Breites Verarbeitungsspektrum

Kupfer und Kupferlegierungen können auf sehr verschiedene Art und Weise verarbeitet werden, denn bei Kupfer erreicht man eine weitreichende Variation der mechanischen und physikalischen Eigenschaften durch Modifikation der Legierungsbestandteile.

Reinkupfer kann nicht zuletzt aufgrund der vielen Möglichkeiten der Verarbeitung auf verschiedenste Arten verwendet werden. Kupfer und Kupferlegierungen lassen sich gut schmelzen und gießen, innerhalb einer großen Temperaturspanne ausgezeichnet umformen, sie können geglüht, weich- und hartgelötet, aber auch geschweißt werden. Die einfachste Methode, zum Endprodukt zu gelangen, ist das Schmelzen und Gießen, welches meistens im Druckgießverfahren abläuft. Gegossenes Kupfer lässt sich sowohl Warm- als auch Kaltumformen. Durch diese Möglichkeit der Verarbeitung, auch spanlose Formgebung genannt, lassen sich Drähte, Bänder, Bleche und Stangen herstellen. Bei der spanabhebenden Formgebung wird die gewünschte Form durch Abschleifen, Abfräsen o.ä. erreicht. Das Verfahren dient besonders der Herstellung von Drehteilen. Hinzu kommt noch eine Reihe von Verbindungsmöglichkeiten wie das Schweißen, welches für das Aufbringen von Panzerungen, Platten und Pufferschichten verwendet wird.

Zur Herstellung von Blechen und Bändern werden Walzbarren aus Kupfer auf etwa 800 bis 950 °C vorgewärmt und bis auf eine Dicke von 10 bis 20 mm warmgewalzt. Diese Vorwalzbleche werden dann in der Regel gefräst und in kaltem Zustand – eventuell unter Einschaltung von Zwischenglühungen und Beizen – bis zu den erforderlichen Dicken fertiggewalzt. Kupferbleche und -bänder lassen sich wegen ihrer guten Kaltumformbarkeit durch Tiefziehen, Drücken, Treiben usw. gut weiterverarbeiten. Kupferrohre werden üblicherweise aus gegossenen Rundbarren hergestellt, die zu einem Rohr stranggepresst oder warmgewalzt werden. Die Rohrrohlinge werden durch Kaltumformung auf Pilgerschrittwalzwerken oder Ziehbänken stufenweise auf den Endquerschnitt gebracht. Am wirtschaftlichsten werden Kupferrohre in großen Längen als Ringe auf Trommelziehmaschinen fertig gezogen. Zur Herstellung von Stangen aus Kupfer werden zunächst vorgewärmte Pressrundbarren auf einer Strangpresse zu Strängen verpresst. Bei der anschließenden Kaltumformung auf den gewünschten Endquerschnitt wird der Pressstrang auf Ziehbänken durch eine Matrize gezogen.

Drähte werden entweder als Gießwalzdraht sofort nach dem Guss in der Gießhitze gewalzt oder es werden Drahtbarren auf 800 bis 900 °C erwärmt und auf Kaliberwalzwerken zu Walzdraht von 8 oder 12 mm Ø ausgewalzt, anschließend gebeizt und für höhere Ansprüche auch geschält. Der Walzdraht wird dann auf Mehrfachziehmaschinen auf das geforderte Maß gezogen. Kupfer lässt sich beim Drahtziehen mit einer Querschnittsverminderung von mehr als 99 % ohne Zwischenglühungen umformen.

Bei der Herstellung von Gesenkschmiedestücken werden meist Stangenabschnitte nach Anwärmen auf die Umformungstemperatur in eine den Werkstoff allseitig umschließende Hohlform (Gesenk) eingelegt und unter dem kräftigen Druck einer Presse umgeformt. Dagegen sind Freiformschmiedestücke durch Schlag oder Druck umgeformtes Halbzeug, das vorwiegend mit einfachen, den Werkstoff nicht allseitig umschließenden Werkzeugteilen (z. B. Flachbahnen, Sättel) hergestellt worden ist.

Kupfergusswerkstoffe
Kupferknetwerkstoffe

Kupfergusswerkstoffe

Zu den Kupfergusswerkstoffen gehören alle für die Herstellung von Formteilen durch Gießen geeignete Werkstoffe. Die fertigen Gussteile erstarren beim Formgebungsverfahren endabmessungsnah und werden nachträglich i. a. nicht mehr verformt, sondern nur noch geputzt und in bestimmten Fällen spanend bearbeitet. Sie können nach dem Sand-, Kokillen-, Schleuder-, Strang- oder Druckgussverfahren hergestellt werden.

Kupferknetwerkstoffe

Zu den Kupferknetwerkstoffen zählen alle Kupferwerkstoffe, die durch Massivumformung wie Strangpressen, Gießwalzen, Walzen, Ziehen oder Schmieden zu Halbzeugen (Stangen, Profilen, Rohren, Drähten, Blechen, Platten, Bändern oder Formteilen) verarbeitet werden. Die Zusammensetzungen der Kupferknetwerkstoffe werden auch in den jeweils betreffenden Produktnormen angegeben. Diese Normen enthalten außerdem im Bereich der Anforderungen mechanische Eigenschaften, Maße, Toleranzen sowie Oberflächeneigenschaften. Außerdem sind dort neben Angaben zu Definitionen, Bezeichnungen und Bestellangaben auch Hinweise zu Probeentnahme, Prüfverfahren, Konformitätserklärung und Prüfbescheinigung sowie zu Kennzeichnung, Verpackung und Etikettierung zu finden.

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