Cost Engineering und Matrizenökonomie in der Aluminium-Extrusion

Extrusions-Kostenmanagement und Werkzeugwirtschaft

 

Bei der Beschaffung von Aluminiumprofilen ist der "Preis" weit mehr als nur die Kosten pro Kilogramm. Ein professioneller Einkaufsprozess sollte auf den "Total Cost of Ownership" (Gesamtkosten des Betriebs) basieren. Dieser Artikel analysiert die technischen Parameter der Extrusionskosten und die Werkzeugwirtschaft.

1.1 Faktoren für Werkzeugkosten und Standzeit

Das Extrusionswerkzeug (Matrize) ist das Stahlteil, das dem Profil seine Form gibt. Die Kosten hängen von folgenden Faktoren ab:

1. Profiltyp (Vollprofil vs. Hohlprofil):
• Vollprofil-Matrizen (Flachmatrizen): Aus einer einzigen Stahlscheibe gefertigt. Geringe Kosten (z. B. Faktor 1).
• Hohlprofil-Matrizen (Kammer-/Brückenwerkzeuge): Enthält das Profil einen geschlossenen Hohlraum (z. B. Rohr), besteht das Werkzeug aus zwei Teilen: Dorn (Mandrel) und Matrizenplatte. Der Dorn hängt im Metallfluss, um den Hohlraum zu bilden. Dies erfordert eine komplexe Bearbeitung; die Kosten sind ca. doppelt so hoch wie bei Vollprofilen.
2. CCD (Umkreisdurchmesser): Der kleinste Kreisdurchmesser, der den Profilquerschnitt umschließt. Ein größerer CCD erfordert größere Werkzeuge und größere Bolzen (Billets). Zudem muss das Profil auf einer stärkeren Presse (z. B. 4000 Tonnen statt 2000 Tonnen) gefertigt werden. Mit steigender Presskraft erhöhen sich die Maschinenstundensätze exponentiell.
3. Komplexitätsfaktor (Formfaktor): Das Verhältnis von Profilumfang zum Metergewicht. Ein Kühlkörper mit vielen Rippen hat eine viel größere Oberfläche als ein Flachstahl gleichen Gewichts. Dies bedeutet höhere Reibung, langsamere Pressgeschwindigkeiten und schnelleren Werkzeugverschleiß. Hersteller erheben hierfür oft Aufschläge.

1.2 Strategien zur Kostensenkung (Value Engineering)

• Die Gewichtsreduzierungs-Falle: Konstrukteure verringern oft die Wandstärke, um Kosten zu sparen. Fällt diese jedoch unter ein kritisches Limit (meist 1,0 - 1,2 mm), sinkt die Produktionsgeschwindigkeit und die Schrottrate steigt.
• Längenoptimierung: Die Bestellung von Fixlängen (z. B. 5850 mm) statt 6-Meter-Standardlängen kann 5-10 % Materialeinsparung durch Verschnittminimierung bringen.
• Legierungsstandardisierung: Die Bündelung von Teilen auf gängige Legierungen wie 6060 oder 6063 hilft, Mindestbestellmengen (MOQ) zu umgehen und bessere Preise zu erzielen.

1.3 Die Preisformel

Der Verkaufspreis setzt sich zusammen aus:

• LME: London Metal Exchange Basispreis (börsenabhängig, täglich schwankend).
• Billet-Prämie (Bolzenprämie): Kosten für das Gießen zu Pressbolzen und Logistik.
• Umarbeitungskosten (Conversion): Betriebskosten der Presse, Arbeit, Energie.