Aluminiumlegierungen für CNC-Teile: Ein Einkaufsführer zu 6061, 7075 und wann es darauf ankommt

Aluminium ist das gängigste Material für die CNC-Präzisionsbearbeitung, und die Legierung wird von Käufern am seltensten hinterfragt. 6061 und 7075 sind beide silbern, lassen sich auf denselben Spitzen bearbeiten und sind beide eloxierbar. Sie sind jedoch nicht austauschbar. Die Legierung bestimmt die Festigkeit, das Gewicht, die Oberflächenbeschaffenheit und den Preis des Bauteils. Die Wahl der richtigen Legierung ist eine Entscheidung von fünf Minuten, die das Produkt grundlegend verändert.

6061-T6: Das Arbeitstier des Alltags

6061-T6 ist der Standard. Es ist überall erhältlich, lässt sich sauber bearbeiten, bietet gute Spankontrolle, ist schweißbar und lässt sich zu einem sauberen, gleichmäßigen Silber anodisieren. Seine Zugfestigkeit von ca. 310 MPa ist ausreichend für Halterungen, Gehäuse, Vorrichtungsplatten, Verteiler und die meisten gängigen Maschinenteile. Wenn ein Käufer nicht weiß, welches Aluminium er spezifizieren soll, ist 6061-T6 in der Regel die richtige Wahl, was auch die Zeichnungsprüfung bestätigt.

Die Grenzen von 6061 zeigen sich bei hochbelasteten Strukturen, wiederholter Materialermüdung und Bauteilen mit hohem Gewicht. Ein Roboterarm aus 6061 ist schwerer als der gleiche Arm aus 7075, was sich negativ auf die Zykluszeit und die Motorgröße auswirkt.

7075-T6: Die Luft- und Raumfahrtqualität

7075 ist die in der Luft- und Raumfahrt verwendete Legierung. Mit Zink als Hauptlegierungselement erreicht sie im T6-Zustand eine Zugfestigkeit von etwa 500 bis 570 MPa und ist damit bei gleichem Gewicht rund 70 Prozent fester als 6061. Zudem ist sie deutlich ermüdungsbeständiger. Daher findet sie Verwendung in Flugzeugbauteilen, Roboterarmen, Drohnenrahmen und hochbelasteten Halterungen. Die Nachteile sind jedoch nicht zu unterschätzen: Sie ist teurer, beansprucht Schneidwerkzeuge stärker und wird im T651-Zustand spannungsarmgeglüht geliefert, um ein Verziehen der bearbeiteten Teile nach dem Rippenschneiden zu verhindern.

Ein praktischer Hinweis: 7075 lässt sich nicht gut schweißen und die Anodisierung fällt dunkler und etwas fleckiger aus als bei 6061. Wenn die optische Anodisierung im Vordergrund steht, verwenden Konstrukteure für sichtbare Teile oft 6061 und reservieren 7075 für die verdeckte, tragende Konstruktion.

Andere Legierungen, die ein Käufer trifft

• 5052 und 5083. Hauptsächlich Bleche und Platten, gut zum Biegen und Schweißen geeignet, weniger verbreitet für Präzisionsbearbeitungsteile. Sie kommen in Tanks und Paneelen zum Einsatz.

• Aluminiumguss (A380, AlSi10Mg). Günstig in großen Stückzahlen und gut für komplexe Formen, jedoch porös und rau im unbearbeiteten und nachbearbeiteten Zustand. Es lohnt sich erst nach der Fertigung Tausender Teile.

• 2024-T3. Ältere Luft- und Raumfahrtlegierung, fest, schwer zu schweißen, heute weniger gebräuchlich. Käufer finden sie bei älteren Flugzeugteilen.

Nach der Legierung folgt das Anodisieren.

Käufer erwarten oft, dass eine Hartanodisierung auf jedem Aluminium gleich aussieht. Das ist nicht der Fall. 6061 anodisiert sauber und nimmt die Farbe gleichmäßig auf. 7075 anodisiert aufgrund seines Kupfer- und Zinkgehalts dunkler und leicht streifig. Wenn das Bauteil sichtbar und von kosmetischer Bedeutung ist, müssen die Legierung und die Oberflächenbehandlung gemeinsam gewählt werden.

Was wir bei KGL tun

KGL bearbeitet 6061-T6, 7075-T651 und weitere Aluminiumsorten auf 3-, 4- und 5-Achs-Bearbeitungszentren. Anodisieren, Kugelstrahlen und Bürsten sind Bestandteil des Auftrags. Die Zeichnungsprüfung erkennt, wenn ein Bauteil aus 6061 die Festigkeit von 7075 benötigt und wenn eine Überdimensionierung von 7075 zu einer Festigkeit führt, die im Design nicht genutzt wird. Die Materialauswahl erfolgt gezielt, nicht aus Gewohnheit.

Abschluss

Aluminium ist nicht ein einziger Werkstoff, sondern eine ganze Familie. 6061 ist die sichere Standardwahl. 7075 ist die gewichtssparende und gleichzeitig robustere Option. Stimmt man die Legierung auf die Belastung und die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit ab, kostet das Bauteil letztendlich das, was es kosten sollte, und nicht das, was man ursprünglich vermutet hat.

FAQ

F: Ist 7075 immer besser als 6061?

A: Nein. Es ist zwar fester, aber teurer, verschleißt Werkzeuge schneller und lässt sich weniger sauber eloxieren. Verwenden Sie 7075, wenn das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht entscheidend ist, und 6061, wenn Kosten, Schweißbarkeit oder ein ansprechendes Aussehen im Vordergrund stehen.

F: Kann ich ein vorhandenes Bauteil von 6061 auf 7075 umrüsten?

A: In der Regel ja, mit einer Zeichnungsüberarbeitung. Die Geometrie bleibt erhalten; der Prozess kann sich ändern, da 7075 etwas anders bearbeitet werden kann und spannungsarm geglüht werden sollte. Angebot und Validierung des ersten Artikels müssen erneut geprüft werden.

F: Welches Aluminium lässt sich optisch am besten eloxieren?

A: 6061 ist mit großem Abstand die beste Wahl. 7075 eloxiert dunkler und ungleichmäßiger. Sichtbare Aluminiumteile bestehen meist aus 6061-T6.