Fügeverfahren

Es gibt vielfältige Möglichkeiten Kupferwerkstoffe miteinander oder auch mit anderen Werkstoffen zu fügen.

Löten

Verfahren zum Verbinden verschiedener metallischer Werkstoffe mit Hilfe eines geschmolzenen Zusatzmetalls (Lot).
Lötmittel zum Weichlöten (Arbeitstemperatur unter 450 °C): niedrig schmelzende (180 - 220 °C) Legierungen auf Blei-, Antimon- und Zinnbasis; z. B. Weichlot (Lötzinn), Schnellot mit 60 Prozent Zinn und Kolophonium als Flussmittel, besonders für elektronische Schaltungen.
Lötmittel zum Hartlöten (über 450 °C): unlegierte Kupfer-, Messing- und Silberlote und für Leichtmetalle Hartlote auf der Basis von Aluminium, Silizium, Zinn und Cadmium. Teilweise wird unter Zusatz von pasten- oder pulverförmigen Flussmitteln (z. B. Lötfett) gearbeitet. Lötwasser, eine wässrige Lösung von Zinkchlorid (und Salmiak), wird zur Entfernung von Oxidschichten verwendet. Zum Weichlöten werden meist Propanbunsenbrenner, elektrische Lötkolben, Lötstifte und Lötnadeln verwendet.

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Löten von Kupfer und Kupferlegierungen
Die Sie sich hier kostenlos downloaden können: i.003

Kleben

Kupfer und Kupferlegierungen sind gut für Klebeverbindungen geeignet. Um qualitativ hochwertige Klebeverbindung herzustellen, ist großes Gewicht auf die Oberflächenvorbereitung zu legen. Die Oberflächen von Kupferwerkstoffen sind gleich nach einer spanenden Bearbeitung am besten für Klebeverbindungen geeignet. In speziellen Fällen ist auch das Aufbringen einer Zwischenschicht als Haftgrund empfehlenswert. Sollen lackierte Oberflächen geklebt werden, ist vorab die Haftfestigkeit der Lackierung zu prüfen.

Hohe Klebfestigkeiten sind bei Klebverbunden aus Kupfer bzw. Kupfer-Zink-Legierungen mit Aluminium, nichtrostendem Stahl, Kohlenstoffstahl mit Zweikomponenten-Klebstoff auf Polyurethanbasis zu erreichen. 

Da sich Kupferwerkstoffe gut weichlöten lassen, wurde die Klebetechnik für Kupferwerkstoffe erst relativ spät erprobt. Der Vorteil der Klebeverbindungen ist vor allem darin begründet, dass sich nicht nur Metalle untereinander, sondern auch Metalle mit andersartigen Werkstoffen, z.B. Schichtstoffen, Holz, Kunststoffen usw. verbinden lassen. Die Festigkeiten von Klebeverbindungen liegen in der Größenordnung von Weichlöt-verbindungen.

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Plattieren

Grundsätzlich lassen sich durch Plattierung mit Werkstoffen auf Kupferbasis die verschiedensten Metallkombinationen herstellen. Aus metallurgischen Gründen können dabei Zwischenplattierungen, z.B. Nickelschichten als Diffusionssperren, erforderlich werden. Nach den Verfahren wird bei Plattierungen unterschieden zwischen Walzplattieren, Sprengplattieren und Auftragsschweißplattierung. Alle Verfahren werden für Kupfer und Kupferlegierungen angewendet.

Bei der Walzplattierung werden die zu plattierenden Grund- und Auflagewerkstoffe, z.B. Stahl als Grundwerkstoff und Kupfer-Nickel als Auflagewerkstoff, unter Einhaltung bestimmter Temperaturen und Drücke auf schweren Grobblechwalzstraßen ausgewalzt. An das Walzen schließt sich die für die Werkstoffkombination erforderliche Wärmebehandlung an. Sodann wird die Plattierungsauflage durch Schleifen auf eine für die Beanspruchungsfälle erforderliche Oberflächenausführung gebracht.
    

Beim Sprengplattieren werden die beiden in den Abmessungen meist gleichen Grund- und Auflagewerkstoffe mit ihren metallisch blanken Oberflächen mit definiertem Abstand übereinander angeordnet und auf dem Sprengbett abgelegt. Auf die Oberfläche des Auflagewerkstoffes wird die Sprengstoffschicht aufgebracht und punkt- oder linienförmig gezündet. Der Auflagewerkstoff wird in Richtung zum Grundwerkstoff beschleunigt und schlägt mit hoher Geschwindigkeit auf dem Grundwerkstoff auf. Durch den hohen Druck werden die beiden Werkstoffe miteinander verbunden. Dieses Verfahren ermöglicht auch die Verbindung walz- oder schweißtechnisch nicht herstellbarer Werkstoffkombinationen, wie z.B. Titanauflagen auf Kupfer als Grundwerkstoff.

Als Grundwerkstoffe für Plattierungen kommen überwiegend Stähle der verschiedensten Zusammensetzung in Frage. Typische Auflagewerkstoffe auf Kupferbasis sind Cu-DHP (SF-Cu), CuNi10Fe1Mn, CuNi30Mn1Fe, CuAl8Fe3 und CuZn39Sn1 (CuZn38Sn1). Aber auch Kupfer-Aluminium Verbundwerkstoffe, z.B. für Stromschienen, werden hergestellt.

Das Auftragsschweißen von Kupfer und Kupferlegierungen wird vorzugsweise zum Oberflächenbeschichten von Teilen, die sich nicht aus spreng- oder walzplattierten Blechen herstellen lassen, angewendet. Eingesetzt wird für diese Schweißplattierungen vorzugsweise das MIG- oder WIG-Impulsschweißverfahren.

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Download Infodruck

  • i012.pdfSchweißen von Kupfer und Kupferlegierungen
  • i003.pdfLöten von Kupfer und Kupferlegierungen