Aluminium in der Medizintechnik

Die Spanbarkeit wird wesentlich durch ein homogenes Gefüge, die Isotropie des Werkstoffes, einen hohen (Brinell-) Härtegrad und einem gleichmäßigen Härteverlauf über den Materialquerschnitt bestimmt. Die im Vergleich zur Norm DIN EN 573-3 nach unten stark eingeschränkten maßgeblichen festigkeits- und härtebildenden Legierungselemente Mn und Mg sorgen in Verbindung mit der einzigartigen GLEICH-Wärmebehandlung bei allen G.AL-Produkten für ideale Zerspanungseigenschaften.

Die Optik nach dem Eloxieren ist in vielen Branchen ein „heißes“ Thema, insbesondere gilt dies für die Medizintechnik. Die klassischen Gussplatten können solchen Ansprüchen bestenfalls nur bedingt, meistens aber (überhaupt-) nicht gerecht werden.
Diese Lücke wurde mit der speziell für solche Anwendungen entwickelten Gussplatte G.AL® C250 ELOX PLUS vollumfänglich geschlossen. Die obligatorische Prozesshygiene, korrektes Handling und sachgerechte Prozessparameter während der Zerspanung und dem Eloxierprozess vorausgesetzt, erfüllen Bauteile aus G.AL® C250 ELOX PLUS alle gestellten Erwartungen an die Optik.

Porenarmut ist wichtig, wenn Bauteile eine polierte Oberfläche aufweisen müssen oder lackiert werden sollen. Jede Mikropore kann das Ergebnis signifikant stören oder gar zum vollständigen Verwerfen des Bauteils führen.
Jeder konventionelle Werkstoff weist eine, wenn auch geringfügige, Mikroporosität auf. Bei konventionellen Werkstoffen ist dies technologisch nicht zu vermeiden. Das Ausgangsmaterial für G.AL®-Produkte, sogenannte Walzbarren, wird in speziellen Kokillen von zertifizierten Vertragsgießereien gemäß den Parametern der GLEICH-Werksnorm gegossen.
Das Ergebnis sind extrem feinkörnige Barren mit feinsten Ausscheidungen und einer extrem geringen Mikro-Porosität.

Für bestimmte Anwendungen reicht eine Porenarmut nicht mehr aus, eine Porenfreiheit muss gewährleistet sein. Insbesondere in der Hochvakuumtechnik kommen konventionelle Aluminium Werkstoffe, sowohl Aluminium Guss- als auch Aluminium Walzplatten, häufig nicht in Betracht. Oftmals wird auch nicht bedacht, dass Aluminium Walzplatten legierungs- und zustandsbedingt ab einer Dicke von ca. 40 mm Mikroporosität aufweisen können; ab einer Dicke von ca. 60-80 mm muss bei Walzplatten grundsätzlich immer mit Porosität gerechnet werden.
Wird eine absolute Porenfreiheit gefordert, verfügt unser Werkstoff G.AL® C210 DYNAMIC über ein weltweites Alleinstellungsmerkmal. Das hochkompakte Gefüge lässt im Heliumlecktest selbst bei einem Vakuum von 10-12 mbar keine Diffusion, geschweige denn eine Leckage, zu.
Tabelle 3 zeigt welcher Werkstoff bei welchem Vakuum geeignet ist.
Ein weiterer Aspekt ist das Ausgasungsverhalten von G.AL® C210 DYNAMIC: es entspricht dem von Edelstahl (Kundenaussage).
Die Permeabilität von G.AL® C210 DYNAMIC weist nach der Zerspanung einen Wert von 1,000 auf, gemessen mit Förstersonde (Permwert Rohmaterial 1,002).

Diverse Beschichtungen von Bauteilen verlangen, dass die Bauteile temporär bis zu ca. 400° C aushalten müssen, ohne dass es zu schädlichen/zerstörenden Gefügeveränderungen oder irreversiblen Festigkeitsverlusten des Metalls kommt.
Die speziellen Herstellparameter von G.AL®-Produkten aus EN AW-5083 sind als naturharte Legierungen und mit den speziellen Gieß- sowie Wärmebehandlungsparametern bestens für solche Beschichtungstemperaturen gerüstet.