Niedriges spezifisches Gewicht von Aluminium

Eine der entscheidendsten Eigenschaften von Aluminium ist sein spezifisches Gewicht. Bei hoher Stabilität und Zugfestigkeit wiegt es nur etwa die Hälfte von Stahl mit den gleichen Festigkeitswerten. Beeinflusst wird das spezifische Gewicht von den jeweiligen Legierungspartnern, die das Aluminium meist schwerer machen.

Das spezifische Gewicht von Aluminium ist relativ gering

Durchschnittliches Gewicht

Der Dichtewert von 2.700 Kilogramm pro Kubikmeter wird als durchschnittliches spezifisches Gewicht eines mit insgesamt acht Metallarten legierten Mangan-Silizium-Aluminiums zugrunde gelegt. Dieser übliche Werkstoff entwickelt dadurch folgende Gewichte in den unterschiedlichen Konstruktionsarten:

Rechteckige Rohre

10×10 mm, Wandstärke (Ws) 2 mm = 0,173 Kilogramm (kg) pro laufendem Meter (lfm)
20×20 mm, Ws 5 mm = 0,813 kg/lfm
30×30 mm, Ws 5 mm = 1,355 kg/lfm

Rechteckige Massivstangen

10×10 mm = 0,271 kg/lfm
20×20 mm = 1,084 kg/lfm
30×30 mm = 2,439 kg/lfm

Runde Rohre

Aussendurchmesser 10 mm x Innendurchmesser 8 mm = 0,136 kg/lfm
20×15 mm = 0,639 kg/lfm
30×25 mm = 1,064 kg/lfm

Runde Massivstangen

Durchmesser 10 mm = 0,213 kg/lfm
20 mm = 0,851 kg/lfm
30 mm = 1,916 kg/lfm

Bleche, Platten und Bänder

Fläche 30×30 mm, Stärke (S) 5 mm = 0,012 Kilogramm (kg) pro Stück (Stk)
100×100 mm, S 5 mm = 0,135 kg/Stk
100x100mm, S 10 mm = 0,270 kg/Stk
300×50 mm, S 5 mm = 0,203 kg/Stk
300×100 mm, S 10 mm = 0,810 kg/Stk
10×1000 mm, S 5 mm = 0,135 kg/Stk

Geringe Dichte führt zu niedrigem Gewicht

Die Dichte von Aluminium ist trotz der Stabilität verhältnismäßig gering, was zu dem niedrigen spezifischen Gewicht führt. Stahl hat eine ungefähr dreifache Dichte, was einen Gewichtsunterschied von Werkstücken zwischen dem Doppelten und Dreifachen ausmacht.

Lesen Sie auch

Wenn Metallkonstruktionen bei vergleichbarer Stabilität aus Aluminium oder Edelstahl montiert werden sollen, entscheidet die Rolle des Gewichts. Im Fahrzeug- und Flugzeugbau wird Aluminium verwendet, während im stationären Brückenbau oder für Landmaschinen Edelstahl den Vorzug erhält.

Neben den Vorteilen von Aluminium aufgrund seines geringen spezifischen Gewichts sind einige materialspezifische Einschränkungen vorhanden, die sich auf die Verwendbarkeit auswirken. Dazu gehören die dauerhafte Bruchfestigkeit und das mittels Schweißen mögliche Verbinden von Werkteilen, bei denen Edelstahl klare Verarbeitungsvorteile hat.

Schwere Legierungspartner

Wie schon beim Selbstversuch leicht erkennbar gibt es einige Legierungspartner für Aluminium, die ein deutlich höheres spezifisches Gewicht aufweisen. Sie beeinflussen das Gesamtgewicht von Werkstücken teilweise spürbar. Typisches Beispiel sind Chrom, Messing und Kupfer, die zu einer deutlichen Gewichtszunahme bei jedem Werkstück führen.

Tipps & Tricks

Trotz seiner Stabilität hat Aluminium eine spezielle Eigenschaft, die Sie bei der Verwendung als Werkstoff berücksichtigen sollten. Das Weichmetall verformt sich bei mechanischer Belastung schnell, hat aber keine gute Absorptionsfähigkeit gegenüber der einwirkenden Kraft. Der nicht vorhandene Puffereffekt belastet beispielsweise bewegliche Aufhängungen wie Scharniere oder Befestigungspunkte ohne dämpfenden Effekt.

Autor: Stephan Reporteur