Aluminium: Eigenschaften, Gewinnung und Verarbeitung

Klassifizierung von Metallen nach Dichte

• Leichtmetalle: Dichte zwischen 2 und 5 kg/dm³
• Ultraleichtmetalle: Dichte unter 2 kg/dm³
• Schwermetalle: Dichte über 5 kg/dm³

Das wichtigste Kriterium zur Klassifizierung von Nichteisenmetallen ist die Dichte.

Gewinnung von Aluminium aus Mineralien

Aluminium wird in der Natur hauptsächlich in Form von Bauxit gewonnen, welches aus Aluminiumoxid, Eisenoxid, Siliziumoxid und Wasser besteht.

Vorkommen von Bauxit

Dieses Mineral kommt vorwiegend in tropischen Regionen der Erde vor, wie zum Beispiel in Nordbrasilien.

Der metallurgische Prozess

Die Aluminiumgewinnung erfolgt in zwei Phasen: der Gewinnung von Aluminiumoxid in metallurgischer Qualität und der anschließenden Herstellung von reinem Aluminium.

Transport und Formen von Aluminium

Flüssiges Aluminium wird bei über 800 °C in thermogeschützten LKW transportiert und anschließend in verschiedene Formen gegossen:

• Ingots (Formguss): Für Kolben, Tische, Stühle, Formen etc.
• Pressbolzen: Für die Extrusion (TV-Antennen, Profile etc.)
• Walzbarren: Für Verkehrszeichen, Karosseriebleche etc.

Primär- vs. Sekundäraluminium

Primäraluminium stammt aus Elektrolysezellen, hat eine Reinheit von 99,5 bis 99,8 %, weist jedoch eine geringe mechanische Festigkeit auf. Sekundäraluminium besteht aus homogenen Legierungen, denen gezielt Stoffe hinzugefügt werden, um die mechanische Widerstandsfähigkeit zu verbessern.

Legierungselemente und Verarbeitung

Sowohl bei Knetlegierungen (Walzen, Schmieden) als auch bei Gusslegierungen werden Metalle hinzugefügt, um die Verarbeitungseigenschaften und die Materialeigenschaften zu optimieren. Beispiel: Die Zugabe von Silizium verbessert die Fließfähigkeit bei Gussformen und beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit.

Ultraleichtmetalle und Anwendungen

Die Bedeutung von Ultraleichtmetallen nimmt in modernen Industrieanwendungen stetig zu.