Derzeit steigt die Nachfrage nach Aluminiumprofilen im Baugewerbe, in der industriellen Fertigung, bei neuen Energiekühlkörpern, Automatisierungsrahmen, Photovoltaikhalterungen und anderen Sektoren weiter an. Als gängige Sorten für extrudierte Profile verfügen 6063-T5 und 6061-T6 über eine präzise Steuerung der chemischen Zusammensetzung, die direkt die Extrudierbarkeit, die Qualität der eloxierten Oberfläche, die mechanische Festigkeit, die Korrosionsbeständigkeit und die Chargenkonsistenz bestimmt. Es dient als primärer Qualitätskontrollpunkt für Aluminiumprofilhersteller und OEM/ODM-Außenhandelsaufträge und entspricht GB/T 3190-2020Chemische Zusammensetzung von Knetaluminium und Aluminiumlegierungen.
Aluminiumprofile basieren auf Aluminium (Al) und machen mehr als 97 % der Gesamtmasse aus. Zu den Legierungselementen gehören hauptsächlich Silizium und Magnesium, ergänzt durch Kupfer, Mangan, Chrom, Zink, Titan und andere Spurenelemente. Eisen ist eine herkömmliche Verunreinigung mit strengen Grenzwerten. Die Aushärtung wird durch die Mg₂Si-Verfestigungsphase erreicht, dem metallurgischen Kernprinzip der Al-Mg-Si-Legierungen der 6XXX-Serie.
Die Standardbereiche der chemischen Zusammensetzung der beiden gängigen Qualitäten sind unten aufgeführt:6063-Legierung (Hauptsorte für Architekturprofile, Zierprofile, Kühlkörper und dekorative Zierleisten):Si: 0,20 % bis 0,60 %, Mg: 0,45 % bis 0,90 %; Verunreinigung Fe weniger als oder gleich 0,35 %, Cu weniger als oder gleich 0,10 %, Mn weniger als oder gleich 0,10 %, Zn weniger als oder gleich 0,10 %, Ti weniger als oder gleich 0,10 %. Einzelne Restverunreinigungen kleiner oder gleich 0,05 %, Gesamtrestverunreinigungen kleiner oder gleich 0,15 %. Diese Formel sorgt für eine hervorragende Extrusionsfließfähigkeit und einen niedrigen Extrusionsdruck mit gleichmäßigen und hellen eloxierten Filmen. Es eignet sich für komplexe dünnwandige dekorative Profile und oberflächenveredelte Produkte und ist die am häufigsten verwendete Sorte für dekorative Aluminiumprofile, die nach Übersee exportiert werden.
6061-Legierung (für industrielle Strukturteile, Gerätegehäuse, tragende Rahmen und CNC-bearbeitete Profile):Si: 0,40 % bis 0,80 %, Mg: 0,80 % bis 1,20 %, Cu: 0,15 % bis 0,40 %, Cr: 0,04 % bis 0,35 %; Verunreinigung Fe weniger als oder gleich 0,70 %, Mn weniger als oder gleich 0,15 %, Zn weniger als oder gleich 0,25 %. Im Vergleich zu 6063 verbessern der höhere Magnesium- und Siliziumgehalt sowie die Mikrolegierung mit Kupfer und Chrom die Zugfestigkeit und Streckgrenze erheblich und machen es ideal für tragende Strukturen und bearbeitete Industriekomponenten. Zu den Nachteilen gehören eine höhere Extrusionsschwierigkeit und ein schwächerer Eloxierungsglanz als bei 6063, was eine strenge Kontrolle der Gieß-, Homogenisierungs- und Alterungsprozesse erfordert.
Funktionen jedes Elements: Silizium und Magnesium bilden eine klassische Legierungskombination. Ihr Verhältnis wirkt sich direkt auf die Ausfällung der Mg₂Si-Verfestigungsphasen aus. Ein unausgeglichenes Si-Mg-Verhältnis führt zu unzureichender Festigkeit, fehlgeschlagener Alterungsbehandlung und Oberflächenschleiffehlern. Eisen ist eine kritische Verunreinigung; Überschüssiges Eisen bildet grobe eisenreiche Phasen, was zu schwarzen Flecken auf der Oberfläche, Lochfraß und Extrusionsrissen führt und die Ausbeute beim Eloxieren drastisch verringert. Kupfer erhöht die Festigkeit, beeinträchtigt jedoch bei hohem Gehalt die Korrosionsbeständigkeit. Chrom und Mangan verfeinern die Körner, hemmen die Rekristallisation und verringern das Risiko von Spannungsrisskorrosion. Titan wirkt als Kornverfeinerer, um die Mikrostruktur des Knüppels zu optimieren und grobe Kornringe zu beseitigen. Zink wird als Verunreinigung behandelt; Überschüssiges Zink verringert die Korrosionsbeständigkeit und wird häufig bei Bestellungen für Europa und Amerika getestet.
In den letzten Jahren haben Einkäufer immer höhere Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit der chemischen Zusammensetzung und die Zertifizierung von Materialien gestellt. Kunden verlangen in der Regel bei Erhalt der Ware Testberichte auf Basis der Analyse der optischen Emissionsspektroskopie (OES). Darüber hinaus verbieten sie strikt das Mischen von Legierungsqualitäten oder das Vorhandensein von Elementen, die bestimmte Grenzwerte überschreiten – Probleme, die häufig auf eine unzureichende Kontrolle des Umschmelzens von recyceltem Schrott zurückzuführen sind. Um diesem Problem zu begegnen, haben viele Produktionsbetriebe Inline-OES-Systeme installiert, die es ihnen ermöglichen, jede Charge Aluminiumbarren unmittelbar nach dem Gießen zu testen. Durch die Überprüfung der chemischen Zusammensetzung direkt an der Quelle können Unternehmen umfangreiche qualitätsbezogene Beanstandungen in späteren Phasen wie der Extrusion, der Oberflächenbehandlung und dem endgültigen Versand verhindern.
Im Hinblick auf Branchentrends können herkömmliche 6063 und 6061 die Anforderungen neuer Energien, Energiespeicherung und Schienenverkehr nicht vollständig erfüllen. Die Forschung zu mikrolegierten Formulierungen ist zu einem heißen Thema geworden. Durch die Dotierung mit Spuren von Zirkonium, Vanadium oder Seltenerdelementen können Hersteller die Wärmeleitfähigkeit, mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessern, ohne die Extrusionsleistung zu beeinträchtigen, und so hochwertige kundenspezifische Extrusionen wie Sonnenblumen-Kühlkörper, Energiespeichergehäuse und leichte Strukturkomponenten bedienen.
Branchenexperten erinnern Käufer daran, dass die Güteklassenbezeichnung nicht gleichbedeutend mit fester Leistung ist. Selbst innerhalb derselben Güteklasse werden die endgültigen Eigenschaften durch das Si-Mg-Verhältnis, die Verunreinigungskontrolle, die Homogenisierung des Knüppels und den Alterungsprozess bestimmt. Viele Außenhandelsstreitigkeiten sind auf eine mangelhafte Verwaltung des recycelten Schrotts und eine mangelhafte Zusammensetzungstrennung zurückzuführen, was zu uneinheitlicher Festigkeit und Oberflächenbeschaffenheit innerhalb derselben Charge führt. In Zukunft wird sich der Wettbewerb in der Aluminiumprofilindustrie von Preisrivalität zu verfeinertem Wettbewerb bei der Materialformulierung, der Stabilität der Zusammensetzung und der Qualitätskontrolle im gesamten Prozess verlagern. Das Management der chemischen Zusammensetzung ist die grundlegende Wettbewerbsfähigkeit von Herstellern hochwertiger Aluminium-Strangpressprodukte und Außenhandelsmarken.
