Hochpräzises Laserschneiden von Nichteisenmetallen

Die Laserbearbeitung von Buntmetallen wie Kupfer, Nickel, Bronze oder Neusilber nutzt deren hohe elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit sowie Korrosionsbeständigkeit aus. Diese Materialien sind ideal für die Fertigung von Elektroden, Stromschienen, Leadframes, Federn, Steckkontakten, EMV-Gehäusen und Terminals. Diese finden in Bereichen der Autoindustrie und Medizintechnik vielseitige Verwendung. Unser besonderes Know-how liegt in der Beschaffung und Bearbeitung von Sondermaterialien. Entdecken Sie unsere Expertise in der Laserbearbeitung und setzen Sie diese gemeinsam mit uns in Ihren Projekten um.

 

Eine Auswahl unserer Buntmetalle mit Eigenschaften

  • Kupfer
    Artikelbeispiele

    Cu-ETP (E-Cu 57/ 58)
    Cu-HCP (SF/SE-Cu)
    Cu-OF (OF-Cu)
    CuCrSiTi (Wieland K75)
    CuFe2P (Wieland K65)

    Eigenschaften
    • hohe elektrische Leitfähigkeiten (59,5 S/m2) primär für Zellbleche, Elektroden, Stromschienen und Leadframes
    • hohe Wärmeleitfähigkeit (ungefähr 395 W/mK) primär als Kühlelement
    • Wärmeausdehnung von 17*10-6/K
    • gute Verformbarkeit (E-Modul 120 GPa)
    • gute Korrosionsbeständigkeit
    • gute Legierungsfähigkeit
    • antibakterielle Eigenschaften
    • Cu-ETP: sauerstoffhaltig mit sehr guter elektrischer Leitfähigkeit
    • Cu-OF: sauerstofffreie, gute Leitfähigkeit, gute Umformbarkeit, gut schweiß- und lötfähig sowie wasserstoffbeständig
    • Cu-DHP: sauerstofffrei, mit Phosphor desoxidiert und gut elektrisch leitend
    • besonders das Laserfeinschweißen von Kupfer ermöglicht präzise Schweißnähte für feine Anwendungen
    Ausgangsformate (Auswahl)
    • Folien, Bänder t=0,006 - 1,0 mm
    • Dünnblech t=0,3 - 4,0 mm
  • Bronze
    Artikelbeispiele

    CuSn4
    CuSn5
    CuSn6
    CuSn8
    CuSn3Zn9

    Eigenschaften
    • hohe Festigkeit und Härte
    • sehr korrosions- und verschleißfest sowie meerwasserbeständig
    • Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme nimmt mit steigendem Zinnanteil ab, dafür steigt die Festigkeit und Härte
    • gute Feder- und Gleiteigenschaften sowie hervorragende Dauerschwingfestigkeit
    • Einsatz für Steckverbinder, Federn, Kontakte und Leadframes
    • Bearbeitungen wie das Bronze-Blech-Lasern ermöglichen präzise Anwendungen in der Metallverarbeitung
    Ausgangsformate (Auswahl)
    • Folien, Bänder t=0,02 - 1,5 mm
    • Dünnblech t=0,20 - 3,0 mm
  • Messing
    Artikelbeispiele

    CuZn40 (Ms60)
    CuZn37 (Ms63)
    CuZn33 (Ms67)
    CuZn30
    CuZn15
    CuZn10
    CuZn0,5

    Eigenschaften
    • bei hoher Festigkeit gute Federeigenschaften
    • sehr gut kaltumformbar
    • aufgrund der Farbvielfalt dekoratives Material für Design- und Schmuckindustrie
    • gute elektrische Leitfähigkeit
    • Einsatz als Zellbleche, Hohlleiter, Anschlussklemmen, Federn, Gehäuseteile, Kontakte, Zahnräder, Heizfolien und Widerstandsmaterial
    Ausgangsformate (Auswahl)
    • Folien, Bänder t=0,006 - 1,0 mm
    • Dünnblech t=0,3 - 4,0 mm
  • Neusilber
    Artikelbeispiele

    CuNi18Zn20
    CuNi12Zn24

    Eigenschaften
    • hohe Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit
    • hohe Biege- und Bruchfestigkeit
    • Einsatz als feinmechanische Federn und Steckverbinder
    Ausgangsformate (Auswahl)
    • Bänder t=0,02 - 1,50 mm
    • Dünnblech t=0,30 - 2,5 mm
  • Kupfer-Nickel
    Artikelbeispiele

    CuNi25
    CuNi44 (Konstantan)
    CuNiSi
    CuNi15Sn8

    Eigenschaften
    • annähernd konstanter spezifischer elektrischer Widerstand für Präzisions- und Messwiderstände sowie Schiebe- und Heizwiderstände
    • die Konstantan-Leitfähigkeit ist besonders für Messanwendungen von Vorteil
    Ausgangsformate (Auswahl)
    • Folien, Bänder t=0,006 - 1,50 mm

Die Vorteile von Buntmetallen

  • hohe elektrische Leitfähigkeit
  • hohe Wärmeleitfähigkeit
  • hohe Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit
  • hohe Biege- und Bruchfestigkeit
  • Einsatz als Zellverbinder, Anschlussklemmen, Dichtungen, Gehäuseteile, Kontaktfedern, Pins, Heizfolien, Widerstandsmaterial und vieles mehr
  • plattieren von Buntmetallen ermöglicht zusätzliche Oberflächenschutzschichten für spezielle Anwendungen
lasergeschnittener Leadframe aus Edelstahl

Buntmetalle in der Anwendung

Buntmetalle eignen sich ideal für Anschluss- und Übertragungsfunktionen: Durch die Eigenschaften von Neusilber und Kupfer sind sie beispielsweise als Stanz- oder Grundplatinen bei der Fertigung von Kunststoffspritzgussteilen mit Metallkern geeignet. Die präzise Laserabtragung von Neusilber ermöglicht darüber hinaus die Herstellung von feinmechanischen Bauteilen, wie Federn und Steckverbindern. Dünne Metallfolienbänder von weniger als einem Millimeter werden als Anschlussrahmen, sogenannte Leadframes, über Drahtbondung mit dem eigentlichen Halbleiterchip verbunden. Alternativ fungieren sie als Kontaktpins und Steckerelemente für Anschlüsse von Leiterplattenaufbauten.

Demgegenüber werden massige Kupferstromschienen mit bis zu vier Millimetern Materialdicke für die Anwendung bei hohen Stromflüssen direkt im Bauteil vergossen. Hier werden eingepresste Bolzen für mechanische Haltefunktionen genutzt.

Bei welchen Komponenten werden Nichteisenmetalle eingesetzt?

Insbesondere elektrische Bauteile werden vielfach aus Buntmetallen wie Kupfer, Bronze und Messing gefertigt. Sie kommen für Elektroden, Stromschienen, Leadframes, Steckkontakte, Zellbleche, Zellverbinder und Anschlussklemmen zum Einsatz. Darüber hinaus sind diese weiteren Komponenten und Einsatzfelder für Buntmetalle möglich:

  • Elektronische Bauteile: Kontaktfedern, (Kontakt)Pins, Präzisionskontaktteile, Leiterbahnen und Durchkontaktierungen von Leiterplatten sowie Schalterkomponenten werden oft aus Buntmetallen hergestellt. Messing beispielsweise bietet gute elektrische Leitfähigkeit und eignet sich für Anschlussklemmen.
     
  • Mechanische Komponenten: Federn, Gehäuseteile, Führungsschienen, Bänder, Dünnblech und Lamellen profitieren von den materialtechnischen Eigenschaften der Buntmetalle. Bronze zum Beispiel bietet hohe Festigkeit, Härte und gute Federeigenschaften. Auch plattiertes Material findet hier Einsatz. Durch die Plattierung werden beispielsweise unterschiedliche Materialeigenschaften kombiniert.
     
  • Wärmeleitung: Durch die erhöhte Wärmeleitfähigkeit sind Buntmetalle ideal als Hitzeschilde und Kühlelemente geeignet.

Spezifische Anwendungen finden sich bei Busbars (Stromschienen) und Backteilen, wo die hohe elektrische Leitfähigkeit von Kupfer entscheidend ist. Auch Heizfolien und Widerstandsmaterialien profitieren von Buntmetalllegierungen. Sputtermasken aus bestimmten Buntmetallen werden je nach Verwendungsgebiet gefertigt. Zudem eignen sich Nichteisenmetalle für Spezialdichtungen, die bei Bedarf durch Beschichtungen, etwa mit Zink-Nickel, veredelt werden können.

lasergeschnittene und gebogene Stromschiene aus Kupfer

Wie präzise ist die Laserbearbeitung von Buntmetallen?

Die Laserbearbeitung von Nichteisenmetallen ermöglicht eine sehr genaue Bearbeitung. Grund hierfür sind technologische Fortschritte in der Lasertechnologie und insbesondere bei Festkörperlasern – eine hohe Pumpeneffizienz sorgt beispielsweise für eine geringe Werkstückerwärmung. Weitere Vorteile sind:

  • Saubere Schnittkanten ohne Nachbearbeitungen
  • Eine effektive Bereitstellung, die beispielsweise für die Überwindung des Schmelzpunktes von Kupfer erforderlich ist.

Durch diese technologischen Fortschritte steht die Laserbearbeitung von Buntmetallen anderen Materialien in nichts nach. In unseren Datenblättern finden Sie Details zu Konturengenauigkeiten und Fertigungstoleranzen.

Viele Bearbeitungsmöglichkeiten für Ihre Buntmetalle

Wir schneiden und schweißen Dünnbleche, Folien und Bänder aus Kupfer und anderen Nichteisenmetallen gemäß Ihren individuellen Vorstellungen und Wünschen. Gerne bearbeiten wir wahlweise Ihr beigestelltes Material oder bieten Ihnen den Service der reinen Beschaffung von Sondermaterialien in kleinen Mengen, ohne diese weiterzuverarbeiten.

Unsere geeigneten Technologien zur Bearbeitung von Buntmetallen können Sie nachfolgend kennenlernen:

Laserbearbeitungen von Buntmetallen im Detail

  • Laserfeinschneiden ermöglicht präzise Kanten in Abhängigkeit der Materialstärke.
  • Laserfeinschweißen, das robuste Verbindungen unterschiedlicher Materialien ermöglicht, besonders in der Luft- und Raumfahrt sowie Medizintechnik.
  • Laserbeschriften und Lasergravieren eignen sich für filigrane Strukturen und Beschriftungen, da sie ohne mechanische Bearbeitung auskommen.
  • Lasermarkieren bietet eine weitere Möglichkeit zur dauerhaften und genauen Kennzeichnung von Bauteilen, die für Identifikationszwecke oder Designaspekte wichtig sind.
  • Präzisionsbiegen  erlaubt die Herstellung hochpräziser Bauteile mit engen Toleranzen.
  • Laserstrukturieren ermöglicht das Einbringen feinster Strukturen auf den Oberflächen, was besonders für dekorative Anwendungen oder die Mikroelektronik von Bedeutung ist.

Fragen und Antworten rund um die Laserbearbeitung von Nichteisenmetallen

  • Welche Laserbearbeitungen sind bei Buntmetallen nicht möglich?

    Das Laserpolieren wird durch die hohe Reflektivität und Empfindlichkeit einiger Metalle gegenüber Hitze erschwert. Zudem können variierende Oberflächenstrukturen die Prozessstabilität beeinträchtigen. Deswegen wird das Verfahren nur selten eingesetzt.

    Laserhärten ist bei Buntmetallen, wie Kupfer, Messing und Bronze, ebenfalls nicht möglich, da ihr geringer Kohlenstoffanteil keine Härtung durch Kristallstrukturumwandlung zulässt. Stattdessen kommen Verfahren wie Ausscheidungshärtung oder Kaltverfestigung zum Einsatz.

  • Welche Eigenschaften haben Buntmetalle?

    Buntmetalle bestechen durch ihre vielfältigen optischen und funktionalen Merkmale. Kupfer glänzt in einem warmen Rotton, während Messing goldene Akzente setzt. Auch farbige Legierungen und eine attraktive Patina sind bei diesen Metallen keine Seltenheit. Ihre hervorragende Leitfähigkeit macht sie zu idealen Wärme- und Stromleitern – Silber und Kupfer führen die Rangliste der besten elektrischen Leiter an. Zudem lassen sich Buntmetalle leicht gießen und formen.

    Weitere Eigenschaften:

    • Chemie: Buntmetalle trotzen oft der Korrosion, etwa Kupfer. Sie geben gerne ihre äußeren Elektronen ab und sind zudem hervorragend legierbar, was unzählige Materialkombinationen ermöglicht.
    • Verarbeitung: Dank ihrer Weichheit sind sie besonders einfach zu bearbeiten, ideal für präzise Bauteile. Ob poliert, geätzt oder eloxiert – die Oberflächen bieten viele Gestaltungsmöglichkeiten.
    • Anwendung: Buntmetalle sind umweltfreundlich, da sie nahezu verlustfrei recycelt werden können. Zudem sind sie nicht magnetisch, was sie in der Elektroindustrie unersetzlich macht.
  • Wo kommen Buntmetalle zum Einsatz?

    Kupfer ist aufgrund seiner hervorragenden Leitfähigkeit in der Elektroindustrie unverzichtbar, wo Laserschneiden präzise Bauteile ermöglicht. Bronze wird im Maschinenbau genutzt, da das Lasern komplexe Formen erlaubt.

    Buntmetalle sind aus vielen Industrien nicht wegzudenken. Rotguss – eine Kupferlegierung – findet sich in Armaturen, Zahnrädern und Pumpen wieder. Phosphorbronze und Zinnbronze bewähren sich in Federn, elektrischen Kontakten und Musikinstrumenten. Kupfer-Zink-Legierungen punkten mit hoher Korrosionsbeständigkeit, während Berylliumkupfer für präzise Bauteile in der Luftfahrt und für funkenfreie Werkzeuge verwendet wird. Diese Metalle bieten dank ihrer speziellen Eigenschaften vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in zahlreichen Branchen.

  • Was kostet die Laserbearbeitung von Buntmetall?

    Die Kosten für das Laserschneiden von Buntmetall sind immer abhängig von unterschiedlichen Faktoren wie der Materialart und -dicke. Daneben spielen die gewünschte Komplexität (Konturen und Größe) als auch die anvisierte Stückzahl eine wichtige Rolle bei der Preisgestaltung. Wir ermitteln gemeinsam mit Ihnen und je nach Ihren individuellen Wünschen anfallende Kosten für die Umsetzung Ihres Projekts.

  • Wie lange dauert die Bearbeitung von Buntmetallen mit dem Laser?

    Die Art des Lasers, die Materialdicke und die spezifischen Anforderungen Ihres Projekts sind hierbei entscheidende Faktoren. Gemeinsam mit Ihnen erstellen wir eine Planung, die auch die Bearbeitungsdauer berücksichtigt.

Mehr Infos zur Laserbearbeitung von Buntmetallen

Wir unterstützen Sie beim hochpräzisen Laserschneiden von Nichteisenmetallen und passen uns dabei flexibel an Ihre spezifischen Anforderungen an. Mit unserer modernen 3D-Laserbearbeitung ermöglichen wir Ihnen eine präzise und effiziente Fertigung. Kontaktieren Sie uns, um mehr über die vielseitigen Möglichkeiten der Laserbearbeitung zu erfahren und Ihr individuelles Projekt erfolgreich umzusetzen.

Die konkreten Datenblätter der einzelnen Materialien sind auf Anfrage erhältlich. Bei der Materialauflistung handelt es sich lediglich um eine aktuelle Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Sie haben besondere Wünsche? Gerne beraten wir Sie persönlich bei Ihren Fragen rund um unsere verfügbaren Materialien und Leistungen.

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