Aluminiumlegierungen dominieren den Motorsport-Ingenieurwesen für Leichtbau-Performance
January 15, 2026
Im Motorsport zählt jeder Bruchteil einer Sekunde. Die Auswahl von Materialien für Rennkomponenten hängt von vier Schlüsselfaktoren ab: Leichtgewicht, hohe Festigkeit, Bearbeitungsfreundlichkeit,und KorrosionsbeständigkeitAluminiumlegierungen spielen mit ihren außergewöhnlichen Leistungsmerkmalen eine zentrale Rolle in allen Anwendungen im Rennsport, von Heizkörpern und Kolben bis hin zu Ansaugspülern.Es ist zu betonen, dass Aluminium aufgrund von Sicherheitsbedenken für Abgassysteme absolut ungeeignet ist..
Eine der überzeugendsten Eigenschaften von Aluminium für Renningenieure ist seine Leichtigkeit.Aluminiumbauteile bieten bei gleichwertigen Volumina erhebliche GewichtsersparnisseEs ist bemerkenswert, daß bestimmte Aluminiumlegierungen eine Zugfestigkeit aufweisen, die die von einigen kohlenstoffarmen Stählen übertrifft, was eine erhebliche Gewichtsreduktion ohne Beeinträchtigung der strukturellen Integrität ermöglicht.Durch Wärmebehandlungen kann die Festigkeit weiter verbessert werden.
Aluminiumlegierungen werden in zwei Hauptgruppen eingeteilt: geschmiedete Legierungen und Gusslegierungen.ProfileSchmieden ist eine weitere verbreitete Herstellungsmethode.mit einer Wärmebehandlung nach dem Schweißen zur Verbesserung der Festigkeit.
Um den spezifischen Anforderungen des Motorsports gerecht zu werden, passen Ingenieure die Eigenschaften von Aluminium durch Legierungselemente an.wobei die erste Ziffer die primäre Legierungskomponente bezeichnetNachstehend finden Sie eine Aufschlüsselung der wichtigsten Aluminium-Serien und ihrer Anwendungen:
| Reihe | Primärlegierungselement | Allgemeine Verwendungszwecke |
|---|---|---|
| 1xxx | aus reinem Aluminium | Allgemeine Zwecke (z. B. Heizkörper) |
| 2xxx | Kupfer | Hochfeste Konstruktionen (Fahrwerkshaut, Flügelstreifen) |
| 3xxx | Mangan | Anwendungen mit geringer Festigkeit (Brennstofftanks, Gehäuse) |
| 4xxx | Silizium | Schweißmaterialien, Schweißlegierungen |
| 5xxx | Magnesium | Korrosionsbeständige Strukturen (Rümpfe, Druckbehälter) |
| 6xxx | Magnesium + Silizium | Teile mit mittlerer bis hoher Festigkeit (Aufnahmemanifold, Zwischenkühlerrohre) |
| 7xxx | Zink | Komponenten mit sehr hoher Festigkeit (bearbeitete Teile, Aufhängungsanlagen) |
Im Rennsport sind die verbreiteten Legierungen 3003, 2024, 6061 und 7075. Die 3003-Legierung, die nicht wärmebehandelt werden kann, zeichnet sich durch Bearbeitbarkeit und Schweißen für Niedrigspannungsteile wie Tanks und Halterungen aus.Die 2024-Legierung bietet eine hohe Festigkeit, aber eine begrenzte Formbarkeit und SchweißfähigkeitDie 7075-Legierung, die stärkste der gängigen Varianten, passt trotz schlechter Schweißbarkeit zu bearbeiteten Teilen und geraden Aufhängungskomponenten.
Die 6061-Legierung erreicht ein optimales Gleichgewicht, bietet Schweißbarkeit, mittlere bis hohe Festigkeit und Formbarkeit in gegossenen Zuständen und dominiert somit die Herstellung von Einlass- und Zwischenkühlerrohren.Für gegossene Bauteile wie Pumpengehäuse oder Getriebegehäuse, bietet die 356-Legierung eine ausgezeichnete Schweißfähigkeit und Wärmebehandlung.
Bei der Wärmebehandlung wird zur Stärkung von Aluminiumlegierungen eine "Niederschlagserhärtung" angewandt, bei der die Legierung über ihre "Lösungstemperatur" erhitzt wird, um die Legierungselemente gleichmäßig aufzulösen,gefolgt von demütigen (schnelle Abkühlung)Die nachfolgende Alterung entweder bei Raumtemperatur oder künstlich beschleunigte Legierung setzt Elemente in feinen Partikeln nieder, was das Gleiten der Körner hemmt und die Härte erhöht.
Kaltbearbeitung (Schmieden, Stempeln, Biegen) verursacht eine plastische Verformung und verfeinert die Kornstrukturen, um die Festigkeit zu erhöhen.Aufheizung und langsame Abkühlung, wodurch eine grobe, ungleichmäßige Kristallbildung für eine größere Duktilität gefördert wird.
Die Temperaturcodes geben die Bedingungen der Legierung an: O (eingebrannt, optimal für die Biegung), F (wie hergestellt), T4 (lösungswärmebehandelt + natürlich gealtert),und T6 (Wärmebehandelte Lösung + künstliche Alterung zur Höchstfestigkeit)Nach dem Schweißen können Bauteile eine erneute Wärmebehandlung benötigen, um die Eigenschaften von T6 wiederherzustellen.Erhalten eine teilweise kaltbearbeitete Festigkeit, benötigen aber eine Wärmebehandlung zur vollständigen Härtung.