metallprofile erfordert, bieten wir Ihnen in unserer Angebotsoberfläche die Option „Sondermaterial“ an. Über diese Option können Sie uns Ihre individuellen Wünsche mitteilen, die wir gerne mit Ihnen prüfen und weiter besprechen.
Vergleichstabelle für stranggepresste Aluminiumlegierungen
| Legierungsname | Beschreibung | Eigenschaften | Geeignete Anwendungen |
|---|---|---|---|
6061 | 6061 ist eine vielseitige Legierung, die durch Wärmebehandlung zu Härtegraden wie 6061-T6 verarbeitet werden kann. Magnesium und Silikon sind die wichtigsten Legierungselemente, die dem Material hohe strukturelle Festigkeit, Zähigkeit und Schweißbarkeit verleihen. |
| Transportkomponenten für die Automobil- und Schifffahrtsbranche |
6063 | 6063-T5 ist eine sehr kostengünstige, wärmebehandelbare Legierung mit einer feineren Kornstruktur als 6061-Legierungen. 6063 wird häufiger für Extrusionen verwendet als 6061. Es können Teile mit dünnen Wänden geformt werden und es reagiert gut auf Endbearbeitungsprozesse, wodurch es für dekorative Anwendungen geeignet ist. |
| Zierleisten, Kühlkörper, Architekturkomponenten |
* Typische Mindestwerte; die Materialbeschaffenheit kann die mechanischen Eigenschaften beeinflussen
*Array aus Metallprofilen mit unterschiedlichen Oberflächen
Verfügbare Oberflächen für Strangpressteile
Gazfull macht es Ihnen leicht, Ihrem Metallextrusionsprojekt zusätzliche Bearbeitungsschritte hinzuzufügen. Dank unseres umfangreichen Netzwerks an Oberflächenveredelungspartnern können wir Ihre Teile mit einer Vielzahl von Oberflächenveredelungen versehen. Wir haben die passende Lösung für Sie – egal ob funktionelle oder kosmetische Oberflächen. Die von uns für unser Metallextrusionsverfahren angebotenen Oberflächenveredelungen sind nachfolgend detailliert aufgeführt.
Im extrudierten Zustand
Die Oberfläche bleibt unbearbeitet und bleibt im extrudierten Zustand. Die Oberflächenrauheit kann aufgrund der unterschiedlichen Kornstruktur zwischen den Legierungen variieren, liegt aber normalerweise zwischen 64 µin und 125 µin Ra. Auffällige Kornlinien oder verfärbte Streifen können vorhanden sein.
Eloxiert (Typ II oder Typ III)
Beim Eloxieren vom Typ II entsteht eine korrosionsbeständige Oxidoberfläche. Teile können in verschiedenen Farben eloxiert werden – am häufigsten sind Klar, Schwarz, Rot und Gold. Typ III ist eine dickere Oberfläche und erzeugt zusätzlich zur Korrosionsbeständigkeit von Typ II eine verschleißfeste Schicht. Eloxierte Beschichtungen sind nicht elektrisch leitfähig.
Pulverbeschichtung
Bei diesem Verfahren wird Pulverlack elektrostatisch auf ein Teil gesprüht und anschließend in einem Ofen gebrannt. Dadurch entsteht eine starke, verschleiß- und korrosionsbeständige Schicht, die haltbarer ist als herkömmliche Nasslackierverfahren. Um die gewünschte Ästhetik zu erzielen, stehen verschiedene Farben und Texturen zur Verfügung.
Nasslackierung
Alle extrudierten Metallteile können mit verschiedenen Lackformeln und Farben nass lackiert werden. Zur Farbabstimmung sollten Lackmarke und -nummer auf den beigefügten Zeichnungen oder Notizen angegeben werden.
Galvanotechnik
Extrudierte Teile können mit chemischem Nickel, Nickel, Messing, Zinn, Chrom, Chromat, Teflon, Silber und Gold beschichtet werden.
Chemischer Film
Eine Chromat-Konversionsschicht kann aufgetragen werden, um Aluminium vor Korrosion zu schützen und die Haftung von Farben und Grundierungen zu verbessern. Chemische Filmkonversionsschichten sorgen außerdem dafür, dass das Metall seine elektrische Leitfähigkeit behält und bieten gleichzeitig Korrosionsschutz für die Oberfläche.
Medien fielen
Teile werden einem Vibrationstrommeln unterzogen, um scharfe Kanten und glatte Oberflächen zu entfernen. Geeignet für kleinere Teile, die in die Schüssel oder Trommel des Trommelgeräts passen.
Maßgeschneidert
Sie sehen nicht das gewünschte Finish? Wählen Sie in unserer Angebotsoberfläche „benutzerdefiniert“ aus und teilen Sie uns mit, wonach Sie suchen. Wir prüfen gerne weitere Optionen für Sie!
Anwendungen der Extrusion
Metallextrusionsprodukte sind in unserem täglichen Leben überall zu finden. Sie reichen von Metallfenstern und Türrahmen bis hin zu Strukturkomponenten für Architektur und Flugzeuge. Metallrohre, Formstäbe und Winkelstücke werden alle durch Extrusion hergestellt. Viele kundenspezifische Teile werden aus diesen standardisierten extrudierten Formen hergestellt. Die Metallextrusion ist oft die beste, wenn nicht die einzige Möglichkeit, Komponenten mit kontinuierlichen, komplexen Querschnitten in großem Maßstab herzustellen und dabei wirtschaftlich zu bleiben. Einige Branchen, die das Verfahren verwenden, sind die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt, die Schifffahrt, die Architektur, das Bauwesen, die Lebensmittelverarbeitung und die Elektronik.
- Strukturbauteile für Flugzeuge
- Fensterrahmen, Türrahmen, Zierleisten
- Elektrische Steckverbindergehäuse
- Förder
- Leitern und Gerüste
- Komplexe dünnwandige Gehäuse
- Temperatur fällt
Vorteile und Nachteile der Metallextrusion
Vorteile der Metallextrusion
Maßgenauigkeit und Stabilität
Moderne Strangpressen und -verfahren erzeugen Strangpressprofile mit engen Toleranzen, die langlebig und formstabil sind. Das Verfahren eignet sich auch für spröde und duktile Materialien.
Niedrige Teilekosten
Durch sorgfältige Konstruktion können bei extrudierten Rahmen und Gehäusen mehrteilige Baugruppen vermieden werden. Auch hohe Produktionsmengen sind leicht und wirtschaftlich realisierbar.
Niedrigere Werkzeugkosten
Die Einfachheit des Extrusionsverfahrens führt zu 80-90% geringeren Werkzeugkosten als bei anderen Verfahren wie Spritzgießen oder Druckgießen.
Teilekomplexität
Die Extrusion eignet sich gut zum Erstellen von Teilen mit komplexen Querschnittsformen, einschließlich Merkmalen wie Hinterschneidungen, T-Nuten und Rillen.
Nachteile der Metallextrusion
Ersteinrichtungskosten
Neben den Stückkosten der Extrusionen fallen auch Kosten für den Bau der Matrizen und Werkzeuge an. Diese Kosten werden durch Werkzeug- und Einrichtungsgebühren dargestellt.
Designbeschränkungen
Obwohl das Verfahren komplexe Profile ermöglicht, kann es die Gestaltungsfreiheit einschränken. Der Grund dafür ist, dass der Querschnitt der Extrusion konstant bleiben muss. Merkmale wie Senklöcher, Taschen oder Vorsprünge können nicht extrudiert werden und erfordern zusätzliche Nachbearbeitungsschritte.
Vorlaufzeiten
Der Pool an Extrusionsherstellern ist aufgrund der mit dem Verfahren verbundenen hohen Maschinen- und Anlagenanforderungen kleiner. Darüber hinaus können die Vorlaufzeiten für die Produktion und Iteration von Matrizen Wochen betragen. Aufgrund dieser Faktoren betragen die Vorlaufzeiten für die Erstlieferung von Teilen in der Regel vier bis sechs Wochen.
Das CNC-Bearbeitungsteam von Gazful ist auf Teile mit komplexen Geometrien, engen Toleranzen und schnellen Iterationszyklen spezialisiert.
Sind Sie bereit, mit Ihrem nächsten Projekt zu beginnen?
Von Einzelteilen bis hin zu Tausenden von Teilen – wir unterstützen Sie bei der Beschleunigung Ihrer Blechbearbeitungsprojekte durch kosteneffiziente CNC-Bearbeitung. Das Team von Gazfull bietet Ihnen vielfältige Lösungen für Ihre Fertigungsanforderungen. Sprechen Sie uns noch heute auf Ihr Laserschneidprojekt an und erfahren Sie, wie Sie von der hohen Qualität und Präzision profitieren können.
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