28.01.2020

Die Zerspanung von Messing und Rotguss

Rotguss ist die Bezeichnung für einen Gusswerkstoff aus einer Zink-Zinn-Kupfer Legierung. Hauptbestandteil der Legierung ist neben Kupfer, Zinn mit 1,5 - 11 % und Zink mit 1 - 9 %. Zusätzlich können auch Blei und Chrom enthalten sein.
Rotguss hat für den Maschinenbau sehr gute Gleit- und Notlaufeigenschaften, ist verschleißfest und beständig gegen Kavitation unter Wasser, daher wird es insbesondere für hydraulische Anlagen verwendet.
Hochbeanspruchte Gleitlager sowie Buchsen und Schalen lassen sich als Drehteile aus Messing oder Rotguss drehen, daneben Zahnräder und diverse Fittings; ebenso können Gleitlagerschalen für den Sondermaschinenbau (Lastspitzen bis 5000 N/cm²) angefertigt werden.
Eine Verwendung als Achslagerschalen und Kuppelstangenlager, hochbeanspruchte Gleitplatten, Wellen aus ungehärteten Baustählen sowie aus oberflächengehärteten Stählen ist ebenfalls denkbar und gebräuchlich.
Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink, die dem Stand der Technik entsprechenden Legierungen enthalten einen Zinkanteil von mehreren Prozent; bei höheren Anteilen entstehen keine brauchbaren Legierungen, weil Kupfer und Zink sich dann nicht mehr gut in der Schmelze verbinden und beim Erstarren nicht mehr gleichmäßig ineinander verteilt bleiben. Es gibt etwa fünf Dutzend Messingsorten. Damit lassen sich fast alle physikalisch, chemisch und technisch gewünschten Eigenschaften erzeugen. Durch weiteres Legieren mit Nickel, Aluminium, Eisen, Mangan, Silizium und Zinn entstehen sogenante Sondermessinge. Messingsorten, die als zusätzliche Komponente zur besseren Zerspanbarkeit geringe Anteile von Blei erhalten, werden als Automaten- oder Zerspanungsmessinge für die Zerspanung von Rotguss und Messing gehandelt.
Bronze ist die älteste von Menschen hergestellte Metalllegierung, schon im 3. Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung wurden die ersten Werkzeuge aus Bronze eingesetzt. Bronze ist eine relativ leicht zu bearbeitende Legierung aus den Elementen Zinn und Kupfer. Die Gusslegierung weist regelmäßig einen Zinnanteil von 8 - 13 % auf, sowie darüber hinaus eine Zugabe von Eisen, Nickel oder Blei. Durch den hohen Anteil an Zinn besitzt Bronze eine hohe Festigkeit und Härte, sie ist ferner korrosionsfest und verschleißfest und wasserbeständig. Außerdem bietet sie gute Feder- und Gleiteigenschaften und sie verfügt über eine auffallend hohe Schwingfestigkeit; deshalb wird sie recht häufig für die Herstellung von Frästeilen für Getriebe und Pumpen eingesetzt. Der Werkstoff hat sich auch als Gleitlagerwerkstoff gut bewährt und verträgt bei ausreichender Schmierung hohe Lagerdrücke.
Im Maschinenbau ist der Werkstoff seit vielen Jahren unverzichtbar, ferner hat er sich für Zylinderbuchsen, Stopfbuchsen und hochbeanspruchte Gleitverbindungen gut bewährt. Die Eigenart der stofflichen Zusammensetzung ergibt gute Verschleiß- und Laufeigenschaften sowie eine Unempfindlichkeit gegen Kantenpressungen und Überbelastungen bei fehlender oder kurzzeitig aussetzender Schmierung. An den passenden Werkstoff werden bei der automatisierten Zerspanung in Bezug auf Oberflächengüte und Härte nicht so hohe Anforderungen gestellt wie an Zinnbronzen mit erhöhtem Zinngehalt; es können daher auch ungehärtete Wellen eingebaut werden. Die Legierung verfügt dann trotzdem noch über ausreichende Notlaufeigenschaften.

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