Aluminium bearbeiten (bohren, schweißen ...) und pflegen

Aluminium ist ein Leichtmetall mit einer Dichte von 2.7 g/cm³ und es bildet an der Luft sehr schnell eine dünne Oxidschicht. Aus diesem Grund ist Aluminium sehr beständig gegenüber Korrosion. Außerdem reagiert Aluminium sehr heftig mit Brom und Natriumhydroxid.

Darüber hinaus ist es ein weiches Metall, es lässt sich zu einer dünnen Folie verarbeiten. Aus diesem Grund kann es gut geformt, gebogen oder geschmiedet werden. Außerdem ist Aluminium ein guter elektrischer Leiter. Der Schmelzpunkt von Aluminium liegt bei 660,4 °C.

Aluminium findet sich an vielen Stellen in Haus und Heim. ► Schweißen von Aluminium ► Bohren von Alu ► Löten ► Pflegen und Säubern ► Feilen von Aluminium ► auf Hochglanz Polieren

1. Wie bohrt man Aluminium?

Für das Bohren von Aluminium braucht es den richtigen Bohrer, eine gewisse Vorbereitung und das richtige Kühlmittel. Zudem muss das Werkstück befestigt werden, um Verletzungen zu vermeiden. Im Folgenden werden die genannten Punkte näher erläutert.

1.1. Der Bohrer

Ein Werkstück aus Aluminium, z. B. diese Aluprofile von alu-verkauf.de,  zu bohren ist aus verschiedenen Gründen kein einfaches Unterfangen. Der erste Schritt ist die Wahl des richtigen Bohrers. Es ist zu empfehlen, entweder

• einen Aluminiumbohrer oder
• einen Metallbohrer mit Titanbeschichtung

zu verwenden. Der Aluminiumbohrer ist extra für diesen Zweck ausgelegt und deswegen ziemlich teuer in der Anschaffung.

Wenn die Bohrlöcher einen Durchmesser von 10 mm oder mehr haben sollen, dann wird ein zweiter Bohrer für das Anbohren verwendet. Für das Vorbohren wird generell ein Drittel der Endgröße empfohlen. Der "Vorbohrer" sollte nach Möglichkeit keine Querschneide haben.

1.2. Die Befestigung und Vorbereitung

Bei dickeren Aluminium-Werkstücken kann sich der Bohrer während des Bohrvorgangs "festfressen" oder verziehen. Das kann sehr unangenehme Verletzungen zu Folge haben, deswegen sind Handschuhe und eine entsprechende Befestigung des Werkstücks wichtig. Aufgrund fliegender Metallsplitter ist außerdem eine Schutzbrille unabdingbar.

Es ist zum Beispiel möglich, das Aluminium mit einen gefalteten Tuch aus Baumwolle über der zu bohrenden Stelle in den Schraubstock einzuspannen. Auch die Verwendung eines Bohrständers bietet sich hier geradezu an. Der Baumwolllappen soll das Festfressen oder auch ein mögliches Verziehen zur Seite verhindern.

Aufgrund der Erhitzung durch das Bohren muss der Bohrer während der Arbeit gekühlt werden. Als Kühlmittel kommen Bohröl, Petroleum, das Motorenöl WD40 oder eine selbst gemixte Emulsion (siehe Video unten) in Frage.

Die optimale Bohrgeschwindigkeit von Aluminium

Um den Bohrer und das Material zu schonen wird in der Metallkunde eine optimale Bohrgeschwindigkeit für das Bohren in Aluminium angegeben. Die Faustformel dafür lautet:

(Schnittgeschwindigkeit x 1000) teilen durch (Bohrerdurchmesser x 3,14)

Aluminium hat eine Schnittgeschwindigkeit von 40 – 60 m/min. Daraus ergibt sich an der unteren Grenze folgende Faustformel:

Optimale Drehzahl = 13.000 geteilt durch Bohrerdurchmesser

Beispiel: Bohrerdurchmesser = 10 mm, entsprechend beträgt die optimale Drehzahl 1.300 Umdrehungen pro Minute.

1.3. Der Bohrvorgang

Nachdem der richtige Bohrer vorliegt und die Vorbereitungen abgeschlossen sind, kann der eigentliche Bohrvorgang beginnen. Das Bohren sollte nach den folgenden Schritten erfolgen:

• die Bohrstelle markieren
• das Werkstück mit den gefalteten Baumwolltuch einspannen
• wenn das Loch einen größeren Durchmesser hat, sollte vorgebohrt werden
•  ohne Ausübung von Druck bohren
• während des Vorgangs sollte das Aluminium ab- und an entspant werden

1.4. Video zum Bohren in Metall (auch Aluminium)

Das folgende Video schildert knapp aber anschaulich alles Wissenswerte zum Bohren in Metall (u.a. auch das Anmixen einer Kühlmittelemulsion).

Länge: 5 Minuten

2. Wie schweißt man Aluminium?

Aluminium ist ein Leichtmetall und sehr weich, außerdem wird es von einer dünnen Oxidschicht mit sehr hoher Schmelztemperatur bedeckt. Aus diesen Gründen ist es schwierig, Aluminium zu schweißen.

Grundsätzlich lässt es sich durch die folgenden Verfahren schweißen:

• MIG-Schweißverfahren
• WIG-Schweißverfahren
• CMT-Schweißverfahren (kommt selten zum Einsatz)
• Autogen-Schweißverfahren
• Elektrodenschweißverfahren

Je nach Verfahren ist es sehr wichtig, dass das Aluminium-Werkstück entsprechend vorbereitet wird. Es wird eine saubere Oberfläche benötigt, außerdem wird die überliegende Schicht aus Aluminiumoxid entfernt.

2.1. MIG Verfahren

Diese Technik ist sehr verbreitet und wird im Volksmund auch Schutzgasschweißen genannt. Beim MIG-Schweißen kommt ein inertes Schutzgas zum Einsatz. Das Schutzgas umhüllt den Lichtbogen am Schweißpunkt, um eine Oxidation des Aluminiums mit der umgebenden Luft zu verhindern. Das Gas geht mit den Aluminium keine Verbindung ein, auf diese Weise ist der Werkstoff geschützt und nicht verformt.

2.2. WIG Schweißen

Das WIG Schweißverfahren ähnelt den MIG-Verfahren, es eignet sich jedoch aufgrund des geringeren Strombedarfs besser für dünne Aluminiumbleche. Es wird mit einer Wolframkathode geschweißt. Bei dieser Methode muss das Werkstück vor- und nachbearbeitet werden.

2.3. Elektrodenschweißen

Bei diesen Verfahren kommt kein Schutzgas zum Einsatz. Es befinden sich stattdessen verschiedene Zusatzstoffe oder Flussmittel im Inneren der Elektrode. Die Elektrode kann je nach Wahl ummantelt oder gefüllt sein.

Video: Aluminium schweißen – wie geht es am besten?

Länge: 35 Minuten

3. Wie lötet man Aluminium?

Der erste Schritt beim Löten von Aluminium ist die Entfernung der Oxidschicht. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:

1. die Oxidschicht abschleifen oder
2. Aluminium beizen.

Es kann ein Flussmittel verwendet werden, dass die Oberfläche des Aluminiums vor Sauerstoff verschließt. Auf diese weitere bildet sich vor dem Löten keine neue Schicht aus Aluminiumoxid.

Es gibt zwei mögliche Lötverfahren:

• das Hartlöten und
• das Weichlöten.

Beim Weichlöten liegt die Temperatur unterhalb von 450 °C, beim Hartlöten liegt eine höhere Temperatur vor. Das Hartlöten kommt seltener zum Einsatz, da es ähnlich aufwändig ist wie das Schweißen.

3.1. Video: Aluminium löten mit Reibelot

Länge: 17 Minuten

4. Wie pflege ich Aluminium?

Die Pflege von Aluminium ist ohne einen besonderen Aufwand möglich. Wenn Aluminium mit Luft in Kontakt kommt, dann bildet sich wie schützende Oxidschicht. Die Luft enthält aber oftmals auch Schmutzpartikel, so dass das Aluminium "angelaufen" oder schmutzig aussieht. Auch Rückstände wie Fett, Ruß oder Öl sind nicht selten.

Die Entfernung von Staub aus der Luft ist denkbar einfach. Ein Lappen und kaltes Wasser mit Zusatz von einen Geschirrspülmittel sind vollkommen ausreichend. Auch Spuren von Fett lassen sich auf diese Weise leicht entfernen.

Bei schwerwiegenderen Verschmutzungen ist eine schnelle Reaktion wichtig, um möglichen chemischen Reaktionen vorbeugen zu können. Angetrockneter Schmutz beispielsweise kann auch mechanisch durch einen Spatel entfernt werden. Im Anschluss kann die bearbeitete Fläche durch Wasser in Verbindung mit Salatessig abgewischt werden.

Bei Ruß, Öl oder auch Fett ist aromatfreier Benzinkohlenwasserstoff zu empfehlen. Die Verunreinigen sind gründlich abzuspülen und im Anschluss wird nachgewischt.

5. Wie feilt man Aluminium?

Feilen ist eine beliebteste Bearbeitungstechnik für Aluminium, bei der manuell Material vom Werkstück abgetragen wird. Für diese Technik ist jedoch die Wahl der richtigen Feile entscheidend.

Es gibt verschiedene Arten von Feilen. Sie wurden entweder gehauen, geschnitten oder gefräst. Die resultierenden Einkerbungen werden umgangssprachlich als Hiebe bezeichnet. Grundsätzlich kann unterschieden werden in

• Einhiebfeilen
• Kreuzhiebfeilen und
• Doppelhiebfeilen

Die Kreuzhiebfeile eignet sich perfekt für gröbere Arbeiten mit der Feile. Die Einhiebfeile eignet sich besser für die Bearbeitung von Sägezähnen oder Messern, da sie einen geringeren Druck benötigt. Weiterhin wird bei Feilen darin unterschieden, wie fein oder grob die Wirkung nach der Bearbeitung ist.

Das entscheidende Kriterium für die Feinheit ist die sogenannte Hiebzahl. Für gröbere Feilarbeiten eignet sich besser eine grobe Feile, bei den Feinarbeiten dagegen eher eine Feile mit feiner Zahnung.

6. Wie kann man Aluminium polieren?

Für das Polieren von Aluminium werden eigentlich keine Vorkenntnisse benötigt. Einfache Hausmittel sind oft vollkommen ausreichend. Wer aber in die Feinheiten gehen will bzw. besonders gute Ergebnisse erzielen möchte, dem sei das Video unten ans Herz gelegt.

Vor dem Polieren sollte das Aluminium selbstverständlich gereinigt werden. Wenn du Hausmittel verwenden möchtest, dann kannst du diese zuerst an nicht sichtbaren Stellen testen.

Um Aluminium zu polieren, eignet sich zum Beispiel eine Paste aus Essig, Weinzenmehl und Salz. Erst werden Essig und Salz miteinander verrührt, dann kann das Mehl hinzugegeben werden. Eine streichfähige Paste ist ideal als Konsistenz, diese wird regelmäßig auf die Oberfläche durch einen Spatel aufgetragen.

Die Paste sollte ungefähr eine Stunde einwirken können. Danach lässt sich alles mit einem Tuch und heißen Wasser reinigen, anschließend kann alles mit einen trockenen Tuch poliert werden.

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