Kupferlegierungen

Über den Werkstoff

Kupferlegierungen sind für zahlreiche Anwendungen unverzichtbar – von der Uhrmacherei über die Elektronik bis zur Membranherstellung. Dank ihrer elektrischen Leitfähigkeit, Verformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit werden sie in vielen technischen Bereichen eingesetzt.

Messing (Cu-Zn)

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und bis zu 45 % Zink, oft ergänzt durch Blei, Zinn, Nickel, Mangan oder Aluminium. Es bietet eine gute Kombination aus mechanischer Festigkeit, guter Bearbeitbarkeit und nicht-magnetischen Eigenschaften.

Je höher der Zinkgehalt, desto besser die Festigkeit – jedoch auf Kosten der Kaltverformbarkeit. Ab einem Zinkanteil über 36 % tritt die Beta-Phase auf, welche die Verformbarkeit weiter einschränkt.

Bleihaltige Sorten zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Zerspanbarkeit aus. Dennoch ist Messing nicht für jede Anwendung geeignet: Die Relaxationsbeständigkeit bei Wärmeeinwirkung ist begrenzt, insbesondere bei Steckverbindern.

Bronze (Cu-Sn)

Bronze bezeichnet primär Legierungen aus Kupfer und Zinn – häufig in der Anschlusstechnik im Einsatz. Dort spricht man oft von Phosphorbronze, da bei der Herstellung ein Phosphorgehalt als Reduktionsmittel zurückbleibt.

Um gute Kaltverformbarkeit zu gewährleisten, wird Bronze ausschliesslich in der Alpha-Phase verarbeitet – also mit 4–9 % Zinngehalt. Höhere Zinngehalte würden zur Bildung der spröden Delta-Phase führen.

Im Vergleich zu Messing weist Bronze bessere mechanische Eigenschaften auf, jedoch ist die Relaxationsbeständigkeit bei Temperaturbelastung nur geringfügig höher.

Neusilber (Cu-Ni-Zn)

Neusilber ist eine ternäre Legierung aus Kupfer, Nickel und Zink – gelegentlich auch mit Blei, um die Zerspanbarkeit zu verbessern.

Es bietet eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Messing und zeichnet sich durch gute Kaltverformbarkeit aus, insbesondere bei einphasigen Sorten. Mechanisch ist Neusilber robuster als klassische Messinglegierungen.