Was sind die Eigenschaften von Kupferlegierungen?

Bei verschiedenen Tätigkeiten bei der Metallbearbeitung kann es vorkommen, dass du mit Kupferlegierungen arbeiten musst. Das ist ein Material, das aus der Verbindung von Kupfer und anderen Elementen besteht und spezifische Eigenschaften hat, die in verschiedenen Aktivitäten verwendet werden. Kupferlegierungen sind fundamental in der Industrie und im Bauwesen, weil sie hervorragende physiko-chemische Eigenschaften haben.

Es muss auch hinzugefügt werden, dass wenn man Kupfer mit anderen Materialien verbindet, Strukturen mit überlegenen mechanischen Leistungen entstehen. Das alles ohne die charakteristischen Eigenschaften des Basimetalls zu verlieren. Hier sind also eine Reihe von nützlichen Informationen, die du kennen musst, bevor du mit Arbeiten anfängst, die die Verwendung aber auch die Bearbeitung dieses Metalls vorsehen, wie das Schneiden und Bohren von Kupfer.

Was sind Kupferlegierungen, Definition

Erster Punkt dieses Leitfadens: verstehen, worüber wir sprechen. Kupferlegierungen sind Materialien metallischer Natur, die genau diesem Namen entsprechen: wir sprechen von Verbindungen, die aus der Kombination von Kupfer mit einem oder mehreren anderen chemischen Elementen entstehen. Diese Schmelze ist unverzichtbar, um die mechanischen Eigenschaften von reinem Kupfer zu verbessern, während seine hervorragenden Eigenschaften erhalten bleiben.

Gehen wir von einer Annahme aus: Kupfer ist ein sehr weiches Metall und das kann in bestimmten Umständen ein Problem sein, andererseits ist es ein ausgezeichneter Leiter: nicht umsonst wird es in elektrischen Kabeln verwendet. So können die oben genannten Legierungen die Struktur verbessern, um das Ergebnis fester zu machen, während die Leitfähigkeit erhalten bleibt, die uns interessiert.

Was sind die wichtigsten verwendeten Kupferlegierungen?

Wie du dir leicht vorstellen kannst, sind Kupferlegierungen zahlreich, aber es ist möglich, sie in vier Unterkategorien zu gruppieren, die es ermöglichen, mit gut detaillierten Kombinationen nach Literatur zu arbeiten. Hier sind diese Familien von Kupferlegierungen:

Messing

Es wird mit Kupfer und Zink erhalten und ist sehr verbreitet. Es hat bekannte, geschätzte Eigenschaften: es ist duktil, korrosionsbeständig und hat eine Farbe ähnlich Gold. Es wird verwendet, um Armaturen, Musikinstrumente und rustikale Dekorationen herzustellen.

Bronze

Hergestellt mit Kupfer und Zinn. Hier beginnt man, mit spezifischen Qualitäten zu arbeiten: Bronze ist sehr hart und verschleißbeständig. Historisch für Waffen und Statuen verwendet, wird es heute für Zahnräder, Buchsen und Lager verwendet. Und für den dritten Platz bei Preisverleihungen.

Kupfernickel

Eine Kupferlegierung, die aus der kombinierten Verarbeitung von Kupfer und Nickel entstanden ist. Hier finden wir außergewöhnliche Meereskorrosionsbeständigkeit. Es wird für die Rohre von Entsalzungsanlagen und für die Prägung von Münzen wie die 1- und 2-Euro-Münzen im Umlauf verwendet.

Alpacca

Schließlich haben wir Alpacca, eine komplexere Kombination aus Kupfer, Zink und Nickel. Es enthält kein Silber, aber glänzt ähnlich. Diese Lösung wird für Besteck und Präzisionsinstrumente verwendet und gilt als hart und korrosionsbeständig.

Die wesentlichen Vorteile von Kupferlegierungen

In wenigen Worten vereinigt sie die Vorteile von Kupfer und hebt seine Mängel auf. Je nach Kombination mit bestimmten Elementen hast du Kupferlegierungen, die höhere Härte und mechanische Festigkeit bieten, bessere Beständigkeit gegen Korrosion für Meeresanwendungen oder in Küstennähe, Bearbeitbarkeit zur Vereinfachung des Gusses oder Schnitts. Die Welt der Konstruktion und Anwendungen ist vielfältig.

Und immer in Entwicklung. Und Kupferlegierungen helfen, das beste mögliche Ergebnis zu erzielen, während immer ein hervorragendes Leitungsniveau beibehalten wird. Aber es gibt auch andere Vorteile, die bewahrt werden müssen, wie antibakterielle Eigenschaften (Quelle Wikipedia) und die große Fähigkeit, recycelt zu werden. Auch Kupferlegierungen können geschmolzen und wiederverwendet werden, ohne ihre ursprünglichen Eigenschaften zu verlieren.

Hauptmerkmale von Kupferlegierungen

Obwohl sie je nach Zusammensetzung unterschiedliche Eigenschaften haben, haben Kupferlegierungen spezifische Merkmale, die die verschiedenen Kombinationen charakterisieren. Zunächst wird eine hohe Leitfähigkeit beibehalten. Obwohl leicht unter reinem Kupfer, bewahren die Legierungen hervorragende wärme- und elektrische Leitfähigkeit. Dann müssen wir die Korrosionsbeständigkeit hervorheben.

Viele Legierungen, wie Bronze, entwickeln eine schützende Patina, die sie ideal für marine oder aggressive chemische Umgebungen macht. Die Zugabe von Zink, Zinn oder Aluminium erhöht die Härte und die Zugfestigkeit im Vergleich zum nichtlegierten Metall. Gleichzeitig können diese Legierungen leicht durch plastische Verformung (heiß oder kalt) verformt werden und zeigen hervorragende Gussneigung. Wie reines Kupfer haben seine Legierungen die natürliche Fähigkeit, Bakterien und Viren von Oberflächen zu beseitigen.

Wie man Kupferlegierungen bearbeitet

Gehen wir von einem bekannten Punkt aus: Kupfer ist pastös, schwer mit Schneidwerkzeugen zu bearbeiten, weil - zum Beispiel - beim Bohren dieses Material dazu neigt, ihn nach unten zu ziehen, anstatt ihn zu bohren. Legierungen sind eine Zusammensetzung, die auch Kupfer umfasst, daher tritt dieses Problem nur teilweise auf. Wie auch immer, das Bohren und andere Spanabtragungsarbeiten (Drehen, Fräsen) an Kupferlegierungen werden stark durch die chemische Zusammensetzung des Materials beeinflusst. Im Allgemeinen können wir sagen, dass für Messing und Bronze Spitzen mit einem reduzierten Wendungswinkel verwendet werden, um zu vermeiden, dass das Werkzeug zu schnell eindringt.

Aber der Vorschub muss immer konstant sein, wenn er zu langsam ist, kannst du einen Überschuss an Reibung und Wärme verursachen. Wenn du zu schnell bist, kannst du die Spitze aufgrund des Materials brechen, das zu zäh ist. In jedem Fall kannst du den richtigen Lösungsweg im Krino-Katalog konsultieren, der Spitzen zum Bohren auch von Kupferlegierungen wie Messing und harter Bronze hat.