Druckversion vom: 22.02.2012
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Werkstoff

CUPHIN ist eine neu entwickelte Kupfer-Zink-Legierung mit einem Kupferanteil von 76 %, einem Zinkanteil von 21 %, einem Siliziumanteil von 3 % und einem Phosphoranteil von 0,05 %. Die chemische Kurzformel ist CuZn21Si3P.

CUPHIN ist frei von Blei, Nickel und anderen bedenklichen Substanzen und deshalb insbesondere für trinkwasserführende Bauteile sehr gut geeignet. Aufgrund seines hohen Kupferanteils kann CUPHIN zudem die Trinkwasserhygiene positiv beeinflussen, da Kupferoberflächen die Vermehrung von Bakterien und Keimen effizient verhindern können.

CUPHIN ist hochfest, sicher, leicht verarbeitbar, überaus korrosionsbeständig und weist aufgrund seiner guten Wiederverwertbarkeit eine im Vergleich zu anderen Metallen sehr günstige Energiebilanz auf.

Die technischen Daten von CUPHIN finden Sie in kompakter Form im Werkstoffdatenblatt (PDF, 0.9 MB) .

Physikalische Eigenschaften
(Richtwerte)
Dichte 8,3 g/cm³
Elektrische Leitfähigkeit 4,5 MS/m
Wärmeleitfähigkeit ca. 35 W/mK
E-Modul 100 GPa
Mechanische Eigenschaften
(Richtwerte gelten für Stangen von ca. 20 mm Ø)
Rm Zugfestigkeit 700 MPa
Rp0,2%-Dehngrenze 480 MPa
A5 Bruchdehnung 20 %
HB Härte 180 Brinell

In Trinkwasserinstallationen können insbesondere die beiden Korrosionsarten Entzinkung und Spannungsrisskorrosion auftreten.

Entzinkung

Entzinkung ist ein lokales Verarmen des Metalls an Zink. Charakteristisch ist die Rotfärbung der entzinkten Bereiche. Eine Entzinkungstiefe von < 100 µm kann im Allgemeinen als unkritisch betrachtet werden. Standardmessinge liegen in ihrer Entzinkung jedoch häufig darüber.

Entzinkungsbeständige Messinge wie CuZn36Pb2As können die Entzinkung deutlich reduzieren, jedoch weisen diese Werkstoffe eine kritische Abgabe von Blei in das Trinkwasser auf. CUPHIN ist in seiner Entzinkungsbeständigkeit überlegen.

CUPHIN (JPG, 0.2 MB)

Mikrostruktur des bleifreien Werkstoffs CUPHIN nach Entzinkungstest gemäß EN ISO 6509: Es tritt praktisch keine Entzinkung auf.

CuZn36Pb2As (JPG, 0.3 MB)

Mikrostruktur des bleihaltigen, entzinkungsbeständigen Werkstoffs CuZn36Pb2As nach Entzinkungstest gemäß EN ISO 6509: Auch hier tritt praktisch keine Entzinkung auf.

CuZn42 (JPG, 1.2 MB)

Mikrostruktur des bleiarmen Werkstoffs CuZn42 nach Entzinkungstest gemäß EN ISO 6509: Sehr starke Entzinkung von deutlich größer 500 µm. Diese Entzinkungstiefe liegt gemäß der gültigen Produktnormen (z.B. DIN 12164) weit über der zulässigen Grenze für Trinkwasserinstallationen.

Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit

In der Ermittlung der Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit nach DIN 50930 T1 sowie nach ISO 6957 kann bei Bauteilen aus CUPHIN keine Spannungsrisskorrosion provoziert werden. Dies gilt sogar bei Verschärfung der Prüfbedingungen durch Vervierfachung der Einwirkzeit des Prüfmediums.

Verarbeitungseigenschaften

Bleihaltige Werkstoffe sind oftmals sehr leicht zu zerspanen. Jedoch steigt insbesondere in trinkwasserführenden Anwendungen der Wunsch nach Bleifreiheit zunehmend an. Bleifreie Werkstoffe mit guten Zerspanungseigenschaften sind technisch schwer herzustellen, da Blei spanbrechend wirkt und zu den erwünschten kurzen und homogenen Späneformen führt. Mit dem Werkstoff CUPHIN ist es gelungen, einen bleifreien und gut zerspanbaren Werkstoff zu entwickeln. Der Siliziumanteil des CUPHIN führt zur Ausbildung einer siliziumreichen Phase, die spanbrechend wirkt und daher zu guten Zerspanungsindices führt. Zudem ist CUPHIN sehr gut warmumformbar und gießbar. Somit eröffnen sich dem Komponentenhersteller diverse Fertigungsmöglichkeiten für eine Vielzahl von Bauteilen. Die gute Schweißbarkeit, Lötbarkeit und eine gewisse Kaltumformbarkeit machen den Werkstoff CUPHIN darüber hinaus für den Anwender zu einer innovativen, aber alltagstauglichen Alternative für die Hausinstallation.

Verarbeitungseigenschaften
Zerspanbarkeit + gut Lötbarkeit + gut
Schmiedbarkeit ++ sehr gut Schweißbarkeit + gut
Kaltumformbarkeit + gut Gießbarkeit ++ sehr gut

Fazit

Neben der sehr guten Korrosionsbeständigkeit von CUPHIN ist die hohe Festigkeit des Werkstoffs die zweite Säule, die die Hausinstallation dauerhaft sicher macht. CUPHIN erreicht eine Zugfestigkeit von über 700 MPa, während z.B. CuZn40Pb2 im Bereich von 430-540 MPa liegt. Mit dem sehr entzinkungsresistenten, spannungsrissunempfindlichen und hochfesten Werkstoff CUPHIN können dauerhaft sichere und beständige Installationen realisiert werden. Dies umfasst praktisch alle Komponenten der Hausinstallation, seien sie gießtechnisch, umformend oder zerspanend hergestellt.

Markenversprechen

CUPHIN ist ein junger Werkstoff, der neue technische Anforderungen und gestiegene Verbrauchererwartungen erfüllt. CUPHIN überzeugt durch:

  • Korrosionsbeständigkeit
  • Bleifreiheit
  • Sicherheit
  • Gute Verarbeitbarkeit
  • Nachhaltigkeit

Ansprechpartner zum Thema Werkstoffdaten

Haben Sie Fragen zum Thema Materialeigenschaften?

Dann wenden Sie sich bitte an:

Dr. Volker Bräutigam
Tel.: +49 911 5704 - 510

Bruno Molinari
Tel: +49 731 944 - 2674


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