Stranggepresste Profile aus Edelstahl sind die optimale Lösung, wenn ein hoher Grad an Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Warmstrangpressen ist dabei für unterschiedliche Metalle geeignet, wie Aluminium, aber auch Edelstahl oder Stahl.
Es gibt zwei Hauptgründe, weshalb ein Aluminiumprofil auf Stahl oder sogar Edelstahl umspezifiziert wird: die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit des Materials. In beiden Fällen wird die Aluminiumvariante möglicherweise nicht den geforderten kritischen Eigenschaften gerecht.
Beständigkeit und Festigkeit gegen Designmöglichkeiten
Als stranggepresstes Produkt ist die grosse Spanne komplexer Profile ein eindeutiger Vorteil von Aluminium und seinen Legierungen. Hohle und volle Profilquerschnitte können aufwendig, komplex, dünnwandig und mit geringen Durchmessern hergestellt werden. Aluminiumprofile bieten außerdem vielseitige Designmöglichkeiten bezüglich der Funktionalität. Es gibt viele mögliche Ausführungen. Beispielsweise können Nuten für Schraubeinsätze oder Gummileisten hinzugefügt werden. Auch spezielle Details zur Verbindung mit Werkstoffen wie Holz oder Scharnierausführungen sind realisierbar.
Für Stahl und Edelstahl bieten sich jedoch nicht alle diese komplexen Ausführungen an. Das Materialverhalten während des Strangpressens ist gänzlich unterschiedlich. Die Duktilität von Aluminium ist viel höher als die von Stahl und Edelstahl. Weniger duktile Materialien haben physikalische Grenzen, was die Profilkomplexität und Wandstärke betrifft.
Stahl und Edelstahl sind demzufolge optimal für mittel- bis grossflächige Raster innerhalb grosser Design-Optionen, während Aluminium Vorteile für komplexere Profil-Designs bietet.
Stranggepresste Profile aus Bau- und Edelstahl
Strangpressen von Stahl und Edelstahl geschieht bei einer sehr hohen Temperatur. Ein Ofen heizt massive Stahlrohlinge oder Rundstäbe auf eine Temperatur von ungefähr 1.100 Grad Celsius. Dann drückt eine hydraulische Presse den heissen Stahl oder Edelstahl durch eine geformte Matrize oder Blende, wobei lange stranggepresste Profile entstehen. Warmstrangpressen ist ein direkter Prozess: Das gewünschte Produkt wird durch einen einzigen Pressschritt mithilfe eines Werkzeugs gefertigt. Das Strangpressen benötigt im Gegensatz zum Warmwalzen keine hohen Mindestmengen für die Herstellung. Zudem erlaubt die Strangpresstechnologie die Produktion von Hohlprofilen, die mittels Warmwalzen nicht gefertigt werden können. Warmstrangpressen ist bei einer Vielzahl von Stahlgüten anwendbar, von Baustahl über Edelstahl bis hin zu Nickel- und Titanlegierungen.
Üblicherweise werden mit der Strangpresstechnologie Spezialformen und Edelstahl Profile im mittleren Abmessungsbereich gefertigt. Ausserdem ermöglicht sie auch die Herstellung von Edelstahl Trägern und U-Profilen mit konisch zulaufenden Gurten. Eine solche Fertigung wird eingesetzt, entweder weil diese Formen mit anderen Technologien wie dem Laserschweissen nicht wirtschaftlich hergestellt werden können, oder weil die erforderlichen Mengen für eine Walzung zu gering sind.
Aluminium Strangpressen
Für stranggepresste Profile aus Aluminium wird ein massiver oder hohlgeformter Rohling durch Erhitzen auf ungefähr 600 Grad Celsius aufgeweicht. Wie beim Stahl ist das Profil in einem Pressvorgang vollgeformt hergestellt. Die Ausführung des Aluminiums kann mittels einer Legierung moduliert werden. Diese ist dabei mit einem geringen Anteil anderer Metalle, wie Kupfer, Magnesium oder Mangan, versetzt. Nachdem die stranggepressten Längen abgekühlt sind, bedürfen einige Legierungen einer weiteren „Alterung“ durch kontrollierte Hitzebehandlungen, welche die metallurgische Struktur beeinflussen, um die optimale Festigkeit zu erlangen.
Vergleich von Stahl und Edelstahl mit Aluminium
Aluminiumprofile können leicht entworfen und für den individuellen Einsatz produziert werden. Strangpressen von Edelstahl und Stahl bedarf jedoch weiterer Nacharbeiten, um komplexen Anwendungen perfekt gerecht zu werden.
Produktionseffizienz und Werkzeugvoraussetzungen sind sowohl beim Strangpressen von Stahl und Edelstahl als auch bei Aluminium ähnlich.
Strangpressen von Stahl wird eher bei höheren Festigkeits- oder erhöhten Hitzebeständigkeitsanforderungen eingesetzt, so zum Beispiel bei Bau- und Konstruktionsarbeiten.
Stranggepresste Profile aus Edelstahl sind immer dann sinnvoll, wenn besondere Anforderungen an eine hohe Korrosionsbeständigkeit bestehen.
Grenzen und Alternativen für stranggepresste Profile
Beide Alternativen, die Stahl und Edelstahl bieten, gehen einher mit einer Begrenzung hinsichtlich der Formkomplexität und Planungsfreiheit. Die Übertragung eines stranggepressten Profils aus Aluminium hin zu einem Stahlprofil ist dabei nur selten möglich.
Profile aus Stahl und Edelstahl benötigen bezüglich Wandstärke und Präzision bestimmte Zugeständnisse.
Nach Möglichkeit kann ein zusätzlicher Produktionsschritt mittels Kaltziehen angewendet werden, um die Präzision und die Toleranzen von Spezialprofilen zu verbessern. Dies resultiert jedoch in einer Preiserhöhung.
Neben diesen traditionellen Technologien bieten neue produktive Lösungen, wie zum Beispiel das 3D-Laserdrucken von Stahl und Edelstahl, interessante Alternativen zum Strangpressen mit anderen Begrenzungen.