Bronze – ein Werkstoff mit vielen Facetten

Bronze ist ein Kupfer-Zinn-Gemisch, das sich je nach  Art der Verarbeitung zwischen Knet- und Gusslegierung unterscheiden lässt. Die Knetlegierung weist einen Zinnanteil von bis zu 8,5% auf, die Gusslegierung einen Zinnanteil zwischen 9-12%.

Um die Werkstoffeigenschaften zu beeinflussen wird Bronze mit Legierungskomponenten und Zusätzen versehen. Hierbei handelt es sich bei Knetlegierungen meist um Phosphor und Zink, bei Gusslegierungen werden zusätzlich Blei, Nickel und Eisen beigemengt. Aufgrund dieser zusätzlichen Komponenten werden derartige Legierungen als Mehrstoffbronzen bezeichnet. Durch die Legierungskomponente Zinn weist Bronze im Vergleich zu Kupfer eine hohe Festigkeit und Härte auf. Mit steigendem Zinngehalt sinkt die Leitfähigkeit, während die Festigkeit und Härte des Materials steigen. Bronze ist korrosions- und verschleißfest, meerwasserbeständig und bietet zudem gute Feder- und Gleiteigenschaften und verfügt über eine hervorragende Dauerschwingfestigkeit.

Knetlegierungen eignen sich zur Warm- und Kaltumformung. Bronze mit einem Zinnanteil bis 8% wird meist in der Elektrotechnik und Elektronik, sowie in der Automobilbranche und im Maschinenbau für Gleitlager und andere Buchsen verwendet. Knetlegierungen sind bis auf Ausnahmen schwer spanbar, aber im Allgemeinen problemlos schweißbar. Vor allem das Schutzschweißverfahren WIG und das Widerstandsschweißen haben sich bisher bewährt. Bei Bauteilen, die korrosiven Medien ausgesetzt werden ist bei Verbindungselementen wie Nieten und Schrauben darauf zu achten, dass diese artähnlich sind, um Kontaktkorrosion zu vermeiden.

Bronze-Gusslegierungen zählen zu den korrosionsbeständigsten Kupferwerkstoffen. Sie haben eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen die verschiedensten atmosphärischen Einflüsse, da sie sich mit einer fest haftenden und zugleich dichten Schutzschicht überziehen. Diese Schutzwirkung nimmt mit einem steigenden Zinngehalt zu. Zahlreiche Mehrstoffbronzen zeichnen sich zudem durch gute Gleit- und Notlaufeigenschaften aus. Gusslegierungen sind generell besser spanbar als Knetlegierungen mit vergleichbaren Zusammensetzungen. Mehrstoff-Legierungen mit Bleianteil lassen sich hervorragend zerspanen und weichlöten. Übersteigt der Bleianteil 2% ist die Bronze jedoch nur bedingt schweißbar. Weiterhin sollten bei kleineren Reparaturschweißungen Überhitzungen und Schweißspannung vermieden werden. Bei dem Einsatz von Verbindungselementen verhält es sich wie bei den Knetlegierungen. Einsatzgebiete der Bronze-Gusslegierungen sind u.a. der Maschinen,- Schiff- und Automobilbau, aber auch die Elektrotechnik und Nahrungsmittelindustrie.