Bronze vs. Messing vs. Kupfer: Ihr Unterschied

Messing und Bronze enthalten alle Kupfer, weshalb sie oft miteinander verwechselt werden können. Obwohl Kupfer ein Element ist, wird reines Kupfer normalerweise nicht zur Herstellung von Kupferteilen verwendet. Stattdessen bestehen die meisten Kupfer-, Messing- und Bronzeteile aus einer Mischung aus reinem Kupfer und anderen Metallen wie Blei, Zink und Zinn.

Es ist wichtig, die Unterschiede zwischen diesen drei Materialien zu verstehen, um das beste Material für Ihre Teile und Komponenten auszuwählen. Daher bietet diese Seite einen umfassenden Vergleich, um zwischen Bronze, Messing und Kupfer zu unterscheiden. Außerdem werden ihre einzigartigen Eigenschaften, verfügbaren Legierungsoptionen und gängigen Anwendungen vorgestellt.

Bronze, Messing, Kupfer: Ihre Legierungen

Bronze

Bronze, die normalerweise hauptsächlich aus Kupfer besteht, kann je nach Typ auch andere Legierungskomponenten enthalten. Die fünf am häufigsten verwendeten Bronzelegierungen sind:

1. Phosphorbronze

Phosphorbronze wird manchmal als Zinnbronze bezeichnet, da es normalerweise etwa 0,51 TP3T bis 11 TP3T Zinn enthält. Obwohl es nur eine geringe Menge Phosphor enthält, normalerweise zwischen 0,011 TP3T und 0,351 TP3T, ist dieses Element für die Verbesserung der Haltbarkeit und Steifigkeit der Legierung von entscheidender Bedeutung. Phosphorbronze ist aufgrund seiner Festigkeit, feinkörnigen Struktur, seines niedrigen Reibungskoeffizienten und seiner Fähigkeit, Ermüdungserscheinungen standzuhalten, äußerst nützlich im Bauwesen und in der Fertigung.

2. Silikonbronze

Silikonbronze wird üblicherweise zur Beschichtung von Rotbronze und Rotguss verwendet. Typischerweise besteht es aus etwa 6% Silikon, und es können auch andere Legierungen wie Kupfer, Mangan, Zinn, Eisen und Zink enthalten sein. Diese hochfeste Legierung verfügt über eine gute Gießfähigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und ein attraktives Aussehen. Es wird häufig in Pumpen- und Ventilteilen eingesetzt.

3. Aluminiumbronze

Aluminiumbronze ist eine übliche Art von Bronzelegierung, die typischerweise aus 6%- bis 12%-Aluminium besteht. Weitere Legierungselemente, aus denen diese Art von Bronze besteht, sind neben Kupfer natürlich bis zu 6% Eisen und 6% Nickel. Aluminiumbronze ist eine robuste Legierung, die Korrosion widerstehen kann, was sie zu einem perfekten Material für den Umgang mit korrosiven Bedingungen wie giftigen Flüssigkeiten und für die Herstellung von Schiffszubehör macht.

4. Kupfer-Nickel

Kupfer-Nickel ist auch als Kupfernickel bekannt. Dieses Material besteht im Allgemeinen aus 2% bis 30% Nickel und ist bekannt für seine bemerkenswerte Zugfestigkeit, hohe Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit und seine Fähigkeit, Rissbildung auch unter Belastung zu widerstehen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist Kupfernickel zu einem Standardmaterial für die Herstellung von Schiffsausrüstung und Schiffsrümpfen geworden und eignet sich gut für den Einsatz in dampfenden oder feuchten Umgebungen.

5. Manganbronze

Manganbronze umfasst verschiedene Metalle, darunter bis zu 3% Mangan, Kupfer, Zink, Aluminium und Eisen. Diese Legierung hat eine ausgezeichnete Stoßfestigkeit und ist eher verformbar als spröde. Es ist besonders korrosionsbeständig gegen Salzwasser, was es zu einem beliebten Material für Schiffsanwendungen macht, insbesondere für Bootspropeller. Außerdem wird Manganbronze bei der Herstellung von verwendet Getriebe, Nüsse, Schrauben, Ventile und Pumpenkomponenten.

Messing

Die Vielseitigkeit von Messing wird auf seine elementare Zusammensetzung zurückgeführt, die es ihm ermöglicht, in verschiedenen Legierungen vorzukommen. Zu den am häufigsten verwendeten Blechbläsern in Rapid-Prototyping Sind:

• Alloy 260, auch Kartuschenmessing genannt, ist eine äußerst vorteilhafte Legierung, die eine hervorragende Kaltumformbarkeit aufweist. Aufgrund seiner Vielseitigkeit ist es eine beliebte Wahl in verschiedenen Branchen wie der Automobil-, Befestigungs-, Munitions- und Eisenwarenindustrie.
• Alloy 272, allgemein als Gelbmessing bezeichnet, enthält eine erhebliche Menge Zink, etwa 33%. Diese Zusammensetzung macht es ideal für industrielle Anwendungen, die eine hohe Festigkeit erfordern.
• Alloy 330 ist eine Messinglegierung mit hoher Bearbeitbarkeit. Diese Legierung eignet sich besonders für Rohrleitungsanwendungen. Es ist leicht zu verarbeiten und aufgrund seines geringen Bleigehalts für die Kaltumformung geeignet.
• Alloy 353 oder Uhrenmessing ist eine gut bearbeitbare Messinglegierung, die zur Herstellung von hochpräzisen Teilen wie Uhrenteilen verwendet wird.
• Alloy 360, die am weitesten verbreitete Messingsorte, ist bekannt für ihre außergewöhnliche Formbarkeit und Bearbeitbarkeit, was sie zu einer beliebten Wahl bei Designern und Maschinisten macht, um Hardwarekomponenten, Armaturen, Befestigungselemente und Ventile herzustellen.
• Alloy 464, auch Marinemessing genannt, ist bekannt für seine überlegene Korrosionsbeständigkeit und seine Fähigkeit, Temperaturänderungen standzuhalten. Es wird häufig zum Biegen, Löten, Schweißen, Kalt- und Warmumformen und mehr verwendet.

Kupfer

Die Vielseitigkeit von Kupfer ergibt sich aus seiner Verfügbarkeit in verschiedenen Qualitäten. Runsom Precision bietet die folgenden Kupferqualitäten für Rapid Prototyping:

• Alloy 101 – ein sauerstofffreies Kupfer. Wenn Hersteller eine hohe Leitfähigkeit und Duktilität benötigen, können sie diese einsetzen.
• Alloy 110 – auch als Elektrolytkupfer (ETP) bekannt, weist eine gute Duktilität und Formbarkeit sowie eine unglaubliche elektrische und thermische Leitfähigkeit auf.
• Legierung 122 – ähnlich wie Legierung 110, besitzt sie zusätzlich hohe Formbarkeit, Lötfähigkeit und Schweißbarkeit.
• Legierung 145 – bekannt als Tellurkupfer aufgrund seiner Kupferzusammensetzung mit 0,4–0,71 TP3T Tellurgehalt, erhältlich in Stangen und Stangen. Es zeichnet sich durch hohe Formbarkeit, gute Bearbeitbarkeit und gute thermische und elektrische Leitfähigkeit aus.

Ein vollständiger Vergleich von Bronze und Messing und Kupfer

Bronze vs. Messing vs. Kupfer: Unterschiede in den Materialeigenschaften

1. Zusammensetzung

Als Element des Periodensystems besteht reines Kupfer ausschließlich aus Kupfer. Dennoch kann es Verunreinigungen oder geringe Mengen anderer Substanzen enthalten. Messing besteht aus Kupfer und Zink, mit geringen Spuren von Zinn und anderen Metallen.

Bronze hingegen ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn sowie anderen Elementen wie Silizium, Mangan, Aluminium, Arsen und Phosphor. Obwohl Bronze einige der gleichen Metalle mit Messing teilt, enthält Bronze normalerweise mehr Kupfer, was in der heutigen Zeit durchschnittlich 881 TP3T beträgt.

2. Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit

Bronze ist ein starres, aber unflexibles Metall. Kupfer, ebenfalls ein starkes Material, ist das formbarste der drei Materialien, daher kann es leicht gedehnt und gebogen werden, ohne zu brechen oder zu kratzen. Auf der anderen Seite ist Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, noch stärker als Kupfer, kann aber anfälliger für Spalten und Risse sein als die beiden anderen Metalle.

Messing bietet im Vergleich zu Kupfer einen besseren Korrosionsschutz, ist aber immer noch nicht so effektiv wie Bronze. Kupfer entwickelt mit der Zeit durch Oxidation eine grüne Patina, um sich vor weiterer Korrosion zu schützen.

3. Gewicht

Die Wahl zwischen Bronze, Messing oder Kupfer für Ihr Projekt hängt auch von ihrem Gewicht ab. Trotz ähnlicher Dichte ist Messing das leichteste der drei, was es zur idealen Option macht, wenn Sie ein leichtes Metall benötigen. Bronze hat eine Dichte von 7400 bis 8900 kg/m³, während Kupfer mit einer Dichte von 8930 kg/m³ am schwersten ist.

4. Bearbeitbarkeit

In Bezug auf die Bearbeitbarkeit ist Kupfer Messing und Bronze überlegen. Dies liegt daran, dass Kupfer ein flexibleres Metall ist, das es ermöglicht, es während der Bearbeitungsvorgänge leicht zu biegen und zu formen. Außerdem haben Kupferlegierungen im Allgemeinen eine ausgezeichnete Duktilität. Im Vergleich dazu ist Bronze ein härteres und steiferes Material, das schwieriger zu bearbeiten ist, während Messing auch weniger flexibel und daher nicht so leicht zu bearbeiten ist wie Kupfer.

5. Schweißbarkeit

Die drei Metalle Bronze, Messing und Kupfer sind in ihren jeweiligen Bereichen schweißbar. Sie können durch Siliziumbronzeschweißen, MIG-Geräte oder andere Schweißtechniken verbunden werden. Sauerstofffreies Kupfer lässt sich in der Regel leichter schweißen als desoxidiertes Kupfer. MIG und WIG sind die am häufigsten verwendeten Techniken zum Schweißen von Kupfer.

Messinglegierungen können auch mit MIG-, WIG- und Silberlöten geschweißt werden. Bleihaltige Legierungen sind jedoch schwieriger zu schweißen. Das Schweißen ist im Allgemeinen einfacher mit Legierungen, die einen geringeren Zinkgehalt haben. Bleifreie Bronze hat unter den Bronzesorten eine mäßige Schweißbarkeit. Trotzdem können sie bei Belastung reißen.

Die Unterschiede in den Eigenschaften dieser drei Metalle sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

Eigenschaften	Bronze	Messing	Kupfer
Komposition	Primär: Kupfer & Zinn Andere: Phosphor, Silizium, Aluminium, Mangan, Zink usw.	Primär: Kupfer und Zink Andere: Eisen, Blei, Aluminium, Silizium, Mangan usw.	Kupfer
Gewicht	7400 – 8900 kg/m³	8720 kg/m³	8930 kg/m³
Bearbeitbarkeit	Mäßig	Niedrig	Exzellent
Schweißbarkeit	Hoch	Exzellent	Hoch
Haltbarkeit	Großartig	Gut	Hoch
Korrosionsbeständigkeit	Exzellent	Gut	Hoch

Bronze vs. Messing vs. Kupfer: Unterschiede in der Leitfähigkeit

1. Elektrische Leitfähigkeit

Kupfer wird in der Fertigungsindustrie häufig als Referenz verwendet, um die elektrische Leitfähigkeit von Materialien zu bewerten. Messing ist etwa 281 TP3T so leitfähig wie Kupfer, während Bronze eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 151 TP3T hat, was auf die Zusammensetzung der Legierungselemente zurückzuführen sein könnte.

2. Wärmeleitfähigkeit

Unter den drei Metallen weist Bronze mit einem Bereich von 229 bis 1440 BTU/hr-ft²-°F die höchste Wärmeleitfähigkeit auf. An zweiter Stelle steht Kupfer mit einer Wärmeleitfähigkeit von 223 BTU/h-ft²-°F, während Messing mit 64 BTU/h-ft²-°F die niedrigste Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Bronze vs. Messing vs. Kupfer: Ihre Formfähigkeit

Kupfer weist aufgrund seiner Fähigkeit, sich ohne Beschädigung plastisch zu verformen, eine gute Formbarkeit auf, sodass Hersteller damit Drähte in Mikrometergröße herstellen können. Einige Bronzelegierungen, wie PB1-Phosphorbronze, besitzen auch hervorragende Kaltumformeigenschaften. Messing stellt jedoch aufgrund seiner relativ geringen Flexibilität mehr Herausforderungen im Umformprozess dar.

Bronze vs. Messing vs. Kupfer: Festigkeitsunterschiede

1. Streckgrenze

Im Vergleich zu Messing und Kupfer hat Bronze eine höhere Streckgrenze. Insbesondere liegt seine Streckgrenze im Bereich von 125 bis 800 MPa, während Messing eine Streckgrenze von etwa 95 bis 124 MPa besitzt und Kupfer mit 33,3 MPa die niedrigste Streckgrenze aufweist.

2. Zugfestigkeit

Bei der Auswahl eines Metalls aus Bronze, Messing und Kupfer basierend auf Festigkeitsanforderungen ist Bronze aufgrund seiner Zugfestigkeit von 350 bis 635 MPa im Allgemeinen die bevorzugte Option. Dagegen bietet Messing eine Zugfestigkeit von 338 bis 469 MPa, während Kupfer mit einer Zugfestigkeit von 210 MPa zurückfällt.

Bronze vs. Messing vs. Kupfer: Aussehen und Preisunterschiede

1. Farbe

Kupfer hat einen deutlichen rotbraunen Farbton, während Messing in seiner goldgelben Farbe heller erscheint. Im Gegensatz dazu hat Bronze einen weniger lebendigen Gold- oder Sepiaton und es fehlen typischerweise markante Kreise auf ihrer Oberfläche.

2. Preis

Verschiedene Grade von Bronze, Messing und Kupfer können zu unterschiedlichen Preisen führen. Im Allgemeinen ist Kupfer teurer als Messing und Bronze. Die Kosten für Bronze können durch einen geringeren Kupfergehalt gesenkt werden, während Messing aufgrund eines höheren Zinkgehalts am billigsten ist, das weniger teuer ist als Kupfer.

Bronze, Messing, Kupfer: So wählen Sie das Richtige aus

In vielen Fällen, Bronze, Messing und Kupfer, kann jedes dieser drei Metalle für die Anwendung geeignet sein. Wenn man sich jedoch weiter auf ihre Unterschiede konzentriert, stellt man oft fest, dass man Vorteile gegenüber den anderen bietet.

In diesem Teil vergleichen wir diese drei Materialien paarweise, um die einzigartigen Vorteile jedes einzelnen hervorzuheben, damit Sie schnell das am besten geeignete Material für Ihr Projekt auswählen können.

Messing vs. Bronze

Der spezifische Zweck, für den Sie die Komponente verwenden, bestimmt die Art des Metalls, für das Sie sich entscheiden. Während sowohl Messing als auch Bronze Kupferlegierungen sind, gibt es aufgrund ihrer Zusammensetzung unterschiedliche Eigenschaften, sodass ihre Anwendungsbereiche unterschiedlich sind:

Wenn Sie nach einem Material für Schiffskomponenten suchen, ist Bronze die bessere Option als Messing. Dies liegt daran, dass Bronze eine bessere Salzwasser-Korrosionsbeständigkeit aufweist, was es ideal für den Einsatz in Meeresumgebungen macht. Darüber hinaus hat es einen höheren Schmelzpunkt, wodurch es in Hochtemperaturumgebungen funktionieren kann.

Messing ist in Bezug auf die Bearbeitbarkeit ein besseres Material als Bronze, da es formbarer und einfacher zu handhaben ist. Darüber hinaus hat es eine hellere Farbe, wodurch es für dekorative Teile und Produkte geeignet ist.

Messing vs. Kupfer

Da Messing eine Art Kupferlegierung ist, teilt es einige Eigenschaften mit Kupfer. Dennoch gibt es mehrere Unterscheidungen zwischen diesen beiden Metallen:

In Bezug auf die elektrische und thermische Leitfähigkeit übertrifft Kupfer Messing. Kupfer hat die höchste Wärmeleitfähigkeit aller Metalle, und seine elektrische Leitfähigkeit steht nur an zweiter Stelle nach Silber. Kupfer ist jedoch anfällig für Rost, wenn es den Elementen ausgesetzt wird, was zu einer rötlichen oder grünlichen Färbung führt.

Messing ist im Vergleich zu Kupfer ein billigeres, aber härteres Material. Diese Eigenschaften machen es vielseitiger und für eine größere Vielfalt von Anwendungen geeignet.

Kupfer gegen Bronze

Bronze und Kupfer haben einige ähnliche Eigenschaften, aber sie haben auch einige unterschiedliche Merkmale:

Kupfer hat eine höhere Fähigkeit, Wärme und Strom zu leiten als Bronze. Dieser Unterschied ist sogar größer als der Unterschied zwischen Kupfer und Messing.

Im Gegensatz zu Kupfer ist Bronze deutlich härter. Diese Eigenschaft macht es verschleißfester, aber auch bruchanfälliger durch Sprödigkeit.

Bronze, Messing, Kupfer: Ihre Anwendungen

Bronze

Verschiedene industrielle Anwendungen können aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Verfügbarkeit in verschiedenen Qualitäten von der Verwendung von Bronzeblechen profitieren. Beispiele für solche Anwendungen sind:

Messing

Messing hat ein ähnliches Aussehen wie verschiedene Goldtöne und kann für zahlreiche Zwecke verwendet werden.

Kupfer

Reines Kupfer kann bei der Herstellung von Komponenten und Gegenständen verwendet werden, die für Klempnerarbeiten, Bedachungen, industrielle Zwecke und Elektrogeräte verwendet werden.

Fazit

Die Metalle Bronze, Messing und Kupfer haben Ähnlichkeiten, aber jedes hat unterschiedliche Eigenschaften, die auf Eigenschaften wie Leitfähigkeit, Festigkeit, Duktilität und Bearbeitbarkeit basieren.

Kupfer hat eine hohe Flexibilität und Leitfähigkeit. Aus diesem Grund ist es nützlich für Teile, die sich unter Belastung biegen müssen, ohne zu brechen, und für diejenigen, die Wärme oder Strom effektiv leiten müssen.

Messing ist aufgrund seiner Formbarkeit, geringen Reibung, Leichtigkeit des Gießens und relativen Erschwinglichkeit oft die am besten geeignete Metalllegierung für allgemeine Anwendungen.

Bronze ist die härteste Metalllegierung unter diesen drei Metallen und wird daher von verschiedenen industriellen Anwendungen bevorzugt. Aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit ist Bronze ideal für hochbeanspruchte Marineanwendungen.

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