Die drei Zweige
Reines Kupfer — C110, C11000, elektrolytisches Kupfer — besteht zu mindestens 99,9 % aus Kupfer und ist der Bezugspunkt für die elektrische und thermische Leitfähigkeit: 100 % IACS ist kein Wert, den C110 annähernd erreicht, sondern der Standard, den C110 definiert. Es erscheint als Stromschienen, Abschirmung, Erdungsteile und dort, wo Wärme bewegt werden muss.
Messing ist mit Zink legiertes Kupfer. Der Zinkzusatz erhöht Festigkeit und Härte und senkt die Kosten, und das Kupfer-Zink-Verhältnis legt fest, wo ein bestimmtes Messing landet: Die 70/30-Güten wie C26000 sind am duktilsten und am besten zum Tiefziehen, während die 62/38-Gruppe wie H62 fester und besser für Klemmen und Beschläge ist.
Bronze ist Kupfer, legiert mit etwas anderem als Zink — Zinn in den klassischen Zinnbronzen oder Kombinationen einschließlich Phosphor. C5191-Phosphorbronze ist die im Blechbereich am häufigsten anzutreffende, gewählt wegen ihrer Kombination aus Festigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Korrosionsverhalten in Federn und Kontakten.
| Familie | Legierungselement | Charakter | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| Reinkupfer (C110) | Keines — 99,9 % Cu | Beste Leitfähigkeit, am weichsten | Stromschienen, Abschirmung, Erdung |
| Messing — 70/30 (C26000) | Zink | Tiefziehduktilität | Gezogene Näpfe, Sichtteile |
| Messing — 62/38 (H62) | Zink | Fester, weniger duktil | Klemmen, Beschläge, Hardware |
| Phosphorbronze (C5191) | Zinn plus Phosphor | Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit | Federn, Kontakte, flexible Teile |
Wie man wählt
Gehen Sie von der Hauptaufgabe aus. Ist sie elektrisch oder thermisch, ist die Antwort reines Kupfer, und der Leitfähigkeitswert ist die Spezifikation. Ist es ein umgeformtes oder gezogenes Teil, bei dem Kosten und Aussehen gemeinsam zählen, ist Messing die Familie, und der Kupfergehalt bestimmt die Duktilität. Ist es eine Feder oder ein Kontakt, der wiederholt federt, ist Phosphorbronze die einzige der drei, die dafür gemacht ist.
Zwei Eigenschaften sind bei allen dreien im Blick zu halten. Kupferlegierungen kaltverfestigen schnell, sodass Umformoperationen eine Zwischenglühung brauchen können, und sie gehören zu den teureren Blechwerkstoffen — eine Spezifikation, die nach Kupfer greift, wo Aluminium oder Stahl genügte, ist eine Kostenentscheidung und keine technische.
Hinweise zu Fertigung und Oberfläche
Alle drei schneiden sauber und formen sich gut innerhalb ihrer jeweiligen Grenzen, und alle drei nehmen Beschichtung und Lackierung bereitwillig an. Die praktische Einschränkung ist das Schweißen: Zink und Zinn verdampfen bei Schweißtemperaturen, deshalb sind Löten und Hartlöten die Standardfügewege für Messing und Bronze, wobei mechanisches Befestigen bevorzugt wird, wo die Verbindung Strom führt.
Die Oberfläche wirkt mit der Anwendung zusammen. Kupfer und seine Legierungen laufen an, wenn sie gehandhabt werden oder der Atmosphäre ausgesetzt sind — schneller, je höher der Zinkgehalt —, deshalb sollten Teile, bei denen das Aussehen zählt, lackiert, galvanisiert oder beschichtet werden. Wo Leitfähigkeit der Punkt ist, muss darauf geachtet werden, dass die gewählte Oberfläche keine Kontaktfläche isoliert, die leiten soll.