Aluminium ADC12 (A380)
Einführung in Aluminium ADC12 (A380)
Aluminium ADC12 (A380) ist eine weit verbreitete Aluminiumlegierung für den Druckguss, bekannt für ihre ausgezeichnete Gießbarkeit, gute mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. In Nordamerika auch als A380 bekannt, wird sie häufig für komplexe, hochvolumige Bauteile eingesetzt, bei denen Maßstabilität, Dünnwandfähigkeit und Kosteneffizienz im Vordergrund stehen.
In der CNC-Bearbeitung wird Aluminium ADC12 (A380) typischerweise für Endbearbeitungen an Gussteilen oder als sekundäre Bearbeitung von halbfertigen Druckgussteilen eingesetzt. Es eignet sich ideal für Gehäuse, Motorblöcke, Steckverbinder und Strukturbauteile in den Branchen Automobil, Unterhaltungselektronik und Industrie.
Chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften von Aluminium ADC12 (A380)
Chemische Zusammensetzung (typisch)
Element | Zusammensetzungsbereich (Gew.-%) | Hauptfunktion |
|---|---|---|
Aluminium (Al) | 80,0–87,0 | Basiselement für geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit |
Silizium (Si) | 7,5–9,5 | Erhöht Fließfähigkeit und Verschleißfestigkeit |
Kupfer (Cu) | 2,0–4,0 | Erhöht Festigkeit und Härte |
Magnesium (Mg) | ≤0,3 | Verbessert geringfügig Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit |
Zink (Zn) | ≤3,0 | Sorgt für Maßstabilität |
Eisen (Fe) | ≤1,3 | Erhöht Verschleißfestigkeit, kann die Duktilität beeinflussen |
Mangan (Mn) | ≤0,5 | Verfeinert die Kornstruktur |
Nickel (Ni) | ≤0,5 | Verbessert Korrosionsbeständigkeit in speziellen Umgebungen |
Sonstige | ≤0,50 | Restelemente |
Physikalische Eigenschaften
Eigenschaft | Typischer Wert | Prüfnorm/-bedingung |
|---|---|---|
Dichte | 2,74 g/cm³ | ASTM B311 |
Schmelzpunkt | 555–615°C | ASTM E299 |
Wärmeleitfähigkeit | 96 W/m·K bei 25°C | ASTM E1952 |
Elektrische Leitfähigkeit | 25% IACS bei 20°C | ASTM B193 |
Wärmeausdehnungskoeffizient | 21,5 µm/m·°C | ASTM E228 |
Spezifische Wärmekapazität | 963 J/kg·K | ASTM E1269 |
Elastizitätsmodul | 71 GPa | ASTM E111 |
Mechanische Eigenschaften (Gusszustand / wärmebehandelt)
Eigenschaft | Typischer Wert | Prüfnorm |
|---|---|---|
Zugfestigkeit | 310 MPa (Gusszustand) | ASTM B557 |
Streckgrenze (0,2%) | 160 MPa (Gusszustand) | ASTM B557 |
Bruchdehnung | 1,5–3% | ASTM B557 |
Härte | 80–90 HB | ASTM E10 |
Ermüdungsfestigkeit | 125 MPa | ASTM E466 |
Schlagzähigkeit | Mittel | ASTM E23 |
Wesentliche Eigenschaften von Aluminium ADC12 (A380)
Ausgezeichnete Gießbarkeit und Dünnwandfähigkeit: ADC12 ist für Hochdruck-Druckguss ausgelegt und unterstützt komplexe, dünnwandige Geometrien mit geringer Schwindung und guten Formfüll-Eigenschaften.
Mittlere mechanische Festigkeit: Mit einer Zugfestigkeit bis zu 310 MPa im Gusszustand eignet sich A380 für Bauteile mit leichter bis mittlerer Belastung, die eine steife Strukturleistung erfordern.
Gute Korrosionsbeständigkeit: Die Legierung bildet von Natur aus eine schützende Oxidschicht und ist damit für Innenbereiche und schwach korrosive Umgebungen geeignet. Zusätzliche Beschichtungen erhöhen die Dauerhaftigkeit.
Geringe Duktilität und Schweißbarkeit: Aufgrund des hohen Silizium- und Kupfergehalts ist ADC12 nicht zum Schweißen empfohlen. Stattdessen werden mechanische Verbindungstechniken oder Nachbearbeitung nach dem Guss eingesetzt.
Sehr hohe Maßstabilität: Geringe thermische Ausdehnung und Kriechneigung sind ideal für hochpräzise Elektronikgehäuse und wärmeempfindliche Baugruppen.
Herausforderungen und Lösungen bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium ADC12 (A380)
Bearbeitungsherausforderungen
Porosität an Gussoberflächen: Lunker können den Werkzeugeingriff und die Oberflächenqualität beeinflussen.
Werkzeugverschleiß: Der hohe Siliziumanteil wirkt abrasiv und beschleunigt den Werkzeugabbau.
Sprödigkeit: Erfordert kontrollierte Vorschübe und Schlichtdurchgänge, um Absplitterungen oder Risse zu vermeiden.
Optimierte Bearbeitungsstrategien
Werkzeugauswahl
Parameter | Empfehlung | Begründung |
|---|---|---|
Werkzeugmaterial | PKD- oder TiB₂-beschichtete Hartmetallwerkzeuge | Bietet Abriebfestigkeit gegenüber Silizium |
Geometrie | Positiver Spanwinkel, polierte Schneide | Verbessert Spanfluss und reduziert Kantenausbrüche |
Schnittgeschwindigkeit | 150–300 m/min | Minimiert Aufbauschneide und verbessert die Oberfläche auf der Gusshaut |
Vorschub | 0,10–0,25 mm/U | Sichert Konstanz und verhindert Rissbildung |
Kühlung | Trocken oder Minimalmengenschmierung (MMS/MQL) | Reduziert Thermoschock und Oxidation |
Schnittparameter für Aluminium ADC12 (A380) (ISO-513-Konformität)
Operation | Geschwindigkeit (m/min) | Vorschub (mm/U) | Schnitttiefe (mm) | Kühlmittelart |
|---|---|---|---|---|
Schruppen | 150–200 | 0,15–0,25 | 1,5–3,0 | Trocken oder MQL |
Schlichten | 250–300 | 0,05–0,10 | 0,2–1,0 | MQL oder leichter Nebel |
Oberflächenbehandlung für CNC-Teile aus Aluminium ADC12 (A380)
Anodisieren: Aufgrund des hohen Siliziumgehalts nur eingeschränkt geeignet, aber mit spezieller Vorbehandlung für leichten Schutz möglich.
Pulverbeschichtung: Bevorzugte Oberflächenbehandlung mit 60–120 µm Schichtdicke sowie hoher Verschleiß- und Chemikalienbeständigkeit.
Elektropolieren: Aufgrund der Siliziumphase selten angewendet. Alternative Verfahren wie Polieren oder Strahlen sind für ADC12 oft geeigneter.
Passivieren: Häufig als Vorbehandlung vor Beschichtungen eingesetzt, um die Haftung zu verbessern.
Bürsten: Zum Glätten von Druckguss- oder CNC-Oberflächen, oft als Vorbereitung vor dem Beschichten.
Alodine-Beschichtung: Geeignet für Elektronikgehäuse, um Leitfähigkeit zu erhalten und gleichzeitig Korrosionsschutz zu bieten.
UV-Beschichtung: Wird bei kosmetischen Paneelen eingesetzt, um Kratzfestigkeit und Farbklarheit zu erhöhen.
Lackbeschichtung: Transparenter Schutz für dekorative oder gebrandete Produkte.
Industrieanwendungen von Aluminium ADC12 (A380)
Automobilindustrie: Motorabdeckungen, Getriebegehäuse, Ventilkörper und Montagehalterungen, bei denen Präzision und geringes Gewicht gefordert sind.
Unterhaltungselektronik: Laptop-Unterteile, Gehäuse, Kameragehäuse und wärmeableitende Rückplatten.
Industrieausrüstung: CNC-bearbeitete Druckgusskomponenten für Pneumatik, HVAC und Automatisierung.
Telekommunikation: EMI-abgeschirmte Gehäuse, Antennengehäuse und Steckverbindergehäuse.
Haushaltsgeräte: Wärmeableitende Rahmen und Außenpaneele, die Dauerhaftigkeit und ansprechende Optik erfordern.
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