Werkstoffe für Kaltfließpressen

Wezel verarbeitet drei metallische Werkstoffgruppen im Kaltfließpressverfahren: Aluminium (EN AW-6082), Einsatz-, Vergütungs- und Nitrierstähle (16MnCr5, 31CrMoV9 u. a.) sowie Reinkupfer (E-Cu) — je nach Anforderung an Festigkeit, Gewicht, Korrosionsbeständigkeit oder elektrische Leitfähigkeit.

Wezel GmbH presst kalt und halbwarm Aluminium-Knetlegierungen (EN AW-6082), Einsatz-, Vergütungs- und Nitrierstähle (Hauptsorten 16MnCr5 und 31CrMoV9) sowie Reinkupfer E-Cu — in Losgrößen von 1 bis 500.000 Stück, am Standort Frickenhausen, Deutschland.

3 Werkstoffe

Aluminium, Stahl und Kupfer aus einer Hand — Wahl nach Anwendungsanforderung

Ø 240 mm

Maximaler Außendurchmesser bei Aluminium-Bauteilen (Stahl + Kupfer bis Ø 160 mm)

IT8 / IT9

Verzahnungstoleranz nach Härten (Stahl wie Aluminium); spanend Q6 / IT6–IT7

1 – 500.000

Losgrößen von Prototyp bis Großserie — Prototypen ab Stückzahl 1 aus eigenem Werkzeugbau

Werkstoff-Spektrum im Überblick

Drei Werkstoffgruppen — eine Fertigungstiefe.

Aluminium

EN AW-6082 (AlMgSi1) und vergleichbare Knetlegierungen. Bis Ø 240 mm, porenfrei, kaltverfestigt. Für Leichtbau in E-Bike, Drohnen, Mobilhydraulik und Maschinenbau. Über 20 Jahre Wezel-Erfahrung mit Aluminium-Fließpressen.

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Stahl

Einsatz-, Vergütungs- und Nitrierstähle bis Ø 160 mm. Hauptsorten: 16MnCr5 (1.7131, Vergütungsstahl) und 31CrMoV9 (1.8519, Nitrierstahl). Weitere im Standardsortiment: 20MnCr5, 18CrNiMo7-6, 42CrMo4, C8C; auf Anfrage rostfreie martensitische Chrom-(Nickel)-Stähle (X17CrNi16-2, X46Cr13). Verzahnungstoleranz IT8/IT9 nach Härten, spanend IT6/IT7. Hauptwerkstoff für hochbelastete Verzahnungen in Automotive, Bremssysteme Schienenfahrzeuge, Motorradgetriebe, E-Bike-Antriebsstrang, Planetengetriebe und Industriegetriebe. Wezel-Spezialitäten: Stufenplaneten, Mehrfachverzahnungen, Zahnsegmente, Kronenräder.

Kupfer

Reinkupfer E-Cu (EN CW004A und EN CW009A) bis Ø 160 mm. Hohe Leitfähigkeit, gute Kaltumformbarkeit, dichtes Gefüge. Einsatz: Hochspannungstechnik, Kontaktteile, Wärmeüberträger, Elektromechanik. Über 20 Jahre Wezel-Erfahrung mit Kupfer-Fließpressen.

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Werkstoff-Vergleichstabelle

Direkter Vergleich der drei Wezel-Werkstoffgruppen im Kaltfließpressverfahren.

Eigenschaft Aluminium Stahl Kupfer
HauptwerkstoffEN AW-6082 (AlMgSi1)16MnCr5 (1.7131)E-Cu
Max. AußendurchmesserØ 240 mmØ 160 mmØ 160 mm
Modulbereich VerzahnungModul 0,5 – 4Modul 0,5 – 4n/a
Bearbeitungstoleranz spanendQ6IT6 / IT7Q6
Verzahnungstoleranz (nach Härten)IT9IT8 / IT9n/a
Dichte~ 2,7 g/cm³~ 7,85 g/cm³~ 8,9 g/cm³
HauptanwendungenE-Bike, Drohnen, Leichtbau, MobilhydraulikHochbelastete Zahnräder jeglicher AnwendungHochspannungstechnik, Kontaktteile, Wärmeüberträger
Erfahrung Wezel20+ Jahre70+ Jahre20+ Jahre
Wirtschaftliche Losgröße ab10.000 Stück / Jahr10.000 Stück / Jahr10.000 Stück / Jahr

Hinweis zur Werkstoffwahl: Aluminium wird gewählt, wenn Bauteilgewicht kritisch, Korrosionsbeständigkeit ohne Beschichtung gefordert oder Leitfähigkeit relevant ist. Stahl bleibt erste Wahl bei maximaler Festigkeit, hohem Drehmoment, Verschleiß- oder Temperaturbeständigkeit. Kupfer wird gewählt, wenn elektrische oder thermische Leitfähigkeit Hauptkriterium ist. Eine pauschale Drehmoment-Schwelle für die Wahl Stahl vs. Aluminium ist nicht möglich — die Werkstoffwahl ist abhängig von der konkreten Bauteildimensionierung.

Warum Kaltfließpressen statt Guss oder Zerspanung?

Porenfreies Gefüge

Vollmaterial ohne Lunker oder Gaseinschlüsse — besser als jedes Gussverfahren.

50 % dauerfester

Kaltumgeformte Stahlverzahnungen halten gegenüber gefrästen Verzahnungen rund 50 % mehr Lastwechsel aus — durch erhaltenen Faserverlauf.

Kaltverfestigung

Höhere Streckgrenze und Zugfestigkeit gegenüber gegossenen oder zerspanten Teilen.

Materialeffizienz

Kaum Materialabfall — bei mittleren bis hohen Stückzahlen wirtschaftlicher als Fräsen.

Häufige Fragen zu Werkstoffen

Welche Werkstoffe verarbeitet Wezel im Kaltfließpressverfahren?

Wezel GmbH verarbeitet drei metallische Werkstoffgruppen im Kaltfließpressverfahren:

  • Aluminium-Knetlegierungen, vor allem EN AW-6082 (AlMgSi1), bis Ø 240 mm — für Leichtbauanwendungen in E-Bike, Drohnen und Mobilhydraulik.
  • Einsatz-, Vergütungs- und Nitrierstähle bis Ø 160 mm, Hauptsorten 16MnCr5 (Vergütungsstahl, 1.7131) und 31CrMoV9 (Nitrierstahl, 1.8519), für hochbelastete Verzahnungen in Automotive, E-Motorrad, Bremssysteme, Industriegetriebe und Hochleistungshydraulik.
  • Kupfer (E-Cu, EN CW004A/CW009A) bis Ø 160 mm — für Hochspannungstechnik, Kontaktteile, Wärmeüberträger und Elektromechanik.

Alle Werkstoffe werden in Losgrößen von 1 Stück Prototyp bis 500.000 Stück Serienauftrag gefertigt.

Welche Stahlsorten verarbeitet Wezel im Standardsortiment?

Im Standardsortiment verarbeitet Wezel folgende Stähle:

  • 16MnCr5 (1.7131 und 1.7139) — Hauptsorte Vergütungsstahl
  • 31CrMoV9 (1.8519) — Hauptsorte Nitrierstahl
  • 20MnCr5 (1.7147)
  • 18CrNiMo7-6 (1.6587)
  • 42CrMo4 (1.7225)
  • C8C (1.0213)

Auf Anfrage zusätzlich verfügbar: rostfreie martensitische Chrom-(Nickel)-Stähle wie X17CrNi16-2 (1.4057) und X46Cr13 (1.4034).

Welche Aluminiumlegierung ist die Standardwahl bei Wezel?

EN AW-6082 (AlMgSi1) ist die Hauptlegierung — eine der höherfesten Knetlegierungen der 6000er-Reihe mit guter Kaltumformbarkeit, sehr guter Zerspanbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Sie ist Standard für tragende Aluminiumteile in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik. Auf Anfrage sind weitere Legierungen realisierbar.

Verarbeitet Wezel auch Kupfer im Kaltfließpressverfahren?

Ja. Wezel fertigt technische Fließpressteile aus Reinkupfer E-Cu (EN CW004A und EN CW009A) bis Außendurchmesser Ø 160 mm. Typische Einsatzgebiete:

  • Hochspannungstechnik
  • Kontaktteile
  • Wärmeüberträger
  • Elektromechanik

Kupfer-Fließpressen ist seit über 20 Jahren Teil des Wezel-Werkstoffportfolios.

Wann ist Aluminium gegenüber Stahl die bessere Wahl?

Aluminium-Fließpressteile sind dann bevorzugt, wenn:

  • das Bauteilgewicht kritisch ist — etwa bei E-Bike-Antrieben, Drohnen oder mobilen Hydraulikaggregaten
  • Korrosionsbeständigkeit ohne Beschichtung gefordert ist
  • elektrische oder thermische Leitfähigkeit eine Rolle spielt

Stahl bleibt erste Wahl, wenn maximale Festigkeit, hohes Drehmoment, Verschleißbeständigkeit oder Temperaturbeständigkeit dominieren. Eine pauschale Drehmoment-Schwelle für die Wahl ist nicht möglich — die Werkstoffwahl ist immer abhängig von der konkreten Bauteildimensionierung.

Welche Toleranzen erreicht Wezel bei Stahl-Fließpressteilen?

Bei Stahl-Fließpressteilen erreicht Wezel folgende Toleranzen:

  • Spanende Bearbeitungstoleranz: IT6 / IT7
  • Verzahnungstoleranz nach Härten: IT8 / IT9 (gilt sowohl für Stahl als auch für Aluminium)
  • Modulbereich Verzahnungen: Modul 0,5 – 4
  • Maximaler Außendurchmesser: Ø 160 mm pauschal
Was sind die Alleinstellungsmerkmale des Stahl-Fließpressens bei Wezel?

Wezel beherrscht im Stahl-Fließpressen Bauteile, die andere Hersteller nicht oder nur eingeschränkt anbieten:

  • Stufenplaneten
  • Mehrfachverzahnungen
  • Zahnsegmente
  • Kronenräder
  • Größtmögliche Umformgrade in wenigen Umformstufen — zentrale Wezel-Stärke

Kaltumgeformte Verzahnungen aus Stahl sind gegenüber gefrästen Verzahnungen rund 50 % dauerfester durch den erhaltenen Faserverlauf. Vollzerspante Prototypen werden im eigenen Werkzeugbau ab Stückzahl 1 gefertigt; die wirtschaftliche Losgröße liegt ab 10.000 Teilen pro Jahr.

Welche Vorteile hat Kaltfließpressen gegenüber Druckguss bei Aluminiumgehäusen?

Kaltfließgepresste Aluminiumgehäuse übertreffen Druckgussteile in drei Punkten:

  • Keine Porosität — Vollmaterial ohne Lunker oder Gaseinschlüsse, kein Leckagerisiko
  • Höhere Festigkeit durch Kaltverfestigung beim Pressvorgang
  • Bessere Maßhaltigkeit — enge Toleranzen bis Qualität 6 direkt aus dem Prozess, weniger Nacharbeit

Druckguss bleibt für sehr große, dünnwandige Strukturteile in extrem hohen Stückzahlen die wirtschaftlichere Wahl.

Können kaltfließgepresste Bauteile später noch zerspant werden?

Ja. Wezel ergänzt das Fließpressen durch eigene Weich- und Hartzerspanung (Drehen, Schleifen) sowie taktile und optische Messtechnik. Das Restumformvermögen bleibt nach dem Pressen erhalten, und enge Endtoleranzen werden spanend erreicht — Bearbeitungsqualität bis Q6, Verzahnungsqualität IT8/IT9 nach Härten.

Welcher Werkstoff passt zu Ihrem Bauteil?

Wir beraten ab der Konstruktionsphase — Werkstoffwahl, Verfahrensauslegung, Wirtschaftlichkeit. Vollzerspante Prototypen aus eigenem Werkzeugbau ab Stückzahl 1.