Herausforderungen beim Falten von Aluminium

Aluminium hält zunehmend Einzug in die Konstruktionen von Fertigungsunternehmen. Seine Beliebtheit verdankt der Werkstoff unter anderem seinem geringen Gewicht und seiner guten Korrosionsbeständigkeit. Doch die Verarbeitung von Aluminium ist leider nicht ganz unproblematisch, vor allem wenn es um das Biegen geht. So müssen die Metallverarbeiter beispielsweise darauf achten, dass in den Falzungen keine Risse entstehen. Außerdem müssen sie Maßnahmen ergreifen, um "Riefen" und Markierungen im Material zu vermeiden. Oft müssen sie die Antwort in der Verwendung der Werkzeuge suchen.

Alles beginnt mit der Wahl des Materials, denn Biegen ist Umformen. Schließlich gibt es Aluminium in verschiedenen Qualitäten, von denen jede ihre Eigenschaften hat und sich somit auf die Wahl des Werkzeugs auswirkt. Dazu muss man nicht einmal Metallurge sein. Die spezifische Bezeichnung verrät schon viel. Denn die ersten vier Ziffern sagen etwas über die Zusammensetzung aus. Aluminium 3030 bedeutet, dass das Material zu 97,6% aus Aluminium besteht, der Rest ist Eisen (0,35%), Silizium (0,15%), Mangan (0,1 bis 0,7%), Kupfer (0,1%) und Zink und andere Spurenelemente (0,05 bis 0,5%). 

Falten mit scharfem Innenradius

Vor allem der prozentuale Anteil an Silizium gibt Aufschluss über die Härte und Duktilität des Materials. Auch das, was auf den Bindestrich folgt, ist von Bedeutung. O steht für weich, H für halbhart und T für behandelt und damit hart. Die Herausforderung besteht nicht so sehr darin, einen scharfen Innenradius in weichem oder halbhartem Aluminium zu biegen. Bei hartem Material hingegen beträgt der scharfe Innenradius das Dreifache der Materialdicke, und das Aluminium sollte vorzugsweise gegen die Faser gebogen werden. Es gibt jedoch kein Allheilmittel, da das Material von Natur aus so hart ist, dass es zu Dehnungen und Rissen neigt. Mit präzisionsgeschliffenen Stanz- und Matrizensätzen lässt sich jedoch ein genauer Biegepunkt festlegen. Darüber hinaus ist eine moderne Biegebank wichtig, die Stempel und Matrize genau ausrichten kann. Außerdem sollte ein aluminiumspezifisches Schmiermittel verwendet werden, um die Reibung zu minimieren. 

Verhinderung von Markierungen

Die Hersteller haben spezielle Radiuswerkzeuge entwickelt, um das Biegen ohne "Fressen" oder Beschädigung zu optimieren. Die Biegung erfolgt dann tatsächlich durch eine Abfolge von mehreren Radien. Dadurch kann das Blech symmetrischer in der V-Matrize rollen, mit weniger Kraft und weniger Reibung zwischen Material und Werkzeug. Auf diese Weise entstehen weniger Markierungen, Kerben oder Kohlenstoffablagerungen auf dem Werkstück. 

Weitere Tipps sind die Verwendung von Werkzeugen, deren Material einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, und die Verwendung eines Schmiermittels auf Ölbasis, das speziell für die Verwendung mit Aluminium geeignet ist. Werkzeuge mit einer polierten Oberfläche können ebenfalls Abhilfe schaffen, um dieses Problem zu mildern, oder Werkzeuge mit einem größeren Schulterradius, so dass sie mehr fließen als kratzen. Schließlich sollte der Druck des Stempels auf eine größere Fläche verteilt werden. 

Verhindern des "Fressens

Scheuern tritt auf, wenn der Schulterradius in das gebogene Material greift und sich Rückstände bilden. Ein Vorschlag zur Vermeidung von Reibung ist die Vergrößerung der Einlaufradien des Werkzeugs. Dabei handelt es sich um die abgerundeten Kanten an der unteren Form. Wenn man sie vergrößert, verteilt sich die Belastung der Form. Werkzeugradien sollten auf 0,008 mm oder besser poliert werden. Eine exzellente Oberfläche der Matrize trägt wesentlich zur Verringerung von Abdrücken und Reibung bei. Darüber hinaus sind auch Werkzeuge mit einem größeren Schulterradius von Interesse. Achten Sie außerdem darauf, dass das Werkzeug härter ist als das zu faltende Material. Eine spezielle Beschichtung des Werkzeugs kann ebenfalls dazu beitragen, Passungsrost, Markierungen und Ungenauigkeiten zu vermeiden. ■