Metall-Extrusion steigert Fertigungseffizienz und Präzision

Stellen Sie sich vor, Sie benötigen eine Charge hochpräziser, kundenspezifischer Metallkomponenten für die Entwicklung neuer Produkte oder für Upgrades bestehender Produkte. Herkömmliche Bearbeitungsmethoden stellen oft eine Herausforderung dar – hohe Kosten, geringe Effizienz oder Schwierigkeiten bei der Erfüllung komplexer Formanforderungen. Gibt es eine Methode, die Kosten, Effizienz und Präzision in Einklang bringt und gleichzeitig Designkonzepte schnell umsetzt? Die Antwort liegt im Metallstrangpressen.

Das Metallstrangpressen, ein grundlegendes und vielseitiges Herstellungsverfahren, spielt in verschiedenen Branchen eine zentrale Rolle. Von Aluminiumprofilen im Bauwesen über Möbelrahmen in Konsumgütern, Kühlkörpern in der Elektronik, Marinekomponenten bis hin zu Anwendungen in der Lebensmittelindustrie – das Strangpressen ist allgegenwärtig. Aber was macht das Metallstrangpressen so weit verbreitet und wie kann es Unternehmen zugute kommen?

Einfach ausgedrückt, beinhaltet das Metallstrangpressen das Einbringen eines Metallblocks (typischerweise eines erhitzten Metallbarrens oder -rohlings) in einen Behälter und das Ausüben eines immensen Drucks, um ihn durch eine Matrize mit einer bestimmten Form zu pressen. Dadurch entstehen Metallprofile oder -komponenten mit dem gewünschten Querschnitt – ähnlich wie beim Ausdrücken von Zahnpasta, aber mit präzise geformtem Metall.

Effizientes und präzises Metallstrangpressen basiert auf mehreren Schlüsselkomponenten:

• Strangpresse: Das Kraftwerk des Prozesses, das den Schub liefert, um Metall durch die Matrize zu drücken. Hydraulisch angetriebene Pressen liefern einen stabilen, kontrollierbaren Druck.
• Matrize: Das entscheidende Element, das die gepresste Form bestimmt. Seine inneren Hohlräume entsprechen exakt dem gewünschten Querschnitt und beeinflussen direkt die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität.
• Heizsystem: Beim Warmstrangpressen reduziert das Erhitzen des Blocks auf optimale Temperaturen den Verformungswiderstand. Induktions- oder Widerstandsheizsysteme werden häufig verwendet.
• Kühlsystem: Nach dem Strangpressen verhindert schnelles Abkühlen Verformungen oder Defekte, was typischerweise durch Wasser- oder Luftkühlung erreicht wird.

Der grundlegende Arbeitsablauf des Metallstrangpressens umfasst:

1. Blockvorbereitung: Auswahl geeigneten Metalls und Zuschneiden auf die richtige Länge. Warmstrangpressen erfordert das Erhitzen des Blocks.
2. Beladen: Einlegen des erhitzten Blocks in die Presskammer.
3. Strangpressen: Aktivieren der Presse, um den Block durch die Matrize zu drücken.
4. Abkühlen: Verfestigen des gepressten Profils.
5. Schneiden: Zuschneiden auf die erforderlichen Längen.
6. Nachbearbeitung: Optionale Behandlungen (z. B. Oberflächenveredelung, Wärmebehandlung) zur Verbesserung der Leistung oder des Aussehens.

Verschiedene Techniken gehen auf spezifische Bedürfnisse ein:

• Direktes Strangpressen: Die gebräuchlichste Methode, bei der der Block in die gleiche Richtung wie die Stößelbewegung gedrückt wird, ideal für einfache Formen wie Stäbe, Rohre oder Profile.
• Indirektes Strangpressen: Die Matrize bleibt stationär, während sich der Behälter bewegt, wodurch die Reibung reduziert und komplexe Formen mit höherer Präzision ermöglicht werden.
• Warmstrangpressen: Wird oberhalb der Rekristallisierungstemperaturen durchgeführt, geeignet für hochfeste Metalle wie Stahl oder Titan, birgt jedoch das Risiko von Oxidation und Oberflächenrauheit.
• Kaltstrangpressen: Wird bei Raumtemperatur durchgeführt, wodurch die Festigkeit und Oberflächenbeschaffenheit für duktile Metalle wie Aluminium oder Kupfer verbessert werden.

Das Metallstrangpressen berücksichtigt verschiedene Materialien:

• Aluminiumlegierungen: Geschätzt für Plastizität, Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit, weit verbreitet im Bauwesen, Transportwesen und in der Elektronik.
• Kupferlegierungen: Ausgezeichnete Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit, ideal für Kabel, Wärmetauscher und Rohrleitungen.
• Stahl/Edelstahl: Hohe Festigkeit und Haltbarkeit für Struktur- oder mechanische Teile.
• Magnesiumlegierungen: Leicht mit hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, üblich in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbereich.

Aluminiumprofile für Fenster, Vorhangfassaden und Träger kombinieren leichte Haltbarkeit mit ästhetischem Reiz.

Möbelrahmen, Fahrradteile und Gerätegehäuse profitieren von komplizierten, optisch ansprechenden Designs.

Kühlkörper, Gehäuse und Steckverbinder erfordern Präzision und Leitfähigkeit – Eigenschaften, die das Strangpressen liefert.

Korrosionsbeständige Legierungen bilden Schiffskomponenten wie Rumpfstrukturen und Ventile.

Fördersysteme, Maschinenrahmen und Sicherheitsbarrieren basieren auf stranggepressten Teilen für Robustheit.

• Kostengünstig: Kontinuierliche Produktion minimiert die Nachbearbeitung.
• Präzision & Effizienz: Komplexe Formen mit engen Toleranzen und Wiederholbarkeit.
• Materialvielfalt: Kompatibel mit zahlreichen Metallen.
• Erhöhte Festigkeit: Stranggepresste Legierungen weisen oft überlegene Zugeigenschaften auf.

• Materialbeschränkungen: Nicht alle Metalle lassen sich gut strangpressen, insbesondere wärmeempfindliche oder übermäßig harte Materialien.
• Hohe Anfangskosten: Kundenspezifische Matrizen und Einrichtung erfordern erhebliche Vorabinvestitionen.

Das Metallstrangpressen ist ein Eckpfeiler der modernen Fertigung und ermöglicht eine kosteneffiziente, qualitativ hochwertige Produktion in unzähligen Anwendungen. Mit dem Fortschritt der Technologie wird sich seine Rolle bei nachhaltigen und innovativen Industrielösungen nur noch erweitern.