Aluminiumverbundplatte
Aufbau einer Aluminiumverbundplatte
Aluminiumverbundplatten gehören zur Gruppe der Sandwichverbundwerkstoffe. Ihr Aufbau besteht typischerweise aus zwei dünnen Aluminiumdeckschichten, die mit einem Kernmaterial verbunden sind. Die Deckschichten und der Kern bilden gemeinsam einen mehrschichtigen Plattenwerkstoff.
Als Kernmaterial kommen unter anderem thermoplastische Kunststoffe, beispielsweise Polyethylen (PE), sowie mineralisch gefüllte oder überwiegend mineralische Materialien zum Einsatz. Der konkrete Schichtaufbau ist abhängig vom jeweiligen Produkt und seinem vorgesehenen Anwendungsbereich.
Die Aluminiumdeckschichten übernehmen wesentliche Funktionen bei der Aufnahme von Zug- und Druckbeanspruchungen infolge von Biegung. Der Kern hält die Deckschichten auf Abstand und trägt zur Übertragung von Schubkräften bei. Aus diesem Zusammenwirken ergibt sich die charakteristische Biegesteifigkeit der Sandwichkonstruktion.
Eigenschaften von Aluminiumverbundplatten
Aluminiumverbundplatten verbinden metallische Deckschichten mit den Eigenschaften eines andersartigen Kernmaterials. Daraus ergeben sich mehrere werkstofftechnisch relevante Merkmale.
Geringes Flächengewicht: Bei vergleichbaren Abmessungen können bestimmte Aluminiumverbundplatten leichter sein als massive Aluminiumplatten. Wie groß der Gewichtsunterschied ausfällt, hängt von Plattendicke, Deckschichtdicke und Kerndichte ab.
Biegesteifigkeit: Der Abstand zwischen den Aluminiumdeckschichten erhöht die Biegesteifigkeit der Konstruktion. Die tatsächliche Steifigkeit ist jedoch von der Geometrie, dem Kernmaterial und der Verbindung der einzelnen Schichten abhängig.
Formstabilität: Aluminiumverbundplatten können für ebene, großformatige Flächen eingesetzt werden. Ihre Maß- und Formbeständigkeit wird unter anderem durch Temperaturänderungen, Befestigung und mechanische Belastungen beeinflusst.
Oberflächen: Je nach Ausführung können die Aluminiumdeckschichten beschichtet, lackiert oder für bestimmte Druck- und Kaschierverfahren vorbereitet sein. Die Eignung für ein konkretes Druckverfahren ist anhand der jeweiligen Oberflächenspezifikation zu beurteilen.
Bearbeitbarkeit: Geeignete Aluminiumverbundplatten lassen sich beispielsweise sägen, bohren oder fräsen. Ob und wie sie gebogen oder gekantet werden können, hängt vom Aufbau und den Verarbeitungsvorgaben des Herstellers ab.
Die genannten Eigenschaften beschreiben den Werkstoff allgemein. Sie ersetzen keine technischen Kennwerte für eine bestimmte Aluminiumverbundplatte.
Unterschied zwischen Aluminium und Aluminiumverbund
Massives Aluminium besteht über den Querschnitt aus einem metallischen Werkstoff, üblicherweise einer Aluminiumlegierung. Eine Aluminiumverbundplatte besitzt dagegen einen mehrschichtigen Aufbau aus Aluminiumdeckschichten und einem Kernmaterial.
Beide Werkstoffgruppen unterscheiden sich deshalb unter anderem hinsichtlich Dichte, Biege- und Verformungsverhalten, Wärmeleitung sowie der Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung.
Die Eigenschaften einer Aluminiumverbundplatte können nicht allein aus den Eigenschaften des chemischen Elements Aluminium abgeleitet werden. Entscheidend ist das Zusammenwirken aller Schichten.
Herstellung und Verarbeitung
Bei der Herstellung werden die Aluminiumdeckschichten und das Kernmaterial in einem geeigneten industriellen Verfahren dauerhaft miteinander verbunden. Je nach Plattensystem kommen unterschiedliche Beschichtungs-, Klebe- und Laminierverfahren zum Einsatz.
Für die Weiterverarbeitung sind insbesondere die Materialdicke, die Eigenschaften des Kerns, die Haftung zwischen den Schichten und die Beschaffenheit der Oberfläche relevant.
Bei der Befestigung müssen die vorgesehene Belastung, die Abmessungen der Platte und mögliche temperaturbedingte Längenänderungen berücksichtigt werden.
Verwendung von Aluminiumverbundplatten
Aluminiumverbundplatten werden in unterschiedlichen technischen Bereichen eingesetzt, beispielsweise im Schilder- und Displaybau, im Messe- und Ladenbau, für bedruckte Informationstafeln und bei dafür geeigneten und zugelassenen Systemen als Bauteile von Fassadenbekleidungen.
Auch für Lehrtafeln und Wanddarstellungen können Aluminiumverbundplatten als Trägermaterial dienen. Dabei sind insbesondere die erforderliche Ebenheit, die Oberfläche für die bildliche Darstellung, das Gewicht und die vorgesehene Befestigungsart von Bedeutung.
Die Eignung für den Innen- oder Außenbereich ist von der konkreten Materialausführung und Oberflächenbeschichtung abhängig.
Brandverhalten und Sicherheit
Das Brandverhalten einer Aluminiumverbundplatte wird wesentlich durch das Kernmaterial und den gesamten Plattenaufbau beeinflusst. Platten mit einem überwiegend polymeren Kern können sich hinsichtlich ihres Brandverhaltens deutlich von Varianten mit mineralisch gefülltem oder mineralischem Kern unterscheiden.
Eine allgemeine Aussage wie „nicht brennbar“ ist deshalb für Aluminiumverbundplatten als Werkstoffgruppe nicht zulässig.
Für Anwendungen mit brandschutztechnischen Anforderungen sind die nachgewiesene Klassifizierung des konkreten Produkts und die jeweils geltenden Anforderungen maßgeblich. In Europa erfolgt die Klassifizierung des Brandverhaltens von Bauprodukten unter anderem nach EN 13501-1.
Recycling und Nachhaltigkeit
Aluminium ist grundsätzlich ein gut wiederverwertbarer metallischer Werkstoff. Bei Aluminiumverbundplatten ist die stoffliche Verwertung jedoch komplexer, weil unterschiedliche Materialien miteinander verbunden sind.
Für eine getrennte Rückgewinnung der Bestandteile können zusätzliche Aufbereitungs- und Trennverfahren erforderlich sein. Ob eine Platte tatsächlich stofflich verwertet werden kann, hängt unter anderem von ihrem Aufbau, den verfügbaren Recyclingverfahren und den örtlichen Entsorgungsstrukturen ab.
Die Umweltwirkungen eines konkreten Produkts lassen sich daher nicht allein aus dem Aluminiumanteil oder einer allgemeinen Aussage zur Recyclingfähigkeit bestimmen.
Aluminiumverbundplatten als Trägermaterial für Lehrtafeln
Im Bildungsbereich werden großformatige Darstellungen eingesetzt, um fachliche Zusammenhänge dauerhaft sichtbar zu machen. Dazu gehören beispielsweise Periodensysteme, und andere Unterrichtsdarstellungen.
Aluminiumverbundplatten sind eine mögliche Werkstofflösung für solche Anwendungen. Ob sie geeignet sind, hängt von der geforderten Größe, Oberfläche, mechanischen Beanspruchung, Befestigung und Nutzungsumgebung ab.
Ein Anwendungsbeispiel ist das Periodensystem auf Aluminiumverbundtafel von blume. Die konkreten Eigenschaften dieser Produktausführung sind der jeweiligen Produktbeschreibung zu entnehmen.
Weiterführende Inhalte
Quellen und fachliche Grundlagen
Government of South Australia (2018): Factsheet – Building Audits: Aluminium Composite Panels. Informationen zu Aufbau, Kernmaterialien und Brandverhalten.
Australian Capital Territory Government (2020): Aluminium Composite Panels – Factsheet. Technische Beschreibung unterschiedlicher Plattenaufbauten.
Mitsubishi Chemical Group / ALPOLIC (2026): Technical Datasheet ALPOLIC A1. Beispiel für technische Kennwerte und Klassifizierung einer konkreten Aluminiumverbundplatte.
Mitsubishi Chemical Group / ALPOLIC: Technical Datasheet ALPOLIC A2. Beispiel für den Zusammenhang zwischen Plattenaufbau, Materialkennwerten und Brandklassifizierung.
DIN EN 13501-1: Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten – Teil 1. Normativer Bezug zur Brandklassifizierung von Bauprodukten.
Redaktioneller Hinweis: Dieser Lexikoneintrag beschreibt allgemeine werkstofftechnische Grundlagen. Die Eigenschaften einzelner Aluminiumverbundplatten können je nach Hersteller, Materialaufbau und Produktausführung abweichen. Der Eintrag wird bei Bedarf anhand aktueller Fachquellen und technischer Referenzdaten überarbeitet.
Elegante Lehr- und Lernmaterialien aus Aluminiumverbund
Das Periodensystem der Elemente von blume ist als Aluminiumverbundtafel in fünf unterschiedlichen inhaltlichen Ausführungen erhältlich: Vollversion (VV), Kurzversion A (KVA), Kurzversion B (KVB), Bilderversion und Schalenversion.Die Ausführungen unterscheiden sich hinsichtlich des Umfangs der dargestellten Elementdaten sowie ihrer grafischen Gestaltung. Während die Vollversion zahlreiche physikalische und chemische Kenngrößen enthält, konzentrieren sich die Kurzversionen auf ausgewählte Informationen. Die Bilderversion ergänzt die Elementdaten durch Abbildungen, während die Schalenversion eine besondere farbliche Kennzeichnung der Elektronenschalen verwendet.Die Aluminiumverbundplatte (200 x 140 cm) dient als Trägermaterial für die wissenschaftliche Darstellung des Periodensystems. Die Tafeln sind für die Wandpräsentation in Schulen, Hochschulen und naturwissenschaftlichen Fachräumen vorgesehen.Die fünf Versionen des Periodensystems im Detail1. Vollversion (VV) – Periodensystem mit umfangreichen ElementdatenDie Vollversion des Periodensystems enthält eine ausführliche Zusammenstellung physikalischer und chemischer Kenngrößen der Elemente.Für jedes Element werden, soweit die entsprechenden Daten bekannt sind, der Elementname, das chemische Symbol, die Ordnungszahl und die relative Atommasse angegeben. Ergänzend enthält die Vollversion die Elektronenkonfiguration, die Elektronegativität nach Allred/Rochow sowie die Oxidationszahlen.Darüber hinaus sind Angaben zur Radioaktivität, zu den Schmelz- und Siedetemperaturen und zum Normalpotenzial enthalten. Die Aggregatzustände sowie die Einordnung der Elemente in Haupt- und Nebengruppenelemente, Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle und Edelgase werden durch unterschiedliche Farbkennzeichnungen dargestellt.2. Kurzversion A (KVA) – Periodensystem mit ausgewählten ElementdatenFür jedes Element werden, soweit bekannt, der Elementname, das chemische Symbol, die Ordnungszahl und die relative Atommasse angegeben. Ergänzend enthält die Kurzversion A die Elektronegativität nach Pauling sowie Angaben zur Radioaktivität.Die Aggregatzustände sowie die Einordnung der Elemente in Haupt- und Nebengruppenelemente, Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle und Edelgase werden durch unterschiedliche Farbkennzeichnungen dargestellt.3. Kurzversion B (KVB) – Periodensystem mit ElektronenkonfigurationFür jedes Element werden, soweit bekannt, der Elementname, das chemische Symbol, die Ordnungszahl und die relative Atommasse angegeben. Darüber hinaus enthält die Kurzversion B die Elektronegativität nach Pauling, die Elektronenkonfiguration sowie Angaben zur Radioaktivität.Die Aggregatzustände sowie die Einordnung der Elemente in Haupt- und Nebengruppenelemente, Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle und Edelgase werden durch unterschiedliche Farbkennzeichnungen dargestellt.Der inhaltliche Unterschied zur Kurzversion A besteht in der zusätzlichen Angabe der Elektronenkonfiguration.4. Bilderversion – Periodensystem mit Abbildungen zu den chemischen ElementenDie Bilderversion des Periodensystems kombiniert grundlegende chemische Elementdaten mit Abbildungen, die ausgewählte Eigenschaften, Anwendungen und natürliche oder technische Zusammenhänge der Elemente veranschaulichen.Für jedes Element werden, soweit bekannt, der Elementname, das chemische Symbol, die Ordnungszahl, die relative Atommasse sowie Angaben zur Radioaktivität dargestellt.Die Aggregatzustände sowie die Einordnung der Elemente in Haupt- und Nebengruppenelemente, Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle und Edelgase werden durch unterschiedliche Farbkennzeichnungen dargestellt.Die Abbildungen zeigen beispielhaft die Bedeutung chemischer Elemente in Naturwissenschaft, Technik und Alltag. Dazu gehören unter anderem:Magnesium: als Bestandteil des Chlorophylls, das an der Aufnahme von Lichtenergie bei der Photosynthese beteiligt ist.Bor: als Bestandteil borhaltiger Verbindungen, die in bestimmten pyrotechnischen Anwendungen eingesetzt werden.Neon: als Gas in bestimmten Lasertypen, beispielsweise Helium-Neon-Lasern.Eine ergänzende Übersicht erläutert die gezeigten Abbildungen und ihre jeweiligen Zusammenhänge.Für weiterführende Informationen zu den chemischen Elementen und ihren Anwendungen kann das Buch Die Welt der Elemente – Die Elemente der Welt von Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger (Wiley-VCH, ISBN 9783527316793) herangezogen werden.5. Schalenversion – Periodensystem mit farblicher Darstellung der ElektronenschalenDie Schalenversion des Periodensystems enthält für jedes chemische Element, soweit bekannt, den Elementnamen, das chemische Symbol, die Ordnungszahl, die relative Atommasse und die Elektronegativität nach Pauling. Zusätzlich sind Angaben zur Radioaktivität enthalten.Ein besonderes Merkmal der Schalenversion ist die farbliche Kennzeichnung der Elektronenschale, in die das letzte Elektron eingefügt wird. Diese Darstellung ergänzt die grundlegenden Elementdaten um Informationen zur Elektronenverteilung im Atom.Darstellung, Lesbarkeit und FarbgestaltungDie Vollversion, die Kurzversionen A und B sowie die Bilderversion verwenden unterschiedliche Farbkennzeichnungen für die Aggregatzustände und für die Einordnung der Elemente in Haupt- und Nebengruppenelemente, Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle und Edelgase.Die Schalenversion besitzt eine eigene farbliche Kennzeichnung der Elektronenschalen.Die Darstellungsgröße und die Druckqualität unterstützen die Lesbarkeit der Elementsymbole, Ordnungszahlen und weiteren Angaben auch bei größerem Betrachtungsabstand.Durch die helle Farbgestaltung können einzelne Elemente und Bereiche bei Präsentationen mit einem Laserpointer hervorgehoben werden. Aluminiumverbundplatte mit schützender FolienkaschierungDas Periodensystem ist auf einer formstabilen Aluminiumverbundplatte aufgebracht. Die bedruckte Oberfläche ist zusätzlich mit einer schützenden Folienkaschierung versehen, die den Druck vor äußeren Einflüssen und Beanspruchungen im täglichen Gebrauch schützt.Die Kombination aus Aluminiumverbundplatte und folienkaschierter Oberfläche eignet sich für den dauerhaften Einsatz als Wandtafel in Schulen, Hochschulen und naturwissenschaftlichen Fachräumen. Weitere Informationen zum Aufbau, zu den Eigenschaften und zur Verarbeitung dieses Werkstoffs enthält unser Lexikonbeitrag:Aluminiumverbundplatte – Aufbau und EigenschaftenPeriodensystem-Tafeln aus Aluminiumverbund – individuelle SonderanfertigungenNeben den Standardausführungen fertigt blume Periodensystem-Tafeln aus Aluminiumverbund auch nach individuellen Vorgaben.Dazu gehören abweichende Formate und besondere Anforderungen an die Ausführung. Für Schulen, Hochschulen und naturwissenschaftliche Fachräume können entsprechende Sonderanfertigungen angefragt werden.Sie wünschen eine Sonderanfertigung? Kontaktieren Sie uns für eine persönliche Beratung und ein individuelles Angebot.Wissenschaftliche Quellen und DatenstandDie auf dem Periodensystem dargestellten Elementdaten beruhen auf wissenschaftlichen Referenzquellen. Das zugrunde liegende Quellenverzeichnis steht als PDF-Dokument zur Verfügung. Literaturverzeichnis der blume Periodensysteme ansehen Die dargestellten Werte beziehen sich auf den jeweiligen Datenstand der gedruckten Ausgabe. Wissenschaftliche Referenzdaten können sich durch neue Messungen, Bewertungen und Empfehlungen ändern. Weiterführende Informationen zum PeriodensystemErfahren Sie mehr über die wissenschaftlichen Grundlagen, die Anwendungen chemischer Elemente und das Material unserer Periodensystem-Tafeln.Woher kommen die Daten im blume Periodensystem? – Informationen zu den wissenschaftlichen Quellen und den verwendeten Elementdaten.Das Periodensystem im Alltag: Die Welt der chemischen Elemente entdecken – Beispiele für die Bedeutung chemischer Elemente in Natur, Technik und Alltag.Aluminiumverbundplatte – Aufbau und Eigenschaften – Wissenswertes über den Aufbau und die Eigenschaften des Trägermaterials. Produktdetails: DETAILS Größe ca. 200 x 140 cm Gewicht 19 kg Material Aluminiumverbundmaterial vollflächig bedruckt und zusätzlich folienkaschiert für optimalen Schutz Version Vollversion, Kurzverion A, Kurzverion B, Bilderversion, Schalenversion Artikel-Nr. PSE-ALU-VV PSE-ALU-KVA PSE-ALU-KVBPSE-ALU-Bild PSE-ALU-SCH INHALT Für jedes Element sind, soweit bekannt, folgende Werte angegeben: Werte VV KVA KVB Name ✓ ✓ ✓ Symbol ✓ ✓ ✓ Ordnungszahl ✓ ✓ ✓ Elektronegativität(nach Allred/Rochow) ✓ ✗ ✗ Elektronegativität(nach Pauling) ✗ ✓ ✓ Elektronenkonfiguration ✓ ✗ ✓ relative Atommasse ✓ ✓ ✓ Radioaktivität ✓ ✓ ✓ Oxidationszahlen ✓ ✗ ✗ Schmelz-/Siedetemperatur ✓ ✗ ✗ Normalpotential ✓ ✗ ✗ Integrale für die relativenStandard-Atommassen ✓ ✗ ✗ (VV = Vollversion; KVA = Kurzversion A; KVB = Kurzversion B) Die Aluminiumverbundtafeln erfüllen je nach Ausführung die Anforderungen der DIN EN 14434 für Wandtafeln. AUTOR Sebastian Blumentritt