Verbindungstechniken für Aluminiumbauteile
Es gibt zahlreiche Anwendungen, bei denen Sie Aluminium verbinden müssen. Sei es Aluminium mit Aluminium, einem anderen Metall oder einem anderen Material. Dazu stehen Ihnen verschiedene Verbindungstechniken offen:
- Aluminium schweißen und löten
- Aluminium kleben
- Aluminium schrauben und nieten
Aluminium schweißen
Zum Aluminium schweißen gehört auch das Löten von Alu, welches in Weichlöten (bis 450 Grad Celsius) und Hartlöten (ab 450 Grad) unterteilt wird. Jedoch ist die Bedeutung insbesondere vom Hartlöten von Aluminium heute eher gering und wird daher eher mit dem Schweißen gleichgesetzt. Denn die Schmelztemperatur beginnt je nach Aluminiumlegierung um die 550 bis 580 Grad.
Die Oxidschicht
Beim Schweißen und Löten stellt vor allem die Oxidschicht ein Problem dar. Deren Schmelztemperatur liegt nämlich um die 2.000 Grad. Also muss diese Oxidschicht beim Schweißen und Löten gleichermaßen erst entfernt werden. Dazu können Sie das Aluminium beizen oder Aluminium schleifen. Jedoch bildet sich diese Oxidationsschicht an der Luft binnen weniger Sekunden erneut.
Verformungen durch Hitze
Daher müssen spezielle Flussmittel verwendet werden beim Schweißen und Löten von Alu. Darüber hinaus besitzt Aluminium eine viermal so hohe Leitfähigkeit wie Stahl. Wird das Aluminium zu heiß, verformt es sich schnell.
Eine zu große Hitze beim Schweißen ist aber nur schwer zu erkennen, da keine Anlassfarbe wie beim Stahl zu sehen ist. Dazu ist Aluminium ein verhältnismäßig weiches Leichtmetall, weshalb auch die Reiß- und Zugfestigkeit beim Schweißen eher schlecht ist.
Aluminium kleben
Daher ist das Schweißen von Aluminium zum Beispiel in der Automobilindustrie kein gängiges Verfahren mehr, Aluminium zu verbinden. Stattdessen wird hier vorzugsweise auf Techniken zum Kleben von Aluminium gesetzt, weil deutlich höhere Festigkeiten erreicht werden, ohne das Material anderweitig negativ zu beeinflussen.
Die Oxidschicht
Jedoch ist auch das Kleben von Aluminium aufgrund der Oxidschicht nicht völlig unproblematisch. Zur Anwendung kommen hauptsächlich Epoxidkleber wobei oftmals Inhaltsstoffe vorhanden sind, die die Oxidschicht neutralisieren. Dennoch gehört dem Kleben von Aluminium die Zukunft, da es hohe Festigkeiten und wenig andere Nachteile mit sich bringt.
Aluminium schrauben und nieten
Überall dort, wo Aluminiumelemente wieder trennbar sein müssen, findet das Schrauben und Nieten von Aluminium Anwendung. Jedoch ist beim Schrauben von Aluminium die Weichheit des Leichtmetalls wieder problematisch. Darüber hinaus müssen zwingend die richtigen Schrauben und Nieten verwendet werden, da Aluminium nicht in Kontakt zu anderen Metallen kommen darf.
Beim Verbinden von Aluminium zu berücksichtigen
Beim Verbinden von Aluminium muss berücksichtigt werden, dass Aluminium bei Kontakt zu anderen Metallen ebenfalls chemisch reagieren kann, zum Beispiel durch eine unkontrollierte Oxidation. Außerdem kann es durchaus zu Korrosion kommen, die bei Aluminium Lochfraß genannt wird.
Die Oxidschicht muss berücksichtigt werden
Das zweite Problem stellt – abgesehen vom Schrauben und Nieten – bei allen Verbindungstechniken die Oxidschicht dar. Klebstoffe haften nicht so gut auf dieser Schicht. Beim Löten kann das Lot nicht in das Aluminium eindringen und beim Schweißen können sich die verschiedenen Teile (Schweißdraht, Werkstücke) nicht verbinden.