CNC-Bearbeitung von Aluminium 7085: Eigenschaften, Herausforderungen und bewährte Verfahren

Aluminium 7085 ist eine hochfeste Aluminiumlegierung, die für dicke Bleche in der Luft- und Raumfahrt, große Schmiedeteile und hochbelastete Strukturbauteile entwickelt wurde. Sie vereint ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, Bruchzähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse und wird häufig für große Bauteile wie Flügelrippen, Schotten und Rumpfrahmen verwendet.

7085 bietet eine gute Bearbeitbarkeit, doch bei hoher Materialabtragung, der Bearbeitung tiefer Kavitäten und dünnwandiger Werkstücke können Restspannungen in großen Plattenwerkstücken leicht zu Verformungen oder Maßabweichungen führen. Daher liegt der Schlüssel zur CNC-Bearbeitung von 7085-Aluminium in der richtigen Steuerung des Materialzustands, der Bearbeitungsreihenfolge, der Spannkraft und des Bearbeitungsaufmaßes. In den folgenden Abschnitten werden die Materialeigenschaften und weitere Aspekte erläutert, um Ihnen ein besseres Verständnis der Bearbeitungsaspekte zu vermitteln und die Ausbeute bei der Fertigung von 7085-Aluminiumteilen zu verbessern.

Was ist 7085-Aluminium?

7085 ist eine hochfeste Aluminium-Knetlegierung der 7xxx-Reihe, deren Hauptlegierungselemente Zink, Magnesium und Kupfer sind. Ihre Dichte beträgt etwa 2,85 g/cm³, und zu den wichtigsten auf dem Markt erhältlichen Werkstoffformen zählen Dickbleche, Gesenkschmiedeteile und Freiformschmiedeteile.

Im Vergleich zu 7075 liegt der Hauptvorteil von 7085 nicht in einer höheren Festigkeit, sondern in einer geringeren Abschreckempfindlichkeit, wodurch Festigkeit, Zähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion bei dickwandigen Bauteilen besser erhalten bleiben. Die tatsächlichen Eigenschaften hängen von den Zuständen wie T7451, T7452 oder T7651 sowie von der Produktform, der Dicke und der Prüfrichtung ab.

Chemische Zusammensetzung von Aluminium 7085

Aluminium 7085 basiert auf einem hochreinen Al-Zn-Mg-Cu-Legierungssystem. Seine chemische Hauptzusammensetzung ist nachstehend aufgeführt:

Die mechanischen Eigenschaften von 7085 werden nicht allein durch seinen relativ hohen Zinkgehalt bestimmt. Sie hängen auch vom Verhältnis der Elemente Zn, Mg, Cu und Zr, der Verunreinigungskontrolle und der anschließenden Wärmebehandlung ab. Geringere Fe- und Si-Gehalte tragen dazu bei, grobe Partikel der zweiten Phase an den Korngrenzen zu reduzieren, wodurch die Bruchzähigkeit und das Ermüdungsverhalten verbessert werden.

Wichtigste Eigenschaften von Aluminium 7085

7085 vereint geringe Dichte, hohe Festigkeit und gute Eigenschaften bei dicken Querschnitten, wobei die konkreten Werte jedoch je nach Wärmebehandlungszustand, Produktform, Querschnittsdicke und Prüfrichtung variieren.

*Die Festigkeitsbereiche sind richtungsabhängige zulässige Konstruktionswerte für bestimmte 7085-T7452-Stanzschmiedeteile und gelten nicht für alle 7085-Werkstoffe.

Unter den Aluminiumlegierungen weist die Legierung 7085 eine etwas höhere Dichte auf als gängige Legierungen der Serien 5xxx und 6xxx, doch beträgt ihre Dichte immer noch nur etwa ein Drittel derjenigen von Stahl. Ihr Vorteil liegt nicht in der geringsten Dichte, sondern in ihrer Fähigkeit, bei relativ geringem Gewicht eine hohe Tragfähigkeit zu bieten, wodurch sie sich für große, tragende Strukturen in der Luft- und Raumfahrt eignet.

Der Elastizitätsmodul von 7085 liegt nahe an dem der meisten Aluminium-Knetlegierungen, was bedeutet, dass seine hohe Festigkeit nicht mit einer hohen Steifigkeit einhergeht. Obwohl das Material einer erheblichen bleibenden Verformung standhalten kann, können sich dünnwandige, tiefgeformte und großformatige Bauteile während der Bearbeitung dennoch verziehen. Zur Einhaltung der Gesamtabmessungen sind daher Versteifungsrippen, eine spannungsarme Einspannung und eine stufenweise Bearbeitung erforderlich.

Die Wärmeleitfähigkeit ist für eine hochfeste Aluminiumlegierung der 7xxx-Serie gut und trägt dazu bei, dass die bei der Bearbeitung entstehende Wärme schnell abgeleitet wird. Der Wärmeausdehnungskoeffizient liegt jedoch weiterhin auf dem für Aluminiumlegierungen typischen hohen Niveau. Große 7085-Teile sollten daher vor der Endbearbeitung und der Endkontrolle eine stabile Temperatur erreichen, um Maßänderungen aufgrund von Temperaturunterschieden zu vermeiden.

Die Zugfestigkeit Sowohl die Streckgrenze als auch die Zugfestigkeit von 7085 entsprechen dem Niveau, das von hochfesten Aluminiumlegierungen erwartet wird. Dank ihrer hohen Zugfestigkeit hält sie Spitzenbelastungen stand, während ihre hohe Streckgrenze das Risiko einer bleibenden Verformung unter Dauerbelastung verringert. In Verbindung mit seiner Leistungsfähigkeit bei dicken Querschnitten eignet sich 7085 besonders für Flügelrippen, Schotten, Rumpfrahmen und andere Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt, die sowohl ein geringes Gewicht als auch Tragfähigkeit erfordern.

Gängige Härtegrade von 7085-Aluminium

Zu den gängigen Wärmebehandlungszuständen für 7085 gehören T7451, T7651 und T7452. Jeder Zustand entspricht unterschiedlichen Produktformen, Spannungsarmglühverfahren und Leistungsanforderungen, weshalb das Bearbeitungsmaterial nicht allein anhand der Legierungsbezeichnung “7085” ausgewählt werden sollte.

7085-T7451 wird in erster Linie als dickes Blech verwendet, das durch Strecken spannungsfrei gemacht und nachgealtert wurde. Es eignet sich für die Bearbeitung von Flügelrippen, Schotten und großen plattenförmigen Strukturen. Seine Festigkeit, Zähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse sind gut aufeinander abgestimmt, weshalb es häufig für große, monolithische, bearbeitete Bauteile gewählt wird.

7085-T7651 Es wird häufig auch als dickes Blech geliefert, das durch Strecken spannungsfrei gemacht wurde, doch aufgrund seiner Eigenschaften liegt der Schwerpunkt eher auf einer höheren Festigkeit, wodurch es sich für Bauteile mit höheren Anforderungen an die Tragfähigkeit eignet. Bei der Auswahl des Werkstoffs muss dennoch die geltende Werkstoffnorm unter Berücksichtigung der Bauteilstärke, der Prüfrichtung und der Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit überprüft werden.

7085-T7452 wird in erster Linie für Gesenkschmiedeteile oder Freiformschmiedeteile verwendet, die durch Kompression spannungsfrei gemacht wurden. Schmiedeströmungslinien können die Tragfähigkeit in bestimmten Richtungen verbessern, beeinflussen jedoch auch die Materialausrichtung und die Verformung bei der Bearbeitung. Daher können die Eigenschaftsdaten und der Bearbeitungsplan für T7451-Bleche nicht direkt übernommen werden.

Die Bezeichnungen “51” und “52” beziehen sich in erster Linie auf unterschiedliche Verfahren zur Spannungsentlastung und stehen nicht für höhere oder niedrigere Qualitätsstufen. Vor dem Kauf sollte das Werkstoffzertifikat hinsichtlich Produktform, Wärmebehandlungszustand, Dicke, Materialrichtung und Prüfnorm überprüft werden.

Warum wird 7085 für dickwandige Bauteile in der Luft- und Raumfahrt verwendet?

Beim Abschrecken von dickwandigen Aluminiumlegierungen der 7xxx-Reihe kühlen Oberfläche und Kern mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ab, was zu einer Verschlechterung der Eigenschaften im Kernbereich führen kann. Da 7085 eine geringere Abschreckempfindlichkeit aufweist, kann diese Legierung bei dicken Blechen und großen Schmiedeteilen Festigkeit, Bruchzähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse besser beibehalten. Es eignet sich besonders für tragende Strukturen in der Luft- und Raumfahrt, bei denen die Eigenschaften in Querrichtung von Bedeutung sind. ICAA-Forschungsbericht

Dickwandiges 7085-Material kann auch zu monolithischen Strukturen wie großen Flügelrippen, Schotten und Rumpfrahmen bearbeitet werden, wodurch die Anzahl der Verbindungen, Befestigungselemente und Montagepunkte reduziert wird, um das Gewicht zu senken und die strukturelle Zuverlässigkeit zu verbessern. Eine gute Leistungsfähigkeit bei dicken Querschnitten bedeutet jedoch nicht, dass die Eigenschaften über verschiedene Dicken, Richtungen und Wärmebehandlungszustände hinweg identisch sind. Die geltende Werkstoffnorm und das Werkstoffzertifikat müssen daher bei der Konstruktion und Beschaffung weiterhin überprüft werden.

Lässt sich Aluminium 7085 leicht bearbeiten?

Aluminium 7085 selbst weist eine gute Zerspanbarkeit auf und lässt sich durch Hochgeschwindigkeitsfräsen, Bohren, Drehen und fünfachsige Bearbeitung bearbeiten. Scharfe Hartmetallwerkzeuge, eine angemessene Kühlung und eine effiziente Spanabfuhr sorgen in der Regel für eine stabile Bearbeitungsleistung und Oberflächenqualität.

Große Bauteile aus 7085 lassen sich jedoch nicht leicht bearbeiten. Nach einem erheblichen Materialabtrag von dicken Blechen oder Schmiedeteilen kommt es zu einer Umverteilung der inneren Eigenspannungen, während die Steifigkeit dünnwandiger und tiefgeformter Strukturen allmählich abnimmt. Dies kann zu Durchbiegungen, Verformungen und allgemeinen Maßänderungen führen. Schmiedespannungen wirken sich direkt auf die Bearbeitungsverformung bei Rahmenbauteilen aus 7085-T7452 für die Luft- und Raumfahrt aus.

Daher hängt die Bearbeitungsschwierigkeit von 7085 hauptsächlich vom Härtegrad nach der Wärmebehandlung, der Rohteilform, der Materialrichtung, dem Materialabtrag, der Teilesteifigkeit und der Spannmethode ab. Große, dünnwandige Teile sollten schrittweise mit gleichmäßigen Aufmaßen, symmetrischem Materialabtrag und spannungsarmer Spannung bearbeitet werden, um die Maßhaltigkeit zu gewährleisten.

CNC-Bearbeitungsverfahren und Überlegungen zur Werkzeugauswahl

7085 lässt sich fräsen, fünfachsig bearbeiten, drehen und bohren. Große Flügelrippen, Trennwände und Strukturen mit tiefen Hohlräumen werden in erster Linie durch Fräsen oder fünfachsige Bearbeitung hergestellt, wobei die Reduzierung wiederholter Einrichtvorgänge dazu beiträgt, einheitliche Bezugspunkte beizubehalten. Das Drehen eignet sich für Flansche, Hülsen und ringförmige Stützen.

Bei großen oder dünnwandigen Bauteilen sollte ein mehrstufiger Bearbeitungsprozess angewendet werden, der aus Schruppen, Vorschlichten und Schlichten besteht, wobei an kritischen Oberflächen einheitliche Aufmaße beibehalten werden sollten. Nach dem Schruppen kann das Werkstück aus dem Schraubstock gelöst und neu eingespannt werden. Das Material sollte zudem so symmetrisch wie möglich abgetragen werden, um Verformungen durch die Umverteilung von Restspannungen zu verringern.

Werkzeuge sollten über scharfe Hartmetall-Schneidkanten, einen hohen positiven Spanwinkel und polierte Spannuten verfügen, um den Aufbau von Spanablagerungen zu verringern und den Spanabtransport zu verbessern. Für die Serienfertigung oder bei Bearbeitungen, die eine hohe Oberflächenqualität erfordern, können auch reibungsarme Beschichtungen oder PCD-Werkzeuge zum Einsatz kommen. Informationen zu Kennametal-Werkzeugen für die Aluminiumbearbeitung

Die tatsächliche Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe sollten entsprechend der Werkzeuggröße, der Maschinensteifigkeit, der Wandstärke des Werkstücks und den Spannbedingungen angepasst werden. Bei der Bearbeitung von tiefen Kavitäten und tiefen Bohrungen sollte zudem der Werkzeugüberhang minimiert werden, während eine stabile Kühlung und eine rechtzeitige Spanabfuhr gewährleistet sein müssen, um ein Nachschneiden der Späne zu verhindern.

Die größten Herausforderungen bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium 7085

Durchbiegung dünnwandiger Bauteile

Mit zunehmender Kavitätentiefe und abnehmender Wandstärke nimmt die Steifigkeit des Bauteils weiter ab. Schnitt- und Spannkräfte können zu einer Verformung dünner Wände, ungleichmäßiger Wandstärke oder lokalem Überschnitt führen. Daher sind eine geringere radiale Schnitttiefe, gleichmäßige Aufmaße und eine spannungsarme Spannung erforderlich.

Schwingungen in tiefen Hohlräumen

Die Bearbeitung tiefer Kavitäten erfordert in der Regel einen längeren Werkzeugüberhang, was leicht zu Vibrationen, Rüttelspuren und Maßabweichungen führen kann. Der Werkzeugüberhang sollte so kurz wie möglich gehalten werden, während zur Begrenzung der Schnittbelastung schichtweises Zerspanen und stabile Werkzeugwege zum Einsatz kommen sollten.

Chiphaftung und Oberflächenqualität

Während der Bearbeitung können Aluminiumspäne am Werkzeug haften bleiben und eine Aufbauschneide bilden, was sich auf die Oberflächenrauheit und die Maßhaltigkeit auswirkt. Scharfe Werkzeuge, polierte Schneidnuten, eine ausreichende Schmierung und eine rechtzeitige Spanabfuhr tragen dazu bei, die Bearbeitungsqualität aufrechtzuerhalten.

Material- und Schrottkosten

7085 weist im Allgemeinen einen höheren Materialpreis und anspruchsvollere Beschaffungsanforderungen auf als herkömmliche Aluminiumlegierungen, während bei großen monolithischen Bauteilen häufig ein Großteil des Materials abgetragen werden muss. Fehler bei der Materialausrichtung, der Bearbeitungsreihenfolge oder der Verformungskontrolle können daher zu hohen Nacharbeits- und Ausschusskosten führen.

So lassen sich Verformungen während der Bearbeitung kontrollieren

Die Verformungskontrolle für 7085-Teile sollte den gesamten Prozess umfassen, einschließlich Materialauswahl, Einspannen, Bearbeitung und Prüfung:

Überprüfen Sie den Materialzustand, die Produktform sowie die Walzrichtung bzw. die Schmiedeverlaufslinien.

Die Ebenheit des Werkstücks prüfen und stabile Bezugspunkte für die Bearbeitung festlegen.

Unterteilen Sie den Bearbeitungsprozess in Schruppen, Vorschlichten und Schlichten, um zu vermeiden, dass bei einem einzigen Tiefschnitt zu viel Material abgetragen wird.

Material symmetrisch von beiden Seiten des Werkstücks abtragen und dabei an kritischen Oberflächen gleichmäßige Aufmaße beibehalten.

Lösen Sie das Werkstück nach der Schruppbearbeitung, damit sich Verformungen auf natürliche Weise einstellen können, und richten Sie es anschließend neu aus und spannen Sie es wieder ein.

Verwenden Sie weiche Spannbacken, Vakuumspannvorrichtungen oder spezielle Spannvorrichtungen, um die durch die Spannkraft verursachte Verformung dünnwandiger Teile zu verringern.

Stabilisieren Sie die Werkstücktemperatur vor der Endbearbeitung und führen Sie während der Bearbeitung manuelle Kontrollen in Risikobereichen durch.

Untersuchungen zeigen, dass sowohl die anfängliche Eigenspannung als auch die Lage des Rohmaterials über die gesamte Plattendicke hinweg die endgültige Verformung von monolithischen Aluminiumteilen beeinflussen. Bei großen 7085-Teilen kann man sich daher nicht ausschließlich auf die Endbearbeitung verlassen, um die Maße zu korrigieren. Das Verformungsrisiko sollte im Vorfeld durch ausgewogenen Materialabtrag und stufenweise Prüfungen verringert werden.

Falls eine thermische Zwischenstabilisierung oder ein Spannungsabbau erforderlich ist, muss ein zugelassenes Verfahren angewendet werden. Eine nicht geprüfte Erwärmung kann den ursprünglichen Zustand und die mechanischen Eigenschaften von 7085 verändern.

Oberflächenbehandlungsoptionen für bearbeitete Teile aus 7085-Aluminium

Für bearbeitete 7085-Teile können je nach Anforderungen an das Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Verschleißfestigkeit und die Ermüdungsfestigkeit folgende Oberflächenbehandlungen ausgewählt werden:

Entgraten: Entfernt Grate an Bohrungsöffnungen und Profilkanten und verringert so das Risiko von Montageproblemen und Spannungskonzentrationen.

Perlenstrahlen: Erzeugt eine gleichmäßige, matte Oberfläche, sollte jedoch nicht die abschließende Qualitätsprüfung von tragenden Oberflächen in der Luft- und Raumfahrt ersetzen.

Eloxieren: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit und die Oberflächenstabilität, wodurch es sich für allgemeine Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt eignet.

Harteloxieren: Erhöht die Härte und Verschleißfestigkeit, wodurch es sich für Funktionsoberflächen eignet, die Reibung oder Verschleiß ausgesetzt sind.

Chemische Umwandlungsbeschichtung: Bildet einen dünnen Korrosionsschutzfilm und verbessert die Haftung von Grundierungen und Beschichtungen.

Gemälde: Wird in Verbindung mit einer Konversionsbeschichtung oder einer eloxierten Grundschicht verwendet, um dem Bauteil zusätzlichen Schutz vor Umwelteinflüssen zu bieten.

Kugelstrahlen: Es kann eine Druckspannung in die Oberflächenschicht eingebracht werden, jedoch müssen bei tragenden Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt die Intensität des Kugelstrahlens, die Abdeckung und die Oberflächenrauheit streng kontrolliert werden.

Laserbeschriftung: Wird zur Teileidentifizierung und Rückverfolgbarkeit von Chargen verwendet, sollte jedoch von stark beanspruchten Bereichen und kritischen Passflächen ferngehalten werden.

7085 lässt sich eloxieren, allerdings kann die Farbe der Beschichtung bei Al-Zn-Mg-Cu-Legierungen durch den Materialzustand, die Mikrostruktur und die Vorbehandlungsbedingungen beeinflusst werden. Die Konsistenz der dekorativen Farbe lässt sich im Allgemeinen schwieriger kontrollieren als bei 6061, daher sollten vor der Serienfertigung Musterbearbeitungen und Validierungen durchgeführt werden.

Die Dicke der Eloxalschicht und der Beschichtung beeinflusst zudem die Durchmesser von Bohrungen, Gewinden, Dichtflächen und Passmaße. Die Beschichtungsdicke sollte bei der Festlegung der Bearbeitungszugaben berücksichtigt werden, und kritische Bereiche sollten abgeklebt werden. Eloxalverfahren für Bauteile der Luft- und Raumfahrt können gemäß den Kundenanforderungen oder den festgelegten Normen der Luft- und Raumfahrt durchgeführt werden.

Qualitätskontrolle für 7085-CNC-Teile

Die Qualitätskontrolle für 7085-Luft- und Raumfahrtteile sollte bereits beim Rohmaterial beginnen. Beim Einkauf müssen das Materialzertifikat, die Schmelz- oder Chargennummer, der Härtezustand nach der Wärmebehandlung, die Produktform sowie die Walzrichtung oder die Schmiedelinien überprüft werden. Das Rohmaterial sollte zudem einer Ultraschallprüfung unterzogen werden, sofern dies in der Zeichnung vorgeschrieben ist.

Während der Bearbeitung sollten die Maße durch Erstmusterprüfung, CMM-Messung und Oberflächenrauheitsprüfung kontrolliert werden. Große Präzisionsteile erfordern zudem eine Endkontrolle, nachdem sich ihre Temperatur stabilisiert hat. Kritische tragende Bauteile können bei Bedarf einer Eindringprüfung unterzogen werden, um Oberflächenrisse und andere Fehler zu erkennen.

Alle Angaben zu den mechanischen Eigenschaften müssen dem jeweiligen Materialzustand, der Querschnittsdicke und der Prüfrichtung entsprechen. Angaben zu bestimmten 7085-T7451-Blechen oder T7452-Schmiedeteilen lassen sich nicht direkt auf andere Produktformen übertragen.

7085 vs. 7075 vs. 7050 für die CNC-Bearbeitung

7085, 7075 und 7050 sind allesamt hochfeste Aluminiumlegierungen der 7xxx-Reihe, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Eigenschaften bei dicken Querschnitten, ihrer Verfügbarkeit und ihrer typischen Anwendungsbereiche.

7075 ist weit verbreitet und verfügt über ein ausgereiftes Bearbeitungssystem, wodurch es sich für allgemeine hochfeste Bauteile eignet; allerdings ist seine Fähigkeit, die Eigenschaften in besonders dicken Querschnitten beizubehalten, relativ begrenzt. 7050 legt größeren Wert auf Bruchzähigkeit, Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse und die Leistungsfähigkeit bei dicken Blechen und wird häufig für Konstruktionen in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.

Aufgrund seiner geringeren Abkühlempfindlichkeit verbessert 7085 die inneren Eigenschaften bei großen, dicken Blechen und Schmiedeteilen, wodurch es sich besser für monolithische Flügelrippen, Trennwände und große Rumpfrahmen eignet.

Anwendungsbereiche von CNC-gefrästem 7085-Aluminium

7085 wird in erster Linie für große Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt verwendet, bei denen eine Kombination aus geringem Gewicht, hoher Festigkeit bei dickwandigen Bauteilen und Schadenstoleranz erforderlich ist. Dank seiner geringeren Abschreckempfindlichkeit bleiben die Eigenschaften bei dicken Blechen und großen Schmiedeteilen stabil. Zu den gängigen Anwendungsbereichen gehören:

Monolithische Flügelrippen und Holmkonstruktionen

Rumpfschotten, Spanten und tragende Verbindungselemente

Große geschmiedete Stützen und stark beanspruchte Konstruktionsverbindungen

Dünnwandige Luft- und Raumfahrtteile mit tiefen Hohlräumen und hohen Materialabtragssätzen

7085 eignet sich besser für dickwandige Bauteile und große monolithische Konstruktionen. Für kleinere, hochfeste Bauteile ohne hohe Anforderungen an die Materialverfügbarkeit ist 7075 in der Regel leichter zu beschaffen und kostengünstiger. 7050 eignet sich für Konstruktionen in der Luft- und Raumfahrt, bei denen Bruchzähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse im Vordergrund stehen.

Häufig gestellte Fragen zu 7085-Aluminium

Was ist der Unterschied zwischen 7085-T7451 und T7452?

T7451 wird in erster Linie für dicke Bleche verwendet, die durch Dehnung spannungsfrei gemacht wurden, während T7452 hauptsächlich für Gesenkschmiedeteile oder Freiformschmiedeteile eingesetzt wird, die durch Kompression spannungsfrei gemacht wurden. Da sich ihre Produktformen, Materialrichtungen und die geltenden Eigenschaftsdaten unterscheiden, können sie nicht direkt gegeneinander ausgetauscht werden.

Kann Aluminium 7085 eloxiert werden?

7085 kann eloxiert werden, um die Korrosionsbeständigkeit und die Oberflächenstabilität zu verbessern. Da jedoch die Legierungszusammensetzung, der Wärmebehandlungszustand und die Vorbehandlungsbedingungen die Farbe und Gleichmäßigkeit der Beschichtung beeinflussen, sollten vor der Serienfertigung Proben geprüft werden.

Lässt sich Aluminium 7085 schweißen?

Das herkömmliche Schmelzschweißen eignet sich nicht als Standardverbindungsverfahren für kritische tragende Bauteile aus 7085, da der thermische Schweißzyklus die Wärmeeinflusszone erweichen, die Festigkeit verringern und die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen kann. Das Reibrührschweißen kann die mit dem Schmelzschweißen verbundenen Fehler reduzieren, dennoch müssen die Eigenschaften der Wärmeeinflusszone bewertet und das Schweißverfahren validiert werden.

Was bedeutet 7085-T7451?

In “7085”,” 7 bezeichnet eine Aluminiumlegierung der 7xxx-Reihe mit Zink als Hauptlegierungselement, 0 bezeichnet die ursprüngliche Legierungszusammensetzung, und 85 ist die Legierungsnummer; sie gibt weder den Elementgehalt noch die Festigkeit an.

In “T7451”,” T74 bedeutet, dass das Material einer Lösungsglühbehandlung, einer Abschreckung und einer künstlichen Nachalterung unterzogen wurde; 51 deutet darauf hin, dass die Eigenspannungen durch kontrolliertes Strecken abgebaut wurden. Dieser Zustand wird hauptsächlich für dicke Bleche verwendet und bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit, Bruchzähigkeit, Spannungskorrosionsbeständigkeit und Maßhaltigkeit bei der Bearbeitung.

Was bedeutet 7085-T7651?

Die Zahlen in “7085” haben dieselbe Bedeutung: 7 bezeichnet eine Aluminiumlegierung auf Zinkbasis, 0 bezeichnet die ursprüngliche Legierungszusammensetzung, und 85 ist die dieser speziellen Legierung zugewiesene Identifikationsnummer.

In “T7651”,” T76 bezeichnet einen bestimmten Grad an künstlicher Alterung nach einer Lösungsglühung und Abschreckung. Im Vergleich zu T74 wird hier mehr Wert auf Festigkeit gelegt, wobei gleichzeitig eine gute Korrosionsbeständigkeit erhalten bleibt; 51 deutet darauf hin, dass die Eigenspannungen durch kontrolliertes Dehnen abgebaut wurden. Diese Temperung wird hauptsächlich für dickwandige Bauteile in der Luft- und Raumfahrt mit höheren Anforderungen an die Tragfähigkeit verwendet.

Was bedeutet 7085-T7452?

“7085” bezeichnet ebenfalls eine ursprünglich registrierte Aluminiumlegierung auf Zinkbasis der 7xxx-Serie, während 85 ist einfach die Legierungsnummer.

In “T7452”,” T74 bedeutet, dass das Material einer Lösungsglühbehandlung, einer Abschreckung und einer künstlichen Nachalterung unterzogen wurde; 52 deutet darauf hin, dass die Eigenspannungen durch kontrollierte Kompression abgebaut wurden. Diese Härtungsstufe wird hauptsächlich für Gesenk- und Handschmiedeteile verwendet und eignet sich für stark beanspruchte Tragkonstruktionen in der Luft- und Raumfahrt.

Hinweis: T7451, T7651 und T7452 sind allesamt Härtezustände der Aluminiumlegierung 7085. Ihre Hauptunterschiede liegen im Grad der Nachalterung, in der Methode zur Restspannungsentlastung sowie darin, ob sie als Bleche oder Schmiedeteile geliefert werden. 51 und 52 sind vollständige ergänzende Härtebezeichnungen und sollten nicht als separate Ziffern interpretiert werden.

Schlussfolgerung

Der Hauptvorteil von Aluminium 7085 liegt in der Kombination aus hoher Festigkeit, guter Verformbarkeit bei dicken Querschnitten, Bruchzähigkeit und geringem Gewicht. Es eignet sich für große Flügelrippen, Schotten, Rumpfrahmen und geschmiedete tragende Bauteile in der Luft- und Raumfahrt. Obwohl es eine gute Zerspanbarkeit aufweist, hängt die Bearbeitungsqualität stark vom Materialzustand, der Materialausrichtung, der Bearbeitungsreihenfolge, der Spannmethode und der Steuerung der Restspannungen ab.

Bei 7085-Bauteilen mit hohem Materialabtrag, tiefen Hohlräumen oder dünnen Wänden sollten eine stufenweise Bearbeitung, symmetrischer Materialabtrag, spannungsarme Einspannung, Temperaturregelung und prozessbegleitende Prüfungen in den Gesamtprozessplan integriert werden. Wenn Sie die Bestellung von kundenspezifischen 7085-Aluminiumteilen planen, können Sie Ihre Konstruktionszeichnungen an Weldo Zerspanung – für professionelle Empfehlungen zur Zerspanung und eine Angebot.