Anhänglichkeit: sehr gering

15. Januar 2021 | Allgemein | Verfasser: Michael Schmidt | Lesedauer: 2 min

Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe und Verschleiß

Hohe Verschleißbeständigkeit zählt bekanntlich auch zu den guten Eigenschaften unserer Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe. Tribologie-Experten werden natürlich sofort fragen: Was heißt hier Verschleiß – geht es ein wenig konkreter? Verschleiß als solchen gibt es doch gar nicht, dafür viele verschiedene Arten von Verschleiß. Ja, es geht konkreter. Aber es ist dabei wie so oft im Zusammenhang mit unseren Werkstoffen. Vollständiges Wissen können wir leider noch nicht bieten.

Punktschweiß-Elektroden
Punktschweiß-Elektroden aus CEP DISCUP®

Bisherige Werkstofftests haben gezeigt: Unsere Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe sind, verglichen mit konventionellen Kontaktwerkstoffen (Kupfer oder Elektrobronze), resistenter gegen

  • Kontaktabbrand („Funkenerosion“) und
  • Kontaktverkleben sowie auch gegen
  • Reibverschleiß,

Letzteres im Vergleich mit konventioneller Lagerbronze. In der Elektrotechnik treten die verschiedenen Verschleißarten nicht selten kombiniert auf. Da können Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe sozusagen doppelt punkten.

Verschleißbeständige Kontakte

Wenn Schalt- oder Schleifkontakte unter Starkstrom einen Lichtbogen ziehen, dann kann man die Werkstoffschädigung förmlich miterleben. Dass Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe hier resistenter als konventionelle Kontaktwerkstoffe sind, steht fest. Was aber wirklich geht, wurde bislang aber nur in geringem Maße untersucht.

Ein europäischer Hersteller von Stromabnehmerbügeln für Elektroloks hat vor einiger Zeit eine Testcharge von CEP DISCUP® bestellt – als Material für die Schleifkontakte. Hier lag nun definitiv eine kombinierte Verschleißbeanspruchung im oben genannten Sinne vor. Die Besteller ließen sich bei ihrem Interesse indes nicht allein vom prognostizierten Verschleißverhalten leiten, sondern auch vom relativ hohen Elastizitätsmodul des Werkstoffs – sprich: von den Federeigenschaften. Auf diesen Härtetest für unseren Kupfer-Hochtemperaturwerkstoff haben wir uns schon richtig gefreut. Aber dann ist die Sache im Sande verlaufen. Lag es an den Vorschriften? Hielt unser Werkstoff nicht, was er versprach? Oder war er im Gegenteil am Ende als Verschleißpartner sogar zu gut – sprich: Wurde der Fahrdraht zum Leidtragenden? In beiden Fällen hätte sich bestimmt etwas machen lassen. Wie gesagt, unsere Kupfer-Hochtemperaturwerkstoffe sind flexible Systeme. Verschleiß ist ein komplexes, nicht eindeutig vorhersagbares Phänomen. Eigentlich war auch das so ein Fall, wo Probieren hätte über Studieren gehen sollen. Eigentlich. Wir haben nie erfahren, woran es gelegen hat.

Klebfreie Elektroden

Bei einer anderen Art von Kontakten allerdings sammelt CEP Freiberg schon seit Jahren praktische Erfahrung, nämlich bei Elektroden für das Widerstandspunktschweißen, konkret: für das Mikropunktschweißen von Blech. Grund für die Anwendung ist, dass man deutlich weniger von diesen Verschleißartikeln braucht, wenn sie aus Kupfer-Hochtemperaturwerkstoff sind. Sie halten deutlich länger als konventionell aus Kupfer gefertigte. Das ist eine Sache der LT-Eigenschaften des Werkstoffs. Vor allem aber kleben sie nicht am Blech, wie es ihre konventionellen Produktgeschwister oft tun, und verhindern damit beispielsweise kostspielige Anlagenausfälle in der automatisierten Fertigung. Und das wiederum ist eben eine Sache der Verschleißeigenschaften. Tatsächlich haben wir recht lange experimentiert, bis die passende Feinrezeptur für den Elektrodenwerkstoff gefunden war. Wir haben diese Version CEP DISCUP® VOLT genannt. Das Ergebnis können wir den Herstellern von Punktschweißanlagen nur empfehlen.

Natürlich muss sich nicht auf das Mikropunktschweißen beschränken. Auch große Anlagentypen wurden schon ausprobiert. Dort funktionierte es ebenfalls.