leichmetalle

Leichtmetalle ist ein Begriff aus der Materialwissenschaft und bezeichnet Metalle mit vergleichsweise geringer Dichte. Typischerweise reicht die Grenze unter etwa 4 bis 5 g/cm³, weshalb Aluminium, Magnesium und deren Legierungen im Vordergrund stehen. Weitere Vertreter sind titan, lithium und in geringerem Maße beryllium und calcium. Die Gruppe wird vor allem durch eine hohe Festigkeit bei niedrigem Gewicht geprägt.

Die wichtigsten Vertreter und ihre Eigenschaften: Aluminium ist korrosionsbeständig, gut bearbeitbar und lässt sich leicht legieren (z. B. mit Silizium, Magnesium oder Magnesium-Silizium-Legierungen). Magnesium bietet das günstigste spezifische Festigkeitsverhältnis, ist aber gegenüber Korrosion empfindlicher. Titan besitzt ein sehr gutes Festigkeits-Gewicht-Verhältnis sowie hervorragende Korrosionsbeständigkeit, ist aber kostenintensiver. Lithium ist extrem leicht und wird in einigen Hochleistungsanwendungen eingesetzt, seine Legierungen werden jedoch durch Chemie und Kosten eingeschränkt. Beryllium ist extrem fest, giftig und teuer und kommt nur in spezialisierten Anwendungen vor. Leichtmetalllegierungen nutzen oft Additive wie Silizium, Magnesium, Zink oder Mangankomponenten, um Festigkeit, Verarbeitbarkeit oder Korrosionsschutz zu optimieren.

Herstellung und Verarbeitung: Die primäre Aluminiumproduktion erfolgt durch elektrolytische Reduktion von Aluminiumsalzen (Hall-Héroult-Verfahren). Magnesium wird teils elektrolytisch gewonnen oder im Pidgeon-Verfahren hergestellt. Titan wird im Kroll-Verfahren aus TiCl4 reduziert. Lithium wird überwiegend aus Salzlaken gewonnen. Leichtmetalllegierungen werden durch Gießen, Schmieden oder Umformung hergestellt und finden breite Anwendung in Automobil-, Luftfahrt-, Elektronik- und Verpackungsbereichen.

Anwendungen und Umwelt: Leichtmetalle ermöglichen hohe spezifische Festigkeiten, Korrosionsschutz und gute Formbarkeit. Recycling ist hocheffizient und reduziert Energiebedarf signifikant; gleichzeitig bleibt die Energieintensität der Primärproduktion eine ökologische Herausforderung.