Guss aus Kupferlegierungen

Werkstoffe auf Kupferbasis sind die ältesten Konstruktionswerkstoffe überhaupt, die bereits von mehr als fünfeinhalb Tausend Jahren vergossen wurden. Das reine Kupfer war das erste Metall, welchen im Feingießverfahren vergossen wurde. Da das reine Kupfer schlechte Gießeigenschaften hat, neigt zur Gasaufnahme aus der Atmosphäre und sehr weich ist, haben die Menschen sehr früh gelernt, durch Legierung mit Zinn die Festigkeit zu steigern und die Gasaufnahme aus der Atmosphäre zu unterdrucken.

Unter dem Begriff „Bronze“ werden Kupfer-Zinn-Legierungen, unter dem Begriff „Messing“ Kupfer-Zink-Legierungen und unter dem Begriff „Rotguss“ werden Kupfer-Zinn-Zink-(Blei)-Legierungen geführt.

Aufgrund des hohen Kupferpreises und des hohen Preises der einzelnen Legierungselemente werden Werkstoffe auf Kupferbasis dann eingesetzt, wenn zusätzlich zu ausreichend hohen Festigkeitseigenschaften noch weitere Eigenschaftskombinationen gefordert werden, so wie:

  • Hohe Korrosionsbeständigkeit
  • Hohe Elektroleitfähigkeit
  • Hohe Gleitfähigkeit
  • Antibakterielle Eigenschaften
  • Ästhetisches Aussehen

Gusswerkstoffe auf Kupferbasis werden in sechs Legierungsgruppen aufgeteilt:

  • Reines Kupfer oder Kupfer-Chrom-Werkstoffe (nach DIN 17655). Diese Werkstoffe werden dann eingesetzt, wenn besonders hohe Leitfähigkeit gefordert wird, und keine hohe Festigkeit notwendig ist. Diese Werkstoffe haben elektrische Leitfähigkeit im Bereich von 35-55 Ω mm².
  • Kupfer-Zinn- und Kupfer-Zinn-Zink-Gusslegierungen (Guss-Zinnbronze und Rotguss) (nach DIN 1705).
  • Kupfer-Zink-Gusslegierungen (Gussmessing und Guss-Sondermessing) (nach DIN 1709)
  • Kupfer-Aluminium-Gusslegierungen (Guss-Aluminiumbronze) (nach DIN 1704)
  • Kupfer-Blei-Zinn-Gusslegierungen (Guss-Zinn-Bleibronze) (nach DIN 1716)
  • Kupfer-Nickel-Gusswerkstoffe (nach DIN 17655)

Gussmessinge und Rotguss sind die wichtigsten Werkstoffe auf Kupferbasis, die fast 80% der Gesamtherstellung ausmachen. Aus diesen Werkstoffen werden vorwiegend Gussarmaturen und Gleitteile hergestellt.

 

Weiterführende Literatur:

M. Kleinau und L. Wenk, Guss aus Kupfer und Kupferlegierungen, Technische Richtlinien, Gesamtverband Deutscher Metallgießereien, März 1997,

H. Michels, Kupferbasis-Gusswerkstoffe, in Handbuch Urformen, Hrsg. A. Bührig-Polaczek, W. Michaeli, G. Spur, Hanser-Verlag, München, 2014