Blechfertigung: Leitfaden zur Materialauswahl

Xometry Europe · Nov 2, 2022

Das vielfältige Angebot an Materialien, die Xometry für die Blechfertigung zur Verfügung stellt, werden im Folgenden anhand von Faktoren aufgelistet, die den Auswahlprozess vereinfachen sollen. Die am häufigsten verwendeten Blechmaterialien sind Aluminiumlegierungen, Edelstähle und andere Stähle mit geringen, mittleren und hohem Kohlenstoffgehalt sowie nicht legierte Stähle.

Aluminiumlegierungen

Aluminium 5052 / 3.3523 / AlMg2,5

Dies ist eine Aluminiumlegierung mit Magnesium (Mg) als primären Legierungsbestandteil. Diese Legierung ist stark, schweißbar und besitzt eine gute Korrosionsbeständigkeit. Es lässt sich gut verarbeiten und sowohl mit TIG- als auch MIG-Methoden schweißen.

Schlüsseleigenschaften: Hohe Ermüdungsfestigkeit • Schweißbarkeit • Korrosionsbeständigkeit • Gute Verarbeitbarkeit
Anwendungen: Es ist für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet. Darunter sind chemische und maritime Anwendungen, aber auch Anwendungen in der Lebensmitteltechnik und allgemeine technischen Anwendungen
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Aluminium 5754 / 3.3535 / AlMg3

Dieses Material hat im Vergleich zu anderen nicht wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen sehr gute mechanische Eigenschaften. Darüber hinaus ist es sehr korrosionsbeständig gegenüber atmosphärischen und maritimen Bedingungen.

Schlüsseleigenschaften: Schweißbarkeit • Korrosionsbeständigkeit • Nicht wärmebehandelbar • Geeignet für maritime Anwendungen
Anwendungen: Die gute Schweißbarkeit dieser Aluminiumlegierung fördert ihre Eignung für Off-Shore-Anwendungen und die Seefahrt
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Aluminium 5083 / 3.3547 / AlMg4,5Mn

Hier handelt es sich um eine durchschnittlich feste Aluminiumlegierung mit hoher Korrosionsbeständigkeit. Es hat außerdem die höchste Festigkeit aller nicht wärmebehandelbaren Legierungen. Dennoch wird eine Verwendung oberhalb einer Temperatur von 65 °C nicht empfohlen.

Es verfügt, wie bereits gesagt, über eine exzellente Korrosionsbeständigkeit und ist gut verarbeitbar. Dieses Aluminium kann mit allen Standardmethoden geschweißt werden, sollte jedoch nicht in der sog. Wärmeeinflusszone hochfester Legierungen geschweißt werden.

Schlüsseleigenschaften: Mittlere Festigkeit • Gute Verarbeitbarkeit • Korrosionsbeständigkeit • Exzellente Schweißeigenschaften
Anwendungen: Es wird vielfältig in der Blechfertigung verwendet, und findet sich in Küchenausstattung, Leitungen für HLS und Leuchtkörpern
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Aluminium 6060 / 3.3206 / Al-MgSi

Aluminium 6060 gehört zur Serie der Al-Mg-Si 6000er-Legierungen mit einer geringen bis mittleren Festigkeit. Es wird normalerweise für die maschinelle Fertigung von Bauteilen in verschiedenen Industriebereichen verwendet. Es ist eine wärmebehandelbare Legierung mit geringer Festigkeit und daher sehr gut für das Kaltformen geeignet.

Schlüsseleigenschaften: Geringe Festigkeit • Wärmebehandelbar • Gute Schweißeigenschaften • Gute Korrosionsbeständigkeit
Anwendungen: Man verwendet es in der Produktion von Leuchtmitteln, Böden, Möbeln, aber auch in anderen technischen Anwendungen, in denen keine spezifischen Anforderungen an die Festigkeit bestehen
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Aluminium 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu

Aluminium 6061 ist eine ausscheidungsgehärtete Aluminiumlegierung. Sie enthält Magnesium und Silizium als primäre Legierungsbestandteile. Es hat gute mechanische Eigenschaften, bietet gute Schweißeigenschaften und wird für gewöhnlich extrudiert.

Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Gute Schweißeigenschaften • Korrosionsbeständigkeit
Anwendungen: Es wird für gewöhnlich in Schmiedeanwendungen verwendet. Die hochfeste Legierung passt sehr gut in stark belasteten Strukturelementen wie in Eisenbahnwaggons, Gerüsten, Maschinen- und Flugzeugteilen
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Aluminium 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg

Aluminium 6082 besteht aus verschiedenen Legierungselementen wie Mg, Si, Fe, Mn und Cr, die der Legierung ihre unverwechselbaren Eigenschaften verleihen. Typischerweise durch Rollen und Extrudieren geformt, verfügt diese Legierung über durchschnittliche Festigkeit mit sehr guter Schweißbarkeit und Wärmeleitfähigkeit.

Schlüsseleigenschaften: Gute Wärmeleitfähigkeit • Gute Schweißeigenschaften • Hohe Festigkeit gegen Spannungsrisskorrosion
Anwendung: Wird sehr stark in der Off-Shore-Konstruktion und im Containerbau verwendet
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Aluminium 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu

Es handelt sich um ein mit Zink und Magnesium legiertes Aluminium mit guter Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. Es ist außerdem eine der leichtesten kommerziell hergestellten Legierungen. Dieses Aluminium verfügt über hohe Festigkeit, Zähigkeit und exzellenten Widerstand gegenüber Ermüdung. Die Oberfläche kann sowohl gewalzt als auch gebürstet werden.

Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Zäh • Ermüdungsresistent • Exzellent Maschinell Verarbeitbar
Anwendungen: Es wird umfassend für strukturelle Bauteile in Flugzeugen verwendet
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Vergleichstabelle der mechanischen Eigenschaften von Al-Legierungen

Legierung	Streck- grenze (MPa)	Zug- festigkeit (MPa	Bruch- dehnung (%)	Härte	Elastizitätsmodul (GPa)
Aluminium 5052 / 3.3523 / AlMg2,5	66 – 221	173 – 269	2 – 19	45 – 77	70
Aluminium 5754 / 3.3535 / AlMg3	80	180 – 250	14 – 16	45	70.5
Aluminium 5083 / 3.3547 / AlMg4,5Mn	115 – 200	270 – 345	16	81.5	71
Aluminium 6060 / 3.3206 / Al-MgSi	60 – 160	120 – 215	6 – 16	45 – 70	~70
Aluminium 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu	110 – 240	180 – 260	7 – 15	65 – 85	70
Aluminium 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg	110 – 260	205 – 310	6 – 15	65 – 95	70
Aluminium 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu	145 – 475	275 – 540	2 – 10	55 – 163	72

Edelstähle

Edelstahl 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10

Es handelt sich um einen austenitischen Chrom-Nickel-Edelstahl. Das Chrom in der Legierung gewährt ihm eine exzellente Korrosionsbeständigkeit. Er lässt sich außerdem gut maschinell verarbeiten, hat aber eine geringe Wärmeleitfähigkeit und ist leicht formbar. Aufgrund seiner exzellenten Korrosionsbeständigkeit wird er oft in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie verwendet, findet sich aber auch in vielen anderen Branchen.

Schlüsseleigenschaften: Exzellente Korrosionsbeständigkeit • Geringe Wärmeleitfähigkeit• Gut Maschinell Verarbeitbar
Anwendungen: Es ist in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie weit verbreitet, findet sich aber auch in Küchenausrüstung wie Rohren, Pfannen oder Spülbecken
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Edelstahl 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2

Es handelt sich um eine austenitische Chrom-Nickel-Legierung, die Stickstoff und Molybdän enthält. Diese Kombination macht ihn haltbar und gewährt mehrere vorteilhafte Eigenschaften. Der Zusatz von Molybdän verbessert die Korrosionsbeständigkeit mit einer Stabilität gegenüber Chlor und nicht-oxidierenden Säuren.

Er verfügt über eine gute Hitzebeständigkeit, die sich allerdings verringert, wenn das Material dauerhaft Temperaturen über 425 °C in wässriger Umgebung ausgesetzt wird. Er kann jedoch ohne Weiteres in verschiedenste Produkte geformt werden.

Schlüsseleigenschaften: Gute Hitzebeständigkeit • Korrosionsbeständigkeit • Sehr Gut Schweißbar
Anwendungen: Er ist gut maschinell verarbeitbar und kann in Ausstattung für die Lebensmittelbereitung, Bolzen, Muttern, Federn und Armaturen von Booten verwendet werden
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Vergleichstabelle der mechanischen Eigenschaften von Edelstählen

Legierung	Streck- grenze (MPa)	Zug- festigkeit (MPa)	Bruch- dehnung (%)	Härte	Elastizitätsmodul (GPa)
Edelstahl 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10	260 – 270	520 – 680	≥ 45	215	200
Edelstahl 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2	225	500 – 700	35 – 45	215	200

Stähle

Stahl 1.0117 / S235J2 / S235J2G4

Dieser Stahl wird aus heiß gewalztem Material mit nicht-legierter Qualität hergestellt. Das Material wird aufgrund seiner Schweißbarkeit und exzellenten Festigkeit häufig verwendet. Es ist außerdem in einer Vielzahl von Oberflächenbehandlungen verfügbar, wodurch es sowohl für innen- als auch außenliegende Teile verwendbar ist.

Schlüsseleigenschaften: Gute Schweißbarkeit und hohe Festigkeit • Exzellent Verarbeitbar • Nicht Legiert
Anwendungen: Er wird hauptsächlich für Bauarbeiten und allgemeine technische Anwendungen genutzt
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Stahl 1.0038 / S235JR

Dies ist ein heiß gewalzter reiner Baustahl mit guter Formbarkeit, Zähigkeit und Schweißbarkeit. Er verfügt über eine geringere Streckfestigkeit und kann in viele Produkte, wie zum Beispiel Träger, Winkelgriffe, Kanäle, Teller usw., geformt werden. Jeder Stahl mit entsprechenden chemischen und mechanischen Eigenschaften kann als S235JR bezeichnet werden.

Schlüsseleigenschaften: Gute Formbarkeit • Gute Schweißeigenschaften • Zäh
Anwendungen: Seine exzellenten Schweißeigenschaften führen zu seiner weiten Verbreitung bei Brücken, Funkmasten usw.
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Stahl 1.0117 / S235J2 / S235J2G4, gebeizt und geölt

Es handelt sich um einen Kohlenstoffstahl mit wenig Kohlenstoff, guten Schweißeigenschaften, guter Formbarkeit und exzellenter Haltbarkeit. Der geringe Kohlenstoffgehalt vereinfacht das Schweißen. Darüber hinaus helfen das Beizen und Ölen beim Schutz gegen Rost und Korrosion.

Schlüsseleigenschaften: Formbarkeit • Gute Schweißeigenschaften • Haltbarkeit • Widerstand gegen Rost und Korrosion
Anwendungen: Er wird am häufigsten in der Automobilindustrie und im Baugewerbe verwendet
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Stahl 1.7218 / 25CrMo4

Dieser Typ von Stahl wurde speziell für die Herstellung von Bauteilen entwickelt, die starken Belastungen ausgesetzt sind. Dieser spezielle Typ ist für eine außerordentliche Festigkeit und Resilienz bekannt, was ihn zu einer idealen Wahl für Anwendungen macht, bei denen Haltbarkeit essenziell ist.

Schlüsseleigenschaften: Exzellente Festigkeit und Resilienz • Sehr Haltbar
Anwendungen: Er ist weitverbreitet in der Herstellung von Zahnrädern, Wellen, Ventilen und anderen stark belasteten Bauteilen
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Stahl 1.0044 / S275JR

Fe430B ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. Der hohe Kohlenstoffgehalt macht den Stahl extrem hart, während das Eisen ihm seine Dehnbarkeit und Formbarkeit gewährt. Das macht ihn zu einem idealen Material für ein weites Feld an Anwendungen.

Schlüsseleigenschaften: Durchschnittliche Festigkeit • Hohe Form- und Dehnbarkeit
Anwendungen: Er ist aufgrund seiner Festigkeit und Haltbarkeit weit verbreitet in der Herstellung von Karosserieteilen, Rohren, Drähten sowie im Baugewerbe
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Stahl 1.0503 / C45

Es handelt sich um einen mittleren Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 42 und 50 Gew.-%. Er ist besonders gut für Teile geeignet, die eine hohe Festigkeit und einen hohen Verschleißwiderstand haben sollen. Er verfügt über eine geringe Wärmeleitfähigkeit und geringe Formbarkeit im Vergleich zu anderen Schmiedestählen.

Schlüsseleigenschaften: Hohe Zugfestigkeit • Geringe Formbarkeit • Geringe Wärmeleitfähigkeit
Anwendungen: Zahnräder, Lager, Wellen usw.
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Stahl 1.2510 / 100MnCrW4, geglüht

Der 100MnCrW4-Stahl ist ein Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, der für seine Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit bekannt ist. Der Stahl ist außerdem leicht zu schärfen, was ihn zu einer guten Wahl für regelmäßig zu wartende Werkzeuge macht. Er wird oft in Klingen und anderen Schneidwerkzeugen verwendet.

Schlüsseleigenschaften: Verschleißbeständigkeit • Haltbarkeit • Hohe Festigkeit
Anwendungen: Er wird üblicherweise dort eingesetzt, wo hohe Verschleißfestigkeit erforderlich ist, wie zum Beispiel als Schneidwerkzeug für Metalle
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Stahl 1.2379 / X153CrMo12 / SKD11, geglüht

Diese Legierung wird aus Kohlenstoff, Mangan, Chrom und Molybdän hergestellt, deren Kombination dieser Legierung seine hohe Festigkeit und Zähigkeit verleiht. Dieser Stahl ist außerdem beständig gegen Verschleiß und Abnutzung, was ihn zu einer guten Wahl für industrielle Umgebungen macht.

Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Haltbarkeit • Zäh
Anwendungen: Industrielle Anwendungen wie Messgeräte, Scherblätter, Schneidplatten und Schlitzmesser
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Stahl 1.0330 / DC01

Hierbei handelt es sich um einen nicht legierten kaltgewalzten Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt, der ihn formbar und leicht zu verarbeiten macht. Er kann leicht geschweißt, hart- und auch weich gelötet werden. Er ist nicht so fest wie andere Stahlarten, wodurch er nicht für Anwendungen geeignet ist, bei denen ein hohes Maß an Festigkeit erforderlich ist.

Schlüsseleigenschaften: Geringer Kohlenstoffgehalt • Gute Schweißeigenschaften • Geringe Festigkeit • Formbarkeit
Anwendungen: Er wird häufig in der Automobilindustrie und für die Herstellung elektronischer Bauteile verwendet
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Stahl 1.7225 / 42CrMo4

Dieses Material wird im ungehärteten Zustand geliefert, um verschiedene Gussformen für Kunststoffe, aber auch Formen zum Warmschmieden und Heißprägeformen für das Kaltformen von Stahl daraus herzustellen. Dieses Material verfügt über hohe Festigkeit, Zähigkeit, gute Schlagfestigkeit und gute Härtbarkeit.

Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Zäh • Härtbarkeit • Schlagfestigkeit
Anwendungen: Es wird sehr vielseitig zum Beispiel für die Konstruktion von Maschinen, Rädern, Grundplatten, Achsen, Getriebewellen sowie großen Kunststoffgussformen verwendet
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Stahl 1.1191 / XC48H1 / C45E

Hierbei handelt es sich um einen mittleren Kohlenstoffstahl mit guter Festigkeit und Zähigkeit und einer überdurchschnittlichen Härtbarkeit, die ihn für Anwendungen mit einem geringen bis durchschnittlichen Anspruch an die Verschleißfestigkeit einhergehen.

Dieser Stahl ist für die Einsatzhärtung geeignet und kann durch Aufkohlen, Cyanidisieren und Nitrieren oberflächengehärtet werden. Er kann in allen Zuständen, also sowohl geglüht als auch normalgeglüht, maschinell bearbeitet werden, und ist dabei leicht zu schweißen.

Schlüsseleigenschaften: Gute Verschleißfestigkeit • Hohe Festigkeit • Exzellent Maschinell Verarbeitbar
Anwendungen: Er ist weitverbreitet in der industriellen Fertigung von Muttern, Schrauben, Getriebelehren, Lagern, dem Schmieden von Laufrollen etc.
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Stahl 1.0570 / S355J2G3

Dieser Stahl besteht aus verschiedenen chemischen Elementen, die ihm spezifische Eigenschaften verleihen. Zum Beispiel ist der St52-Stahl für seine hohe Festigkeit und Haltbarkeit bekannt. Er ist außerdem korrosionsbeständig und kann einfach geschweißt werden. Diese Eigenschaften machen ihn zur idealen Wahl für viele Anwendungen. Der nicht legierte Baustahl hat eine Zugfestigkeit von bis zu 630 MPa.

Im Vergleich zu anderen Kohlenstoffstählen hat er eine hohe elektrische Leitfähigkeit, aber eine geringe Wärmeleitfähigkeit und Dehnbarkeit.

Schlüsseleigenschaften: Hohe Zugfestigkeit • Geringe Wärmeleitfähigkeit • Gute Schweißeigenschaften • Geringe Dehnbarkeit
Anwendungen: Er ist weitverbreitet in technischen und baulichen Anwendungen
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Vergleichstabelle der mechanischen Eigenschaften von Stählen

Material	Streck- grenze (MPa)	Zug- festigkeit (MPa)	Bruch- dehnung (%)	Härte	Elastizitätsmodul (GPa)
Stahl 1.0117 / S235J2 / S235J2G4	195 – 215	350 – 510	22 – 26	104 – 154	210
Stahl 1.0038 / S235JR	185 – 235	340 – 510	21 – 26	120	210
Stahl 1.0117 / S235J2 / S235J2G4, gebeizt und geölt	250	400	12 – 31	75	190 – 210
Stahl 1.7218 / 25CrMo4	345 – 700	600 – 1100	12 – 16	212 – 255	210
Stahl 1.0044 / S275JR	235	410 – 560	22	110 – 162	431
Stahl 1.0503 / C45	275	560	16	255	205
Stahl 1.2510 / 100MnCrW4, geglüht	350 – 550	650 – 880	8 – 25	34 – 64	193
Stahl 1.2379 / X153CrMo12 / SKD11, geglüht	–	–	–	62	210
Stahl 1.0330 / DC01	749	982	33	114	952
Stahl 1.7225 / 42CrMo4	500 – 900	750 – 1300	10 – 14	219	164 – 217
Stahl 1.1191 / XC48H1 / C45E	230 – 565	530 – 1050	5 – 18	172 – 255	220
Stahl 1.0570 / S355J2G3	315 – 355	490 – 630	22	217	210

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