OT63 Messing

OT 63-Messing (CW508L, auch bekannt als 63/37-Messing) ist aufgrund seines ausgewogenen Verhältnisses von Kupfer (63 %) und Zink (37 %) eine der beliebtesten Legierungen in der Industrie. Mit der NSF/ANSI 372-Zertifizierung, die bescheinigt, dass es die Anforderungen für Materialien, die mit Trinkwasser in Berührung kommen, erfüllt, gehört dieses Messing zu den bleifreien Legierungen und entspricht den aktuellen Vorschriften des Gesundheitsministeriums für Wassersysteme. Die Besonderheit des halbharten Zustands verleiht dem Blech eine solche Dehnbarkeit, dass es Biegungen von bis zu 90° und mehr zulässt, ohne dass es zu Rissen oder Brüchen kommt. Dies eröffnet unendliche Möglichkeiten für die mechanische Bearbeitung (vom Laserschneiden bis zum Scheren, vom Wasserschneiden bis zum traditionellen Fräsen) und die Oberflächenbehandlung (Satinieren, Polieren, Brünieren, Verchromen, Lackieren).

Vorteile von Messing OT 63

Hohe Kaltverformbarkeit: Der halbharte Zustand des Blechs ermöglicht eine tiefe plastische Verformung ohne strukturelles Versagen. 90°-Biegungen, Tiefzieh-, Präge- und Wickelbiegungen sind extrem einfach, was die Werkzeug- und Teileabnahmezeiten reduziert. Dies ist besonders vorteilhaft für die Serienfertigung von Bauteilen mit komplexen Geometrien, bei denen eine hohe Präzision und Wiederholbarkeit erforderlich ist.

Gute Korrosionsbeständigkeit: Aufgrund seines hohen Kupferanteils und seiner geringen Affinität zu aggressiven atmosphärischen Reagenzien behält OT63 über lange Zeit eine ausgezeichnete Oberflächenstabilität. Es wird häufig in der Schifffahrt, in Rohrleitungen, Armaturen und Wärmetauschern eingesetzt, wo die kombinierte Wirkung von Wasser, Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen die Haltbarkeit von weniger edlen Materialien beeinträchtigen könnte.

Bemerkenswerte thermische und elektrische Leitfähigkeit: Messing 63/37 hat eine thermische Leitfähigkeit von ca. 110-120 W/m-K und eine elektrische Leitfähigkeit von ca. 28 % IACS, Werte, die es für Komponenten für elektrotechnische Anwendungen geeignet machen, wie z. B. elektrische Kontakte, Steckverbinder, Masseplatten und EMI/RFI-Abschirmungen. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit für Teile von Wärmetauschern und industriellen Heizkörpern.

Lebensmittel- und Hygieneverträglichkeit: OT 63 entspricht der Norm NSF/ANSI 372 und ist bleifrei (bzw. enthält weniger als 0,25 % Blei). Es findet breite Anwendung in Armaturen, Ventilen, Fittings für Trinkwassersysteme und in der Lebensmittelindustrie, wo der direkte Kontakt mit verzehrbaren Flüssigkeiten ungiftige und dauerhaft stabile Materialien erfordert.

Wirtschaftliche Ausgewogenheit: Im Vergleich zu anderen Messinglegierungen mit höherem Kupfergehalt (wie z. B. dem teureren OT 67) bietet OT 63 niedrigere Kosten pro Kilogramm bei gleichzeitig hoher mechanischer und chemischer Leistungsfähigkeit. Dies macht es zu einer bevorzugten Lösung für viele industrielle Anwendungen, bei denen das Verhältnis zwischen Kosten und Leistung ein entscheidender Faktor ist.

Anpassungsfähigkeit an Oberflächenbehandlungen: Die Mikrostruktur von OT 63 lässt sowohl matte (Satinieren, Brünieren) als auch glänzende (Hochglanzpolieren, Elektropolieren) ästhetische Oberflächenbehandlungen sowie Lackierungen und Verchromungen problemlos zu. Dies ermöglicht die Herstellung von Bauteilen, die sowohl funktionell als auch architektonisch und gestalterisch ansprechend sind.

Beschränkungen und kritische Punkte

Weniger flüssige Warmverarbeitung: Obwohl OT 63 im kalten Zustand hervorragend ist, erreicht es nicht die gleiche Zerspanungsfähigkeit wie Bleilegierungen (z. B. OT 58). Beim Drehen und Fräsen müssen die Schnittparameter optimiert, hochwertige Kühlschmierstoffe und Werkzeuge mit geeigneten Beschichtungen verwendet werden, um Materialanhaftungen und die Bildung von durchgehenden Spänen zu vermeiden, die die Oberflächengüte beeinträchtigen.

Bleifrei : Der Verzicht auf Blei ist zwar unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten vorteilhaft, verringert aber die "Weichheit" der Legierung bei der Bearbeitung. Dies führt zu einem schnelleren Werkzeugverschleiß und der Notwendigkeit eines häufigen Werkzeugwechsels oder einer Wärmebehandlung nach der Bearbeitung, um die Duktilität der Oberfläche wiederherzustellen.

Mäßige mechanische Festigkeit : Mit typischen Zugfestigkeitswerten zwischen 350 und 400 MPa und einer Streckgrenze von etwa 100-150 MPa ist OT 63 für viele Anwendungen geeignet, kann aber nicht mit Hochleistungs-Strukturkeilen konkurrieren (für die Spezialstähle oder Legierungen mit Zinn-, Eisen- oder Bleizusätzen bevorzugt werden). Bei Anwendungen, die hohen dynamischen Belastungen oder starken Vibrationen ausgesetzt sind, müssen die Sicherheitsmargen sorgfältig geprüft werden.

Schwierigkeiten beim Löten mit herkömmlichen Methoden: Obwohl es mit speziellen Techniken gelötet werden kann (GTAW mit Silizium- oder Phosphor-Zusatzdraht), erfordert OT 63-Messing erfahrenes Personal und sorgfältige Kontrollen, um innere Porosität oder Erhitzungsrisse zu vermeiden. Gasschweißen (Autogen) muss mit speziellen Schutzpulvern durchgeführt werden, um Oxideinschlüsse zu vermeiden.

Hohes spezifisches Gewicht: Mit einer Dichte von etwa 8,4 g/cm³ ist OT 63 deutlich schwerer als Aluminium oder Magnesium. Bei Projekten, bei denen sich das Gewicht auf den Energieverbrauch auswirkt (Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Transportwesen), müssen die hervorragenden mechanischen Eigenschaften mit möglichen strukturellen Einschränkungen in Einklang gebracht werden.

Typische Blechanwendungen

Messing OT 63 im Blechformat wird aufgrund seiner ästhetischen und funktionellen Vielseitigkeit in vielen Bereichen eingesetzt. In der Metall- und Möbelindustrie wird es für dekorative Paneele, Verkleidungen und Trennwände, die elegante Lochmuster erfordern, sowie für Verkleidungen von hinterlüfteten Fassaden verwendet. Abschlussprofile wie Rahmen, Sockelleisten und flache Griffe profitieren von dem natürlichen Glanz und der Formstabilität dieser Legierung, während Designerlampen, Tabletts und Regale die Vorteile seiner maschinellen Bearbeitbarkeit nutzen, um harmonische Formen und raffinierte Details zu erzielen.
In der Bauindustrie wird OT 63 für Abdeckplatten von gepanzerten Türen und Schlössern sowie für Abschlusselemente von Drucktasten und Gegensprechanlagen verwendet, wobei seine Korrosionsbeständigkeit eine lange Lebensdauer auch im Außenbereich gewährleistet. Auch die elektrotechnische Industrie nutzt die elektrische Leitfähigkeit von Messing OT 63/37 für Kontakte und Klemmen, für Erdungsplatten und für EMI/RFI-Abschirmungen, um Schutz und Zuverlässigkeit in den empfindlichsten Anwendungen zu gewährleisten.
Die Verwendung von OT 63 erstreckt sich auch auf die Welt der Kunst und der Werbung: Schilder, Formbuchstaben und kundenspezifische Plaketten werden präzise geformt und bieten einen warmen Farbkontrast und eine polierte oder satinierte Oberfläche, je nach Bedarf. Im Bereich der sakralen Kunst wird Messingblech für Kreuze, Friese und Reliquienschreine gewählt, die eine Kombination aus Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Im Leichtbau profitieren Abstandshalter, Halterungen und Verstärkungsbleche von der Dehnbarkeit und Leitfähigkeit des Materials, während Dichtungen und Isolierträger von seiner hervorragenden Dimensionsstabilität profitieren. Auch im Musikinstrumentenbau wird OT 63 für Verstärkungsplatten und sekundäre Schutzvorrichtungen von Blasinstrumenten sowie für ästhetische Details bei der Fertigstellung von Teilen geschätzt.
Schließlich ermöglicht das Laserschneiden von OT 63-Messingblechen die Herstellung komplexer Geometrien und sehr enger Toleranzen, ohne dass eine weitere Bearbeitung erforderlich ist. Diese Technologie ist heute eine Referenz in den Bereichen Industriedesign, Innen- und Außendekoration, künstlerische Beschilderung, kundenspezifische Automobil- und Motorradteile sowie bei der Herstellung von kleinen Metallteilen für Schmuck und hochwertige Mode.

Vergleich mit anderen Materialien

Messing OT 58 (CuZn40Pb2): OT 58, das mit Blei (bis zu 2 %) angereichert ist, zeichnet sich durch leichte Bearbeitbarkeit, Spanbruch und geringeren Werkzeugverschleiß aus. Es weist jedoch eine geringere Kaltverformbarkeit auf und entspricht nicht immer den Trinkwasservorschriften. OT 63 erfordert zwar genauere Zerspanungsparameter, bietet aber eine bessere Leistung bei Anwendungen im Lebensmittel- und Sanitärbereich.

Messing OT 67 (CuZn33): Mit einem höheren Kupfergehalt bietet OT 67 eine etwas bessere Korrosionsbeständigkeit und eine höhere Zähigkeit; die Rohstoffkosten sind jedoch erheblich höher und die Kaltverformbarkeit ist möglicherweise weniger einfach als bei OT 63.

Verbleites Messing: Legierungen mit einem hohen Bleigehalt (bis zu 3 %) gehören zu den "weichsten" Werkstoffen zum Fräsen und Stanzen, erfüllen jedoch nicht die Umwelt- und Gesundheitsanforderungen für die Wassernutzung. OT 63 stellt daher einen Schnittpunkt zwischen Materialgesundheit und Verarbeitungsqualität dar.

Aluminium 5754(Al-Mg): Aluminium 5754 ist mit einer Dichte von etwa 2,67 g/cm³ mehr als dreimal so leicht und weist dank seiner schützenden Oxidschicht eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in Meeresumgebungen auf. In Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit (nur etwa 30 % IACS von Messing) und die Wärmeleitfähigkeit (130-150 W/m-K von Aluminium gegenüber 110-120 W/m-K von OT 63) bleibt Messing jedoch das Material der Wahl für Wärmetauscher und elektrische Komponenten. Aluminium zeichnet sich durch seine WIG/MIG-Schweißbarkeit und Kaltverformbarkeit aus, hat aber Schwierigkeiten, ohne komplexere Nachbehandlungen feine ästhetische Oberflächen zu bieten.

Rostfreie Stähle(Serie 300): Rostfreie Stähle bieten eine hervorragende mechanische Festigkeit und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, aber die thermische und elektrische Leitfähigkeit ist geringer und die Kaltverformbarkeit erfordert stärkere Kräfte und Werkzeuge. Messing OT 63 wird weiterhin bevorzugt, wenn gute Leiteigenschaften und eine kostengünstige polierte oder satinierte Oberfläche erforderlich sind.

Fazit

Messing OT 63 erweist sich als eine äußerst vielseitige und ausgewogene Legierung, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Mechanik, Architektur, Elektronik und Design eignet. Der halbharte Zustand ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Produktion mit komplexen Biege- und Umformvorgängen ohne Rissgefahr. Durch die NSF/ANSI 372-Zertifizierung und die Bleifreiheit ist es für den Kontakt mit Trinkwasser und Lebensmitteln geeignet. Obwohl es bei der Warmumformung einige Herausforderungen mit sich bringt und die mechanische Festigkeit geringer ist als bei Speziallegierungen oder Edelstählen, machen sein wettbewerbsfähiger Preis, seine thermische und elektrische Leitfähigkeit und seine raffinierte Ästhetik OT 63 zur Lösung der Wahl, wenn es um ein verformbares, korrosionsbeständiges und leicht zu bearbeitendes Material geht. Bei der Wahl zwischen OT 63 und alternativen Werkstoffen (OT 58, OT 67, Aluminium 5754, Edelstahl) muss der Konstrukteur Faktoren wie Betriebsumgebung, mechanische Anforderungen, Leitfähigkeit, Gewicht und Gesundheitsvorschriften in integrierter Weise bewerten, um die Legierung oder das Metall zu ermitteln, das die Kosten und die Leistung des Endprodukts optimiert.