Verkupferter Bandstahl: Hohe Leitfähigkeit und dekorative Optik
Verkupferter Bandstahl von Waelzholz ist ein Werkstoffverbund mit einer interessanten Eigenschaftskombination. Aufgrund unserer eigenen Galvaniklinie am Produktionsstandort São Paulo in Brasilien verfügen wir über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Oberflächenveredelung durch Elektrolyse. Die Vorteile sowie die besonderen Eigenschaften dieser Werkstoffkombination erörtern wir gemeinsam mit unserem Werkstoffexperten Thomas Frank.
Dank der exzellenten elektrischen Leitfähigkeit und der ansprechenden Optik von Kupfer wird verkupferter Bandstahl vor allem in der Elektronik, der Elektrotechnik, aber auch in dekorativen Einsatzbereichen genutzt, wie z. B. für Ösen und Hosenknöpfe. Den Vorteil der Verkupferung erklärt Thomas Frank, verantwortlich für den Bereich Werkstofftechnik am Standort Brasilien:
Wir bringen zwei Werkstoffe mit unterschiedlichen Stärken zusammen: Bandstahl liefert die mechanischen Eigenschaften, wie z. B. Steifigkeit, Festigkeit und Dehnung. Zudem sorgt der Werkstoff Stahl für Tragfähigkeit und Formstabilität. Mit Kupfer kommen eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit, gute Kontaktfähigkeit sowie stabile elektrische Übergänge hinzu.
Homogene Kupferschicht für einen gleichmäßigen Stromfluss
Beim Einsatz als elektrisch leitendes Bauteil kommt es auf einen gleichmäßigen Stromfluss an, denn eine gleichmäßige Stromdichte sorgt zum einen für eine zuverlässige elektrische Funktion des Bauteils, zum anderen aber auch für eine gute Temperaturverteilung, wodurch eine lange Lebensdauer des Bauteils gestützt wird. Frank erläutert den Zusammenhang mit der Qualität der Verkupferung: „Die Homogenität der Kupferschicht ist entscheidend für den gleichmäßigen Stromfluss. Bereits hier kommt es auf die bestmögliche Auslegung des Bandes für die Verkupferung an, damit die Kupferschicht durchgängig einwandfrei haftet. Enge Toleranzen sowie Prozesssicherheit sind entscheidend. In der Galvanik gewährleisten wir schließlich einen äußerst homogenen Kupferauftrag. Indem wir alle Schritte vom Kaltwalzen über die Verkupferung bis zur Oberflächenpassivierung in House durchführen, sichern wir eine durchgängig optimal abgestimmte Prozesskette. Ein großer Vorteil für unsere Kunden.“ Die Oberflächenpassivierung stellt dabei eine zusätzliche Konversionsschicht dar, um die Oxidation des Stahlbandes zu verhindern.
Komplexe Umformoperationen dank Kupferbeschichtung
Galvanisch verkupferter Bandstahl zeichnet sich zudem durch seine hervorragende Umformbarkeit aus: Kupfer haftet auch in Tiefziehprozessen gut am Grundwerkstoff Stahl und ist aufgrund seiner hohen Duktilität rissunempfindlich. Frank: „Auch hier zeigt sich, wie bedeutend die von uns gelieferte hohe Qualität ist: Exakt verarbeitet hat Kupfer das Potenzial, als dünne Oberflächenbeschichtung auf Bandstahl auch stark beanspruchenden Umformoperationen wie dem Tiefziehen oder dem Biegen mit hohen Radien standzuhalten. Dieses Umformpotenzial schöpfen wir mit unseren Produkten aus, weil wir die gesamte Prozesskette der Oberflächenveredelung präzise beherrschen und in allen Schritten überwachen.“
Kupfer für effiziente Schweißprozesse
Nicht selten wird die Oberflächenbeschichtung aus Kupfer auch für effiziente Schweißprozesse genutzt, so Frank:
„Kupfer lässt sich exzellent schweißen. Deshalb wird für die Herstellung doppelwandiger Rohre, die zum Beispiel als Brems- oder Kraftstoffleitungen in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen, oft beidseitig verkupferter Bandstahl verwendet. In einem kontinuierlichen Prozess wird der Bandstahl zu einem Rohr geformt und entlang der Stoßkante durch Hartlöten miteinander verbunden. So entstehen Rohre, die widerstandsfähig und flexibel sind.“
Verkupferter Bandstahl zeigt seine Stärken überall dort, wo mechanische Belastbarkeit und elektrische Funktion gleichermaßen gefragt sind. Um diese Stärken für unsere Kunden vollumfänglich nutzbar zu machen, begleiten wir sie mit umfassender Beratung, so Frank: „Als verlässlicher Entwicklungspartner bringen wir unsere Expertise aus der Bandstahlherstellung bis zur Oberflächenveredelung mit ein. Für unsere Kunden ergibt sich daraus ein leistungsfähiges Produkt, das ihren Anforderungen an Weiterverarbeitung und spätere Gebrauchseigenschaften in jeder Hinsicht entspricht“
Beschichtungsdicke bei der Veredelung mit Kupfer:
| Min. | Range | Max. |
|---|---|---|
| 1 µm | 4 µm | 7 µm |