Die Entdeckung der Vielfalt

NE-Metalle - Selbst bewährte Werkstoffe lassen sich verbessern: Der neue Messingwerkstoff ›Ecobrass‹, den die Ulmer Wieland-Werke erstmals auf der Hannover Messe präsentiert haben, eröffnet völlig neue Möglichkeiten der Verarbeitung.

04. Juli 2005

Der Werkstoff Messing kommt seit Jahrhunderten bei einer Vielzahl von Anwendungen nicht nur in der Industrie zum Einsatz: Die besonderen Eigenschaften der unterschiedlichen Messing-Varianten ergeben sich aus den Mengenverhältnissen der eingesetzten der Legierungselemente Kupfer und Zink. Eine Weiterentwicklung des traditionsreichen Werkstoffs haben jetzt die Ulmer Wieland-Werke vorgestellt: Das neue Material mit der Bezeichnung Ecobrass ist eine spezielle Kombination der Legierungselemente Kupfer, Zink und Silizium. Es kombiniert eine hohe Festigkeit mit zugleich hoher Dehnbarkeit und erlaubt eine Kalt- oder Warmumformung sowie eine kombinierte Verarbeitung. Die Korrosionsbeständigkeit und gute Zerspanbarkeit erlaubt dabei eine individuelle Formgebung. Interessant ist das neue Material besonders für viele industrielle Branchen wie zum Beispiel Automotive, Elektrotechnik oder Elektronik. Mit ausschlaggebend für die Entwicklung des neuen Werkstoffs waren die anstehenden Verordnungen für Altfahrzeuge sowie Elektro- und Elektronikschrott. Der Werkstoff ist deshalb komplett bleifrei, besitzt keinerlei andere ohne toxische Zusätze und ist damit aus Umwelt- und Gesundheitsgründen auch eine Investition in die Zukunft.

Zum Einsatz kommen soll der neuartige Metallwerkstoff vor allem in mechanisch und korrosionschemisch hoch beanspruchten Bauteilen. Die hohe -Festigkeit ermöglicht den Einsatz von Ecobrass dabei auch in Bereichen, in denen bisher beschichtete Automatenstähle oder Edelstahl verwendet wurden. Durch die Zugfestigkeit bis zu 1.000 Megapascal und eine durchgängig gute Dehnung lassen sich höhere Drehmomente und dadurch geringere Wandstärken oder Gewindegrößen realisieren; einer weiteren Miniaturisierung steht damit nichts im Wege. Im Gegensatz zu Edelstahl läßt sich der neue Werkstoff jedoch gut zerspanen. Die Späne sind dabei kurz und lassen sich zudem wieder dem geschlossenen Wertstoffkreislauf zuführen. Der Zusatz von Silizium verbessert außerdem die Korrosionsbeständigkeit gegenüber herkömmlichem Automatenmessing deutlich. Der Werkstoff ist unempfindlich gegen Spannungsrißkorrosion und beständig gegen Entzinkung. Eine Oberflächenbehandlung wie Verzinken, Verchromen oder Vernickeln, wie bei Stählen üblich, ist daher nicht mehr notwendig. Damit eignet sich die der Werkstoff speziell für Schließzylinder, Fahrzeugkomponenten, Fittings oder Armaturen, die ständigen Korrosionsgefahren oder dauerhafter Belastung ausgesetzt sind. Die schlechte Wärmeleitfähigkeit ermöglicht zudem problemlos Verbindungsarbeiten wie Löten, beispielsweise in den Bereichen der Optik oder Feinmechanik.

Die vielfältigen Verarbeitungsmöglichkeiten erlauben eine große Freiheit bei der Produktgestaltung. So läßt sich der Werkstoff nicht allein gut kalt umformen, sondern eignet sich auch für eine kombinierte Bearbeitung aus Zerspanen und Kaltumformen, wie zum Beispiel zum Biegen, Nieten, Crimpen oder Rändeln. Beim Warmumformen bei höheren Umformtemperaturen ermöglicht die gute Durchwärmungsdauer ein Fließverhalten vergleichbar mit Schmiedemessing. Die neue Legierung ist damit eine preisgünstige Alternative zu anderen NE-Metallen oder rostfreien Stählen über den gesamten Stoff- und Bearbeitungskreislauf hinweg bis hin zum Recycling. Erhältlich ist das Material in Form von Stangen, Drähten und Profilen.

Kooperation in der Entwicklungsphase

Ausgewählte Kunden kooperierten bereits in der Entwicklungsphase des Werkstoffs mit dem württembergischen Unternehmen und wissen deshalb die besonderen Verarbeitungseigenschaften zu nutzen. So fertigt der Elektronikteile-Hersteller Hora-Werk im nordrhein-westfälischen Bünde mittlerweile zwei Arten von Schraubklemmen vollständig aus Ecobrass-Vierkantdraht. Hora-Geschäftsführer Dirk Niestrat ist begeistert: »Dieser Werkstoff verfügt über neue und ungeahnte Eigenschaften, die man so bislang bei Standardmessing vergeblich suchte.« Besonders vorteilhaft ist für den Elektronikteile-Lieferanten die hohe Festigkeit des Materials: Sie erlaube es, wesentlich höhere Kräfte zu übertragen und damit ein höheres Bruchmoment einzustellen, erklärt Niestrat: »Wo früher bei den Schraubklemmen ab einem bestimmten Zeitpunkt die Klemme brach, bricht jetzt vorher die Schraube.« Mit der Speziallegierung lassen sich daher viele Teile künftig mit geringeren Wandstärken oder Gewindegrößen realisieren. Einer weiteren Miniaturisierung und somit Materialeinsparung steht damit nichts im Wege. Um auch die Endkunden von dem neuen Werkstoff zu überzeugen, hat das Unternehmen eine Serie von 500.000 Teilen produziert, anhand derer sich die Materialvorteile deutlich demonstrieren lassen. So rechnet Niestrat fest damit, daß Kunden bei der Neugestaltung von Produkten künftig verstärkt Ecobrass von Wieland nachfragen. Deshalb wird Hora künftig weitere Produkte aus NE-Metallen oder Edelstahl auf das neue Material umstellen.

Michael Scharf, Wieland-Werke

Erschienen in Ausgabe: 05/2004