AlSi1MgMn – Silizium-Magnesium-Legierung

AlSi1MgMn ist eine der präzisesten und homogensten Aluminiumlegierungen, die in der modernen Industrie eingesetzt werden. Sie wurde speziell entwickelt, um dort höchste Anforderungen zu erfüllen, wo Formstabilität, Ebenheit und Zerspanungsqualität über den Erfolg eines Projekts entscheiden. In der Praxis bedeutet das: weniger Verzug, bessere Maßhaltigkeit und eine gleichmäßige Bearbeitungsstruktur über die gesamte Plattenfläche.

Damit eignet sich AlSi1MgMn ideal für Guss- und Strukturplatten im Maschinen-, Werkzeug- und Formenbau – überall dort, wo maßgenaue Aluplatten Zuschnitte und reproduzierbare Ergebnisse gefordert sind. Unternehmen, die Aluminiumbauteile für präzise Vorrichtungen oder komplexe Werkzeugsysteme benötigen, schätzen diese Legierung wegen ihrer ausgezeichneten Homogenität, Spannungsarmut und Korrosionsbeständigkeit. Das Ergebnis sind langlebige, verzugsfreie Komponenten mit gleichbleibend hoher Qualität.

Was ist AlSi1MgMn?

Die Bezeichnung AlSi1MgMn beschreibt eine Aluminiumlegierung, deren Zusammensetzung aus rund 1 % Silizium (Si), sowie gezielten Anteilen von Magnesium (Mg) und Mangan (Mn) besteht. Diese Legierung gehört zur Gruppe der Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen und zeichnet sich durch eine ausgezeichnete Balance zwischen mechanischer Festigkeit, Zerspanbarkeit und Korrosionsbeständigkeit aus.

Im Vergleich zu rein gewalzten Aluminiumplatten entsteht AlSi1MgMn meist in einem spannungsarm gegossenen Verfahren. Das bedeutet, dass die Gussblöcke kontrolliert abgekühlt werden, wodurch Eigenspannungen minimiert und Porenbildungen verhindert werden. So entstehen homogene, isotrope Werkstoffstrukturen, die sich ideal für präzise Weiterverarbeitung eignen.

Die Legierung wird häufig als hochwertige Alternative zu EN AW-5083 oder EN AW-6082 betrachtet, insbesondere wenn höchste Maßhaltigkeit und eine definierte Oberflächengüte erforderlich sind. Im Vergleich zu diesen Legierungen bietet AlSi1MgMn eine noch höhere Gleichmäßigkeit der Materialstruktur über die gesamte Plattenstärke hinweg.

Zusammensetzung und Werkstoffcharakter

AlSi1MgMn kombiniert vier zentrale Legierungselemente, die jeweils spezifische Eigenschaften beisteuern:

• Silizium (Si): verbessert die Gießbarkeit und reduziert den thermischen Ausdehnungskoeffizienten.

• Magnesium (Mg): erhöht die Festigkeit und Härte, ohne die Zähigkeit wesentlich zu beeinträchtigen.

• Mangan (Mn): steigert die Korrosionsbeständigkeit und verbessert die Umformbarkeit.

• Aluminium (Al): sorgt für geringes Gewicht und gute Wärmeleitfähigkeit bei Aluminium.

Diese Zusammensetzung führt zu einer Materialstruktur, die hohe Präzision bei der mechanischen Bearbeitung erlaubt – ein entscheidender Vorteil für Strukturbauteile, Vorrichtungen und Messtische.

Eigenschaften von AlSi1MgMn

Mechanische Festigkeit:
Die Legierung weist eine mittlere bis hohe Zugfestigkeit auf und ist besonders für Bauteile geeignet, die eine gute Kombination aus Steifigkeit und Gewicht erfordern. Sie bleibt auch bei größerer Plattendicke formstabil und verzieht sich kaum.

Spannungsarm und homogen:
Durch das kontrollierte Gießverfahren entstehen nahezu keine inneren Spannungen. Das ermöglicht eine präzise Bearbeitung auch bei komplexen Geometrien und großen Abmessungen.

Korrosionsbeständigkeit:
Dank des Mangan- und Magnesiumanteils zeigt AlSi1MgMn eine ausgezeichnete Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen, Feuchtigkeit, Salznebel und Industrieatmosphären. Dadurch eignet sie sich auch für Außenanwendungen und den Einsatz in feuchten Produktionsumgebungen.

Thermische Stabilität:
Die Legierung hält ihre Form auch bei wechselnden Temperaturen. Das ist besonders relevant in Anwendungen, in denen Bauteile auf Temperaturänderungen reagieren könnten, z. B. bei Vorrichtungsplatten oder Messsystemen.

Zerspanbarkeit:
AlSi1MgMn lässt sich hervorragend sägen, fräsen, bohren oder schleifen. Die Späne brechen kurz, die Werkzeugstandzeiten sind hoch, und die Oberflächenqualität ist besonders fein. Dadurch ist der Werkstoff ideal für CNC-Bearbeitungszentren und hochpräzise Fräsarbeiten.

Oberflächenqualität:
Die Legierung ermöglicht extrem ebene, glänzende oder matte Oberflächen. Je nach Anforderung können die Platten geschliffen, poliert, eloxiert oder beschichtet werden.

Typische Anwendungen

Strukturplatten im Maschinenbau

Strukturplatten aus AlSi1MgMn werden im Maschinenbau in vielfältiger Weise eingesetzt. Sie dienen als Trägerplatten, Maschinentische oder Montageplattformen, die eine präzise und vibrationsfreie Basis bieten. Aufgrund der hohen Steifigkeit und Ebenheit bleiben Maschinenrahmen auch unter Dauerbelastung maßhaltig.

Gerade bei CNC-Fräszentren, Verpackungsmaschinen oder automatisierten Produktionslinien sind diese Platten entscheidend für die Funktionssicherheit. Ihr geringes Gewicht reduziert die Gesamtlast der Konstruktion und trägt so zur Energieeffizienz bei. Auch bei großen Plattenformaten bleibt die Oberfläche eben und frei von inneren Spannungen – ein wichtiger Vorteil gegenüber gewalzten Platten.

Vorrichtungs- und Werkzeugbau

Im Werkzeugbau spielt AlSi1MgMn eine zentrale Rolle bei der Herstellung von Spannvorrichtungen, Aufnahmen, Lehren und Formträgern. Die Legierung ist besonders beliebt, weil sie sich präzise fräsen, bohren und planen lässt, ohne dass sich die Geometrie nach der Bearbeitung verändert. Das ist entscheidend für die Wiederholgenauigkeit von Werkzeugen, insbesondere bei automatisierten Fertigungsprozessen.

Die hohe Wärmeleitfähigkeit hilft außerdem, thermische Belastungen gleichmäßig abzuleiten – ein Vorteil bei Werkzeugen, die unter Temperaturunterschieden eingesetzt werden. Für modulare Systeme oder Werkzeugplatten mit Wechseleinsätzen ist AlSi1MgMn die bevorzugte Wahl, da sie eine dauerhafte Verbindung zwischen Festigkeit und Maßstabilität bietet.

Modell- und Formenbau

Im Modell- und Formenbau sind glatte Oberflächen, Maßgenauigkeit und gute Polierfähigkeit ausschlaggebend. AlSi1MgMn erfüllt diese Anforderungen in hohem Maße. Durch die spannungsarme Gussstruktur entstehen keine Verzüge beim Fräsen von großen Formen oder Urmodellen. Die homogene Struktur ermöglicht es, feine Details und exakte Konturen herauszuarbeiten – etwa bei Designmodellen, Tiefziehwerkzeugen oder Gießformen.

Auch beim Polieren und Gravieren reagiert die Legierung gleichmäßig, wodurch hochglänzende oder matte Oberflächen problemlos erzielt werden können. Für den Prototypenbau bietet AlSi1MgMn eine zuverlässige Grundlage, um formstabile und langlebige Modelle zu erstellen.

Präzisions- und Messtechnik

In der Präzisions- und Messtechnik ist Maßhaltigkeit von zentraler Bedeutung. Hier wird AlSi1MgMn für Messplatten, Prüflehren, optische Aufnahmen und Halterungen verwendet, bei denen selbst kleinste Verformungen die Messergebnisse beeinflussen könnten. Durch die hohe Dämpfungsfähigkeit und thermische Stabilität bleibt das Material auch bei Temperaturänderungen formtreu.

Zudem sorgt die feine Oberflächenstruktur für eine exzellente Ebenheit, die in Präzisionsfertigungen unverzichtbar ist. In der Messtechnik kommt die Legierung häufig in Kombination mit Granit- oder Stahlkomponenten zum Einsatz, um eine optimale Kombination aus Leichtbau und Präzision zu erreichen.

Luft- und Fahrzeugtechnik

In der Luftfahrt– und Fahrzeugtechnik wird AlSi1MgMn zunehmend für Vorrichtungen, Strukturbauteile, Trägerplatten und Halterungen eingesetzt. Hier sind vor allem Gewichtseinsparung, Schwingungsdämpfung und Korrosionsschutz entscheidend. Die Legierung bietet ein optimales Verhältnis von Gewicht zu Steifigkeit und ist gleichzeitig beständig gegenüber Vibrationen und äußeren Einflüssen.

In der Fertigung von Karosserieteilen, Montagevorrichtungen oder Leichtbaukomponenten sorgt AlSi1MgMn für eine hohe Betriebssicherheit und eine lange Lebensdauer. Besonders in der Elektro- und Fahrzeugindustrie, wo Aluminium zunehmend Stahl ersetzt, wird diese Legierung aufgrund ihrer Kombination aus Festigkeit und Bearbeitbarkeit geschätzt.

Verarbeitung von AlSi1MgMn

Die Verarbeitung von AlSi1MgMn ist sowohl in der Zerspanung als auch in der Oberflächenveredelung ausgesprochen vielseitig und effizient. Das Material zeigt ein gleichmäßiges, kontrollierbares Bearbeitungsverhalten, was es für präzise CNC-Bearbeitungszentren ideal macht. Fräs-, Bohr- und Sägearbeiten lassen sich mit hoher Maßhaltigkeit durchführen, da die Legierung spannungsarm und homogen ist. Durch die feine Gussstruktur entsteht eine hervorragende Spankontrolle, was zu einer langen Werkzeugstandzeit und gleichbleibend hoher Oberflächenqualität führt.

Schweißverbindungen sind mit geeigneten Zusatzwerkstoffen wie AlMg5 oder AlSi5 möglich, wobei saubere Oberflächenvorbereitung für optimale Ergebnisse entscheidend ist. Auch beim Polieren und Schleifen zeigt sich die hohe Qualität der Legierung, da sie sich gleichmäßig und ohne Ausbrüche bearbeiten lässt. Für dekorative oder funktionale Oberflächenbehandlungen wie Eloxieren von Aluminium, Pulverbeschichten oder Polieren ist AlSi1MgMn sehr gut geeignet, da die Materialstruktur gleichmäßig reagiert und beständige Schichten bildet.

Zudem kann durch kontrolliertes spannungsarmes Glühen die Maßstabilität nach der Bearbeitung weiter verbessert werden, was insbesondere bei großflächigen Platten von Vorteil ist. Insgesamt bietet die Legierung in der Verarbeitung ein außergewöhnlich hohes Maß an Präzision, Prozesssicherheit und optischer Qualität.

Technische Eigenschaften von AlSi1MgMn

Eigenschaft	Wert / Bereich	Einheit	Beschreibung
Dichte	ca. 2,66	g/cm³	Geringes Gewicht für hohe Steifigkeit im Verhältnis zur Masse
Zugfestigkeit (Rm)	260–300	MPa	Abhängig von Gießzustand und Plattendicke
Dehngrenze (Rp0,2)	120–160	MPa	Gute Elastizitätsreserven bei mechanischer Beanspruchung
Brinellhärte (HBW)	75–90	HB	Harte, verschleißbeständige Oberfläche, gut polierbar
Elastizitätsmodul	ca. 70.000	MPa	Typischer Wert für Aluminiumlegierungen, hohe Steifigkeit
Wärmeleitfähigkeit	120–150	W/m·K	Sehr gute Wärmeableitung, ideal für Werkzeugbau und Messtechnik
Ausdehnungskoeffizient	23,4 × 10⁻⁶	1/K	Geringe thermische Ausdehnung, hohe Maßstabilität
Schmelzpunkt	ca. 635–650	°C	Gleichmäßiges Erstarrungsverhalten beim Gießen
Korrosionsbeständigkeit	sehr gut	–	Unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit, Luft und Industrieatmosphäre
Schweißbarkeit	gut	–	Mit passenden Zusatzwerkstoffen wie AlMg5 oder AlSi5

Diese Kennwerte verdeutlichen, dass AlSi1MgMn ein hervorragend ausgewogener Werkstoff ist, der mechanische Festigkeit mit hoher Maßstabilität und Korrosionsbeständigkeit kombiniert. Besonders die geringe Eigenspannung und die hohe Homogenität machen ihn zur bevorzugten Wahl für Strukturplatten und Präzisionsanwendungen.

Nachhaltigkeit und Recycling

AlSi1MgMn überzeugt nicht nur technisch, sondern auch ökologisch. Aluminium ist einer der wenigen Werkstoffe, die nahezu verlustfrei wiederverwertet werden können. Bei der Herstellung von Gussplatten aus AlSi1MgMn wird häufig Sekundäraluminium eingesetzt – also recyceltes Material aus Industrie- oder Produktionsresten. Dadurch sinkt der Energieverbrauch im Vergleich zur Primärproduktion um bis zu 95 %. Gleichzeitig bleibt die Materialqualität vollständig erhalten, da Aluminium beim Einschmelzen keine strukturelle Degradation erfährt.

Neben der guten Recyclingfähigkeit trägt auch die Langlebigkeit zur Nachhaltigkeit von Aluminium bei: Bauteile aus dieser Legierung müssen selten ersetzt werden, da sie korrosionsbeständig und mechanisch stabil bleiben. Zudem ermöglichen die hohe Wärmeleitfähigkeit und das geringe Gewicht energieeffiziente Prozesse in Maschinen und Anlagen. So leistet AlSi1MgMn einen messbaren Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks in der industriellen Fertigung.

Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen

Legierung	Hauptlegierungselemente	Charakteristik	Vorteile	Nachteile
AlSi1MgMn	Si, Mg, Mn	Spannungsarm gegossen, homogen, korrosionsbeständig	Sehr gute Zerspanbarkeit, hohe Maßhaltigkeit, gute Korrosionsfestigkeit	Mittlere Festigkeit, nicht aushärtbar
EN AW-5083	Mg, Mn	Walzlegierung mit hoher Korrosionsbeständigkeit	Gute Schweißbarkeit, sehr beständig in maritimer Umgebung	Weniger homogen, höhere Spannungen, schwierig zu fräsen
EN AW-6082	Si, Mg, Mn	Aushärtbare Legierung mit guter Festigkeit	Hohe Festigkeit, gute Bearbeitbarkeit	Geringere Korrosionsbeständigkeit als 5083, neigt zu Verzug
EN AW-7075	Zn, Mg, Cu	Hochfeste Luftfahrtlegierung	Sehr hohe Festigkeit, gute Verschleißfestigkeit	Anfällig für Korrosion, schwierig zu schweißen, teurer

Diese Gegenüberstellung zeigt, dass AlSi1MgMn als ausgewogene Lösung zwischen Festigkeit, Stabilität und Bearbeitbarkeit gilt. Während 7075 auf maximale Festigkeit ausgelegt ist und 5083 auf Korrosionsschutz, bietet AlSi1MgMn eine konstante Strukturqualität und hervorragende Maßstabilität – entscheidend für präzise Guss- und Strukturplatten.

Entscheidungshilfe: Wann ist AlSi1MgMn die richtige Wahl?

Die Legierung ist ideal für alle Anwendungen, in denen präzise, stabile und leicht zu bearbeitende Aluminiumplatten gefordert sind. Sie verbindet hohe Maßhaltigkeit mit guter Oberflächenqualität und gleichbleibenden Materialeigenschaften über die gesamte Plattendicke.

Im Vergleich:

• EN AW-5083: gute Korrosionsbeständigkeit, aber weniger homogen.

• EN AW-6082: höhere Festigkeit, jedoch anfälliger für Spannungen.

• EN AW-7075: sehr hohe Festigkeit, aber geringere Korrosionsbeständigkeit.

AlSi1MgMn ist die optimale Lösung für präzise Struktur- und Gussplatten, bei denen Maßhaltigkeit, Ebenheit und Zerspanbarkeit Vorrang haben.

Praxisbeispiel

Ein Maschinenbauunternehmen fertigt präzise Montagevorrichtungen für CNC-Zentren, bei denen die Ebenheit und Verwindungssteifigkeit der Grundplatte entscheidend sind. Zuvor verwendete das Unternehmen Walzplatten, die sich nach der Bearbeitung leicht verzogen. Nach der Umstellung auf AlSi1MgMn konnte der Ausschuss um über 30 % reduziert werden. Durch die spannungsarme Gussstruktur bleiben die Vorrichtungen auch nach mehrfachen Umrüstungen oder thermischen Belastungen exakt maßhaltig.

In einem weiteren Anwendungsbeispiel nutzt ein Werkzeugbauer die Legierung für Formträgerplatten, die aufgrund ihrer homogenen Struktur auch nach intensiver Fräsbearbeitung keine Mikrorisse zeigen. Das verlängert die Standzeit der Werkzeuge und senkt den Wartungsaufwand deutlich.

Zum Schluss

AlSi1MgMn ist eine moderne, technisch ausgereifte Aluminiumlegierung, die Präzision, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit vereint. Sie bietet eine außergewöhnlich gleichmäßige Gefügestruktur, hervorragende Zerspanbarkeit und hohe Korrosionsbeständigkeit – kombiniert mit geringem Gewicht und hoher Wärmeleitfähigkeit. Dadurch eignet sich die Legierung ideal für Anwendungen, bei denen Maßhaltigkeit, Wiederholgenauigkeit und Oberflächengüte entscheidend sind.

Im Vergleich zu herkömmlichen Walzlegierungen liefert AlSi1MgMn durch seinen spannungsarmen Gussprozess deutlich stabilere Ergebnisse und minimiert Nacharbeit oder Ausschuss. Die gute Schweißbarkeit, Recyclingfähigkeit und Energieeffizienz in der Herstellung machen sie zudem zu einem nachhaltigen Werkstoff für die Zukunft. Wer in Präzision, Langlebigkeit und Materialqualität investieren möchte, trifft mit AlSi1MgMn eine technisch und wirtschaftlich überzeugende Wahl.

FAQ – AlSi1MgMn

Was bedeutet die Bezeichnung AlSi1MgMn?
Die Abkürzung steht für Aluminium mit etwa 1 % Silizium, ergänzt durch Magnesium und Mangan. Diese Kombination sorgt für Festigkeit, Korrosionsschutz und gute Gießbarkeit.

Wofür wird AlSi1MgMn eingesetzt?
Typische Anwendungen sind Strukturplatten, Vorrichtungen, Maschinentische, Werkzeuge und Präzisionsbauteile in der Industrie.

Wie unterscheidet sich AlSi1MgMn von EN AW-5083?
AlSi1MgMn bietet eine gleichmäßigere Struktur, geringere Spannungen und bessere Zerspanbarkeit, während 5083 vor allem durch hohe Korrosionsfestigkeit punktet.

Ist AlSi1MgMn schweißbar?
Ja, mit geeigneten Zusatzwerkstoffen ist das Material gut schweißbar, wobei eine Vorreinigung der Oberfläche entscheidend ist.