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ALUMINIUM 2020 13. Weltmesse & Kongress
6. – 8. Oktober 2020
Messe Düsseldorf

News Room

Moderner Konstruktionswerkstoff mit Vergangenheit

19.09.2018

Neben Aluminium gilt vor allem Magnesium als Konstruktionswerkstoff des 21. Jahrhunderts: besonders leicht, dabei äußerst stabil und mit hervorragenden Gießeigenschaften. Seine Produkte lassen sich mechanisch ausgezeichnet bearbeiten und sind recyclingfähig. Die ALUMINIUM 2018 greift den Werkstoff auf und widmet ihm einen eigenen Themenpavillon. Auf der Magnesium Area in Halle 10 finden Entwickler und Konstrukteure einen zusätzlichen Ansatz im Bereich Leichtbau.


In der Branche ist ein klarer Trend zu Magnesiumlegierungen unverkennbar. Dieses Metall ist etwa ein Drittel leichter als Aluminium, deshalb setzen Konstrukteure schon seit vielen Jahren darauf. Magnesium hat eine lange Tradition im Automobilbau: schon in den 1930er-Jahren steckten im Käfer von Volkswagen mehr als 30 Kilogramm dieses Konstruktionswerkstoffes, der danach allerdings für mehr als 50 Jahre in Vergessenheit geriet.


Mit den intensiven Forschungen zum Leichtbau in den 1990er-Jahren rückte Magnesium wieder an die Spitze der gefragten Werkstoffe. Heute finden sich Leichtbauteile aus Magnesiumlegierungen in vielen Autos und Flugzeugen: Lenkräder, Sitzlehnen oder Gehäuseteile werden aus dem Multitalent gefertigt. Auch in vielen Elektrogeräten und Maschinen finden sich die leichten Innovationen aus Magnesiumlegierungen.


Kein Wunder: Sie ermöglichen ein geringes Teilegewicht bei einem durchaus wettbewerbsfähigen Herstellungsaufwand. Die spezialisierten Gießereien können heute dünnwandige Teile herstellen, die an Maßgenauigkeit kaum zu übertreffen sind. Dazu kommen weitere Vorteile: kurze Gießzyklen und lange Formstandzeiten sind bekannte Merkmale der Magnesium-Gussteile. Andere Pluspunkte für die Anwendung sind ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, gute Schalldämpfung und elektromagnetische Abschirmungseigenschaften. Dank ihres hohen Reinheitsgrades und fortschrittlicher Korrosionsschutztechniken sind die Gusslegierungen aus Magnesium inzwischen auch in korrosiver Umgebung problemlos einsetzbar.


Die wichtigsten Magnesium-Gusslegierungen und typische Produktsegmente:

  • EN-MB MgAl9Zn (AZ 91)
    Hervorragende Gießeigenschaften und hohe Festigkeit. Typische Anwendungen: Automobilbau, Teile für Computer und Mobiltelefone, Deckel und Gehäuse, Sportgeräte, Bauteile z.B. für Motorsägen, Handwerkzeuge, Haushaltsgeräte.

  • EN-MB MgAl5Mn (AM 50) und EN-MB MgAl6Mn (AM 60)
    Besonders hohe Dehnung und Energie-Absorption bei hoher Festigkeit. Typische Anwendungen: Sitzrahmen, Lenkräder, Instrumententafelträger oder Lüfterschaufeln.

  • EN-MB MgAl2Mn (AM 20)
    Charakteristisch für diese Legierung ist die hohe Dehnung, kombiniert mit großer Schlagfestigkeit. Sie eignet sich deshalb für sicherheitsrelevante Bauteile.



Der Werkstoff Magnesium bietet in Form verschiedener Legierungen und mit seiner geringen Dichte ein hohes Leichtbaupotenzial. Forscher arbeiten intensiv an Verfahren, mit denen sich auch Bauteile und Bleche aus Magnesium-Knetlegierungen wirtschaftlich und in industriellem Maßstab fertigen lassen. Fachleute sehen hier ein großes zusätzliches Potenzial und die Zukunft des Leichtbaus.


Dabei rücken die Entwicklung neuer Legierungen und optimierte Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren in den Fokus. Erst eine ausreichende und über alle Wertschöpfungsstufen reichende Produktivität der Prozesse erschließt die neuen Anwendungsfelder. So werden derzeit Verfahren und Prozessketten bis zur Serienreife erprobt. Sie ermöglichen z.B. Tief- und Streckziehen, Rohrbiegen, Walzprofilieren, Innenhochdruck-Umformung (IHU), Fließpressen und Laserschweißen unter Berücksichtigung der werkstoffspezifischen Eigenschaften.


Eine ganz ungewöhnliche Anwendung für den Hightech-Werkstoff Magnesium dürfte die aktuelle Biomaterial-Forschung sein. Wissenschaftler untersuchen dabei die Verwendung von Implantaten aus Magnesium, die sich nach einer festgelegten Zeit im Körper auflösen und so eine zweite Operation zu ihrer Entfernung überflüssig machen.


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