Leitfaden zu Aluminiumlegierung und Zustand für das Coil Coating.
Eine Legierungsnummer beschreibt die Chemie. Der Zustand beschreibt, in welchem Zustand diese Chemie nach dem Walzen belassen wurde. Eine Coil-Coating-Spezifikation braucht beides, und die zweite Angabe wird am häufigsten vergessen.
Wichtigste Punkte
- Die Legierungschemie legt die Obergrenze für Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit fest; der Zustand bestimmt, wo das Coil unterhalb dieser Obergrenze tatsächlich liegt.
- O (geglüht) ist am weichsten und am besten umformbar; H-Zustände tauschen Umformbarkeit gegen Festigkeit, wobei die erste Ziffer die Art der Behandlung und die zweite den Grad der Verfestigung angibt.
- Die H3-Stabilisierung gilt speziell für magnesiumhaltige Legierungen wie 5xxx, die ohne sie bei Raumtemperatur altersbedingt erweichen.
- Ein weicherer Zustand lässt sich bis zu einem engeren Radius biegen, bevor er reißt; ein härterer Zustand erfordert für denselben Vorgang einen größeren minimalen Biegeradius.
- Eine vollständige Coil-Coating-Position nennt Legierung, Zustand, Dicke, Breite und Beschichtungssystem gemeinsam, nicht die Legierung allein.
Warum ist der Zustand ebenso wichtig wie die Legierungsnummer?
Weil sich zwei Coils derselben Legierung, etwa 3003 oder 5052, je nach Zustand deutlich unterschiedlich verhalten können. Die Legierungschemie legt die Obergrenze dessen fest, was das Metall leisten kann; der Zustand bestimmt, wo das Coil unterhalb dieser Obergrenze liegt, wenn es an Ihrer Linie ankommt, bei Festigkeit, Umformbarkeit und der Frage, wie viel weitere Kaltverfestigung es verträgt, bevor es reißt.
Wer Aluminiumblech für ein Coil-Coating-Programm nur nach Legierungsnummer bestellt und den Zustand nicht angibt, überlässt diese Entscheidung demjenigen, der zufällig den Walzauftrag bearbeitet, und dort sollte sie nicht getroffen werden.
Was bedeuten die Zustandsbuchstaben O, H und F tatsächlich?
O steht für geglüht, den weichsten und am besten umformbaren Zustand mit der niedrigsten Festigkeit, eingesetzt dort, wo der Umformvorgang anspruchsvoll ist. Die H-Reihe ist kaltverfestigt, wobei die Festigkeit durch Kaltverfestigung beim Walzen aufgebaut wird. F steht für Herstellzustand ohne besondere Prozesskontrolle und ist selten das, was eine Coil-Coating-Spezifikation verlangen sollte.
- O (geglüht). Am weichsten, am besten umformbar, niedrigste Festigkeit. Wird verwendet, wo das Rissrisiko bei einem anspruchsvollen Umformvorgang minimiert werden muss.
- H-Reihe (kaltverfestigt). Die erste Ziffer nach dem H gibt die Behandlung an: H1 ist nur kaltverfestigt, H2 ist kaltverfestigt und dann auf die Zielfestigkeit teilgeglüht, und H3 ist kaltverfestigt und dann gegen weitere Alterserweichung stabilisiert, was speziell für magnesiumhaltige Legierungen wie die 5xxx-Serie gilt. Die zweite Ziffer, 1 bis 9, gibt an, wie stark kaltverfestigt wurde: höher bedeutet im Allgemeinen mehr Festigkeit und weniger Umformbarkeit.
- F (Herstellzustand). Keine besondere Kontrolle des thermischen Zustands oder des Kaltverfestigungszustands. Eigenschaften sind nicht garantiert.
Aushärtbare Legierungen haben eine eigene Gruppe von T-Zuständen, aber da das Coil-Coating-Programm von Orbit auf nicht aushärtbaren 1xxx-, 3xxx- und 5xxx-Legierungen läuft, sind die H-Zustände und der O-Zustand das, was die meisten Coil-Spezifikationen von Orbit richtig festlegen müssen. Das Bezeichnungssystem für Zustände ist in der Norm ANSI H35.1/H35.1M der Aluminum Association selbst definiert.
Ist der weichste Zustand immer die sicherste Standardwahl?
Nein. Es ist verlockend, standardmäßig den O-Zustand zu wählen, in der Annahme, der weichste und am besten umformbare Zustand nehme das Risiko heraus, doch damit wird ein Risiko gegen ein anderes getauscht: Eine vollständig geglühte Platte hat eine geringere Festigkeit und ist bei Handhabung, Transport und Montage im Allgemeinen anfälliger für Beulen als ein härterer H-Zustand.
Wo ein Projekt tatsächlich die engstmögliche Umformung braucht, hat der O-Zustand seine Berechtigung. Wo der Umformvorgang moderat ist, bietet ein leichterer H-Zustand oft ein besseres Gleichgewicht aus Umformbarkeit bei der Verarbeitung und Beulfestigkeit danach. Die richtige Antwort hängt von der konkreten Biegung ab, die das Profil verlangt, und nicht davon, standardmäßig eines der beiden Enden des Bereichs zu wählen.
Wie wirkt der Zustand mit dem Umformradius zusammen?
Ein weicherer Zustand lässt sich um einen engeren Radius biegen, bevor die Außenfläche so stark gedehnt wird, dass sie reißt. Ein härterer Zustand hält eine ebenere Platte und widersteht Beulen besser, erfordert aber für denselben Vorgang einen größeren Biegeradius. Dies ist ein allgemeines Prinzip des Verhaltens von Blech über alle Legierungen hinweg und keine Aussage speziell von Orbit.
Welchen Radius eine bestimmte Kombination aus Legierung, Zustand und Dicke tatsächlich fahren kann, wird gegen Ihre Spezifikation bestätigt und nicht allein aus dem Zustandsbuchstaben abgeleitet. Die Beschichtung bringt zum Metall eine zweite Einschränkung hinzu: Ob das Coil vor oder nach dem Umformen beschichtet wird, verändert, was „sicherer Radius“ bedeutet, denn eine Beschichtung, die auf einer ebenen Fläche problemlos nachgibt, kann bei einer engen Biegung Haarrisse bilden, wenn sie nicht im Hinblick auf diesen Umformvorgang gewählt wurde. Teilen Sie uns den engsten Biegeradius in Ihrem Profil zusammen mit dem Zustand mit, den Sie in Betracht ziehen, und wir bestätigen beides gemeinsam.
Beeinflusst der Zustand, wie das Coil die Beschichtungslinie durchläuft?
Ja, und zwar günstig bei nicht aushärtbaren Legierungen. Weil 1xxx-, 3xxx- und 5xxx-Legierungen nicht aushärtbar sind, wird ihre Festigkeit durch das Walzen festgelegt und hängt nicht von einem späteren thermischen Schritt ab, sodass der Einbrennzyklus einer Beschichtungslinie den Zustand einer nicht aushärtbaren Legierung im Allgemeinen weit weniger beeinträchtigt als den einer aushärtbaren Legierung, wobei das konkrete Ergebnis weiterhin von Legierung, Zustand, Spitzenmetalltemperatur und Verweilzeit abhängt.
Das ist ein bedeutender Vorteil gegenüber aushärtbaren Legierungen, deren Eigenschaften empfindlicher auf die thermische Vorgeschichte reagieren können, die der Einbrennofen einer Beschichtungslinie mit sich bringt. Orbit fährt PE, HDPE, PVDF, PU, PUPA, Epoxy, Acryl und Epoxy-PE über die Legierungs- und Zustandsbereiche, die sein Walzprogramm abdeckt, wobei Beschichtungssystem und Oberfläche passend zur Anwendung gewählt werden und nicht an eine Legierung gebunden sind.
Wie stelle ich sicher, dass das Coil, das ich erhalte, dem bestellten Zustand entspricht?
Prüfen Sie das Werkszeugnis gegen die Spezifikation, nicht nur gegen die Bestellung. Wenn das Coil versandt wird, dokumentiert das Werkszeugnis die tatsächlich gelieferte Legierung und den Zustand, zusammen mit Dicke und Breite, und es lohnt sich zu prüfen, ob dieses Zeugnis mit dem Spezifizierten übereinstimmt, anstatt anzunehmen, dass beides automatisch zusammenpasst.
Das ist besonders wichtig bei langlaufenden Projekten oder Folgeaufträgen, bei denen eine spätere Charge vom ursprünglichen Zustand abweichen kann, wenn die Anforderung beim ersten Mal nicht präzise festgelegt wurde. Legierung und Zustand in der Bestellung ausdrücklich zu nennen, nicht nur in einem frühen Gespräch, ist der einfachste Weg, diese Abweichung zu vermeiden.
Was sollte eine vollständige Coil-Coating-Position enthalten?
Legierung, Zustand, Dicke, Breite und Beschichtungssystem, gemeinsam angegeben, nicht die Legierung allein. Wenn der Zustand offen bleibt, sagen Sie das ausdrücklich, beschreiben Sie stattdessen den Umformvorgang und lassen Sie das Werk einen passenden Zustand vorschlagen.
Hintergrundinformationen dazu, wie die Legierungsserie selbst gewählt wird, bevor der Zustand ins Spiel kommt, finden Sie in unserem Leitfaden zu den Serien 1xxx, 3xxx und 5xxx. Wie Dicke, Legierung und Zustand speziell bei rollgeformten Dach- und Verkleidungsprofilen zusammenkommen, lesen Sie in Dicke und Legierungsauswahl bei Aluminiumband für Rollformen und Dächer. Konkrete mechanische Kennwerte für eine bestimmte Kombination aus Legierung und Zustand sind auf Anfrage gegen Ihre Spezifikation erhältlich.
Wie schneiden die gängigen Zustände auf einen Blick im Vergleich ab?
| Zustand | Behandlung | Relative Festigkeit | Relative Umformbarkeit |
|---|---|---|---|
| O | Geglüht | Am niedrigsten | Am höchsten |
| H1x | Nur kaltverfestigt | Nimmt mit der zweiten Ziffer zu | Nimmt mit der zweiten Ziffer ab |
| H2x | Kaltverfestigt, teilgeglüht | Nimmt mit der zweiten Ziffer zu | Nimmt mit der zweiten Ziffer ab |
| H3x | Kaltverfestigt, stabilisiert (Magnesiumlegierungen) | Nimmt mit der zweiten Ziffer zu | Nimmt mit der zweiten Ziffer ab |
| F | Herstellzustand, nicht kontrolliert | Nicht garantiert | Nicht garantiert |
Häufige Fragen
Welchen Zustand soll ich festlegen, wenn ich es noch nicht weiß?
Beschreiben Sie den Umformvorgang, anstatt aus Gewohnheit einen Zustand zu nennen, und wir schlagen einen passenden vor. Die Angabe des engsten Biegeradius, den das Profil erfordert, ist für uns nützlicher als das Raten einer H-Nummer.
Kann ich Zustände innerhalb eines Auftrags mischen?
Das hängt von der Anwendung ab. Verschiedene Teile eines Projekts verlangen mitunter unterschiedliche Zustände derselben Legierung. Teilen Sie uns die Umformanforderung für jedes Teil mit, und wir bestätigen, was machbar ist.
Veröffentlicht Orbit Zugfestigkeits- und Streckgrenzenwerte je Zustand?
Konkrete mechanische Kennwerte für eine bestimmte Kombination aus Legierung, Zustand und Dicke sind auf Anfrage gegen Ihre Spezifikation erhältlich, da die jeweils geltenden Werte von Dicke und Zustand zusammen abhängen.
Was passiert, wenn der Zustand in meiner Bestellung nicht angegeben ist?
Die Entscheidung bleibt demjenigen überlassen, der den Walzauftrag bearbeitet. Legierung und Zustand in der Bestellung ausdrücklich zu nennen, nicht nur in einem früheren Gespräch, ist der einfachste Weg, Abweichungen bei Folgeaufträgen zu vermeiden.
Verwenden aushärtbare Legierungen dieselben Zustandsbuchstaben?
Nein. Aushärtbare Legierungen haben eine eigene T-Reihe (etwa T6). Das Walzprogramm von Orbit umfasst nicht aushärtbare 1xxx, 3xxx und 5xxx, sodass die hier behandelten O- und H-Zustände zutreffen.
Quellen
Legierung und Zustand für ein Coil-Programm festlegen?
Senden Sie uns Ihre Anwendung, die Umformanforderung, die Beschichtung und die Dicke. Wir bestätigen die Kombination aus Legierung und Zustand und antworten innerhalb eines Werktags.