Wolfram-Kupfer

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Wolfram-Kupfer (W-Cu) ist ein Verbundwerkstoff mit einer heterogenen Struktur. Das Basismaterial wird typischerweise durch Pressen und Sintern von Wolframpulver hergestellt. Die verbleibenden Poren werden durch Imprägnierung mit flüssigem Kupfer verschlossen. Darüber hinaus kann die Herstellung von W-Cu auch durch Flüssigphasensintern erfolgen.

Je nach Korngröße des Wolframpulvers sowie den Press- und Sinterparametern können unterschiedliche Verhältnisse von Wolfram und Kupfer ausgewählt werden. Wolfram-Kupfer kombiniert viele typische Eigenschaften der einzelnen Elemente, wie die Härte, Verschleißfestigkeit und Lichtbogen-Erosionsbeständigkeit von Wolfram sowie die hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit von Kupfer.

Wolfram-Kupfer wird in Anwendungen wie EDM-Elektroden, Kühlkörpern, elektrischen Kontakten, Mittel- und Hochspannungs-Leistungsschaltern, Schweißelektroden (Widerstandsschweißen), Ausgleichsgewichten und mehr eingesetzt.

50/50

60/40

70/30

75/25

80/20

90/10

 

Class A

 Class B Class C Class D Class E

–

Chemische Zusammensetzung

Kupfer (Cu)

50±2

40±2

30±2

25±2

20±2

10±2

Wolfram (W)

Rest

Rest

Rest

Rest

Rest

Rest

Zusatzstoffe (max. %)

1

1

1

1

1

1

Physical Properties

Dichte (g/cm3)

11,7

12,7

13,7

14,3

15,0

16,5

Elektrische Leitfähigkeit (% IACS)*

56-64

49-57

44-52

41-48

38-45

<30

Wärmeausdehnungskoeffizient [10−6 K-1]

13,0

11,9

10,3

9,5

8,8

<7,5

Thermische Leitfähigkeit (W/m * K-1]

–

–

200

190

180

170

Mechanische Eigenschaften

Härte [HRB]

69-83

77-90

85-98

89-102

94-106

–

E-modul [GPa]

–

–

220

260

280

290

Zugfestigkeit

344-413

379-448

516-585

585-654

620-689

700

Bearbeitung

CNC-Dreh- und Fräsbearbeitungen werden mit Wolframkarbidwerkzeugen (Hartmetall) durchgeführt. Die Bearbeitungseigenschaften sind ausgezeichnet. Im Vergleich zu verschiedenen Kupferlegierungen treten aufgrund der hohen Härte und des hohen Elastizitätsmoduls keine Verformungen auf. Eine sehr hohe Oberflächenqualität kann mit nahezu grat- und kerbfreien Kanten erreicht werden.

ASTM-Standardspezifikationen

  • ASTM B702 (Kupfer-Wolfram-Kontaktmaterial)

Typische Eigenschaften

  • Gute Bearbeitbarkeit
  • Hohe Dichte
  • Hervorragende Maßstabilität
  • Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
  • Hohe Oberflächenqualität
  • Hohe Verschleißfestigkeit
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit
  • Hohe Lichtbogen-Erosionsbeständigkeit



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