Technik FAQ-Antworten auf häufig gestellte Fragen

[georg]

HILFE! Mein Aluminiumrahmen ist gerissen! Was nun?

1. Zuerst einmal prüfen ob noch eine Gewährleistung und/oder Garantie gültig ist. Wenn ja, dann führt euch der erste Weg zum Händler (Gewährleistung) oder zum Hersteller (Garantie).

2. Wenn keine Garantieleistung mehr erbracht wird, dann müßt ihr euch überlegen ob:
a) ihr den Rahmen reparieren wollt oder
b) an die Wand hängt.

Einen Riß im Aluminiumrahmen schweißen

Ob die Sache erfolgreich ist, hängt in erster Linie vom verwendeten Material ab. Bei Downhillrahmen aus Aluminium sind im wesentlichen 3 Legierungen gebäuchlich:
6061, 7005 und 7020

Schweißzusätze

Empfohlene Schweißzuätze für diese Legierungen sind SG-AlMg4,5MnZr Werkstoffnummer 3.3546, das durch den Zirkon Anteil eine sehr geringe Schweißrißanfälligkeit besitzt, Sg-AlMg4,5Mn Werkstoffnummer 3.3548 welches sich durch eine etwas höhere Festigkeit als das vorher erwähnte auszeichnet, sowie AlMg5 Werkstoffnummer 3.3556 welches häufig verwendet und daher einfach zu bekommen ist. Ich persönlich empfehle SG-AlMg4,5MnZr.

Aluminium 7005 und 7020
Gratulation! Hier könnt ihr den Riß einfach schweißen. Vorsichtig sandstrahlen bzw abschleifen, mit Rißeindringprüfmittel nachschaun wie weit geschweißt werden muss, das ganze reinigen und mit einem geeigneten Zusatzwerkstoff und WIG Wechselstrom drüberbrutzeln. Danach 90Tage im Schrank liegenlassen. Besonders eilige können auch mind. 20 Tage warten, aber je mehr ihr euch den 90 Tagen annähert, desto besser.

Aluminium 6061
Mist! Diese Legierung benötigt eigentlich eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Siehe Wärmebehandlung von Aluminiumrahmen nach dem Schweißen. Das ist natürlich immens aufwendig und viel zu teuer.

Wieso eigentlich? Es kann auch anderes gehen - aber ohne Garantie auf Erfolg:

Nachdem du den Riß gereinigt hast, geprüft hast wie weit geschweißt werden muß usw. läuft der eigentliche Schweißvorgang so ab - dazu ein wenig Erklärung und Theorie:

Wenn du mit dem Schweißbrenner das Material aufschmilzt, bringst du das Material mehr oder weniger unkontrolliert auf sehr hohe Temp. dh. du bringst eine gewisse Wärmemenge ein. Diese Wärmemenge entspricht einem unkontrollierten Glühen, das Auskühlen einen unkontrollierten Abschrecken, dh. die eingebrachte Wärmemenge korrespondiert mit der Festigkeit, sprich: Je mehr Wärme eingebracht wird, desto wahrscheinlicher ist ein großer Festigkeitsabfall.

Um die Festigkeit so hoch wie möglich zu halten, muß man die eingebrachte Wärmemenge kontrollieren. Dabei muß aber der notwendige Queschnitt der Naht eingehalten werden. Es gibt daher folgende Möglichkeiten:

Das Werkstück so groß wie möglich halten um die Kühlung zu verbessern. Das geht beim Rahmen natürlich nicht, aber du könntest zusätzliche Bleche zuklemmen und das Werkstück auf Alublechen befestigen. Beim Rahmen kommt aber erschwerend dazu, daß die Rohre recht dünnwandig sind, dh. der für den Wärmefluß zur Verfügung stehende Querschnitt ist sehr klein. Da bringt eine Massevergrößerung meistens nichts bis wenig. Also: Die Wärme muss ausreichend schnell abfließen können.

Die Schweißkonstruktion sollte vor dem Schweißvorgang auf 110-120°C vorgeheizt werden, darf dabei aber niemals 120°C überschreiten und diese Temp. darf nur für max. 15min erreicht werden.

Dh. hast du einen winzigen kleinen Riß und schweißt das mit einer winzigen kleine Naht, so kann 6061 durchaus halten, auch ohne Wärmebehandlung. Bringst du dabei zuviel Wärme ein ist es aus und es hilft nur noch Glühen, Abschrecken, Altern.

Die Grenze ist dabei fließend. Das kurzzeitige, sehr schnelle Schweißen ersetzt dabei keinesfalls eine Wärmebehandlung, es ist nur eine Schadensbegrenzung! Dh. du kannst dadurch nur vermeiden, daß bei einem bereits wärmebehandelten Bauteil die Festigkeit bis auf 40% des Ausgangswertes sinkt, die originale Festigkeit geht aber auf jeden Fall verloren. Wie hoch die Festigkeit dann tatsächlich ist, kann nicht genau bestimmt werden.

Um die Festigkeit zu steigern kann man bei 6061 auch NUR eine Alterung nach dem Schweißen durchführen. Auch hier handelt es sich um eine Schadensbegrenzung und ist mit einer kompletten Wärmebehandlung NICHT vergleichbar. Alterung bei 205°C, eine Stunde.

Man darf aber bei 6061 NIEMALS den Fehler machen, weil es schnell gehen muß, ohne Schweißzusatzwerkstoff zu schweißen. Die Schweißnaht wird zwar (möglicherweise) perfekt aussehen, aber früher oder später Risse in der Naht bilden.

Zusammenfassend: Die Reperatur von 6061 Alurahmen ist nicht trivial. Eine komplette Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist nicht wirtschaftlich. Wenn eine Reperatur erfolgt, so ist die erreichte Festigkeit immer geringer als die des Originalteils. Es muss mit Schweißzusatzwerkstoff möglichst schnell (mit wenig Wärmeeinbringung) geschweißt werden.