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C52100 Phosphorbronze

C52100 Phosphorbronze ist eine Kupfer-Zinn-Legierung mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit. Sie eignet sich ideal für CNC-Bearbeitungsanwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie sowie in elektrischen Systemen.

Einführung in C52100-Phosphorbronze

C52100-Phosphorbronze ist eine Kupfer-Zinn-Legierung mit einem geringen Phosphorzusatz, der ihre Festigkeit sowie ihre Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit verbessert – insbesondere in rauen Umgebungen. Diese Legierung ist bekannt für ihre hervorragende Kombination aus Festigkeit, Flexibilität und Langlebigkeit. Im Vergleich zu anderen Kupferlegierungen bietet C52100-Phosphorbronze eine überlegene Beständigkeit gegen Ermüdung und Verschleiß bei gleichzeitig hoher Zerspanbarkeit. Für die Präzisionsbearbeitung ist C52100 eine beliebte Wahl, da es sich hervorragend mit minimalem Werkzeugverschleiß formen und bearbeiten lässt.

C52100-Phosphorbronze wird häufig in CNC-gefertigten Teilen wie Lagern, Buchsen, Federn, elektrischen Steckverbindern und weiteren Komponenten eingesetzt, bei denen sowohl Festigkeit als auch Flexibilität entscheidend sind. Ihre hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit machen sie ideal für Anwendungen in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Marine.

Chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften von C52100-Phosphorbronze

Chemische Zusammensetzung (typisch)

Element	Zusammensetzungsbereich (Gew.-%)	Hauptfunktion
Kupfer (Cu)	91,0–95,0%	Sorgt für Festigkeit, Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Zinn (Sn)	4,0–6,0%	Erhöht Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Phosphor (P)	0,03–0,35%	Verbessert die Verschleißfestigkeit und erhöht die Materialfestigkeit
Blei (Pb)	≤0,05%	Verbessert die Zerspanbarkeit und reduziert Reibung während der Bearbeitung

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert (typisch)	Prüfnorm/Bedingung
Dichte	8,8 g/cm³	ASTM B311
Schmelzpunkt	950–1050°C	ASTM E29
Wärmeleitfähigkeit	60 W/m·K bei 20°C	ASTM E1952
Elektrische Leitfähigkeit	15% IACS bei 20°C	ASTM B193
Wärmeausdehnungskoeffizient	18 µm/m·°C	ASTM E228
Spezifische Wärmekapazität	380 J/kg·K	ASTM E1269
Elastizitätsmodul	110 GPa	ASTM E111

Mechanische Eigenschaften (weichgeglüht)

Eigenschaft	Wert (typisch)	Prüfnorm
Zugfestigkeit	700–800 MPa	ASTM E8/E8M
Streckgrenze (0,2%)	450–600 MPa	ASTM E8/E8M
Bruchdehnung	15–25%	ASTM E8/E8M
Härte	90–110 HB	ASTM E10
Ermüdungsfestigkeit	~230 MPa	ASTM E466
Schlagzähigkeit	Gut	ASTM E23

Wesentliche Merkmale von C52100-Phosphorbronze

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

C52100-Phosphorbronze bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Meerwasser- und chemischen Umgebungen. Ihre Beständigkeit gegen Entzinkung macht sie ideal für maritime und industrielle Anwendungen.

Hohe Festigkeit und Langlebigkeit

Dank hoher Zug- und Streckgrenze ist C52100-Phosphorbronze langlebig und kann erhebliche mechanische Belastungen aufnehmen, wodurch sie sich für Teile wie Lager, Buchsen und Federn eignet.

Gute Ermüdungsbeständigkeit

C52100-Phosphorbronze ist ermüdungsbeständig und daher eine ausgezeichnete Wahl für Komponenten, die wiederholten oder zyklischen Belastungen ausgesetzt sind, wie Federn und mechanische Gestänge.

Hohe Verschleißfestigkeit

Der Phosphorgehalt in C52100 verbessert die Verschleißfestigkeit erheblich und macht es ideal für Komponenten mit ständiger Reibung oder Gleitkontakt, wie Lager, Buchsen und mechanische Teile.

Hervorragende Zerspanbarkeit

C52100-Phosphorbronze verfügt über eine ausgezeichnete Zerspanbarkeit und ermöglicht ein einfaches Formen und Bearbeiten komplexer Teile mit Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitung.

Herausforderungen und Lösungen bei der CNC-Bearbeitung von C52100-Phosphorbronze

Herausforderungen bei der Bearbeitung

Spänebildung C52100-Phosphorbronze erzeugt beim Bearbeiten lange, fadenförmige Späne, die den Bearbeitungsprozess stören können, wenn sie nicht kontrolliert werden.
Lösung: Spanbrecher einsetzen und Vorschübe anpassen, um die Spänebildung zu kontrollieren. Ausreichender Kühlschmierstoff hilft, Späne effektiv abzutransportieren.
Werkzeugverschleiß Obwohl C52100 gut zerspanbar ist, kann seine Härte Werkzeugverschleiß verursachen – insbesondere beim Hochgeschwindigkeitsschneiden.
Lösung: Hartmetall- oder Keramikwerkzeuge verwenden, die eine höhere Verschleißfestigkeit bieten und die Werkzeugstandzeit verlängern.
Oberflächenqualität Eine feine Oberflächenqualität zu erzielen, kann aufgrund der Neigung der Legierung zur Gratbildung während der Bearbeitung anspruchsvoll sein.
Lösung: Scharfe, hochwertige Werkzeuge einsetzen und geeignete Schnittstrategien sowie Schmierung verwenden, um glatte Oberflächen zu erreichen.
Kaltverfestigung C52100-Phosphorbronze kann kaltverfestigen, wenn zu hoher Druck oder zu hohe Schnittgeschwindigkeiten angewendet werden.
Lösung: Moderate Schnittgeschwindigkeiten verwenden, Werkzeuge scharf halten und geeigneten Kühlschmierstoff einsetzen, um das Risiko der Kaltverfestigung zu minimieren.

Optimierte Bearbeitungsstrategien

Parameter	Empfehlung	Begründung
Werkzeugmaterial	Hartmetall- oder Keramikwerkzeuge	Hartmetall und Keramik bieten bessere Verschleißfestigkeit und Schneidleistung.
Geometrie	Positiver Spanwinkel, scharfe Schneiden	Verbessert den Spanfluss und sorgt für bessere Oberflächenqualitäten.
Schnittgeschwindigkeit	150–250 m/min	Reduziert die Wärmeentwicklung und verhindert Materialverformung.
Vorschub	0,10–0,20 mm/U	Sorgt für ruhigen Schnitt und reduziert Gratbildung.
Kühlung	Flutkühlung oder Luftstrahl	Unterstützt die Wärmeabfuhr und verbessert die Oberflächenqualität.

C52100-Schnittparameter (ISO-513-konform)

Operation	Geschwindigkeit (m/min)	Vorschub (mm/U)	Schnitttiefe (mm)	Kühldruck (bar)
Schruppen	150–200	0,15–0,20	2,0–3,5	25–35
Schlichten	200–250	0,05–0,10	0,5–1,0	30–50

Typische Bearbeitungsverfahren für C52100-Phosphorbronze

Bearbeitungsverfahren	Funktion und Vorteil für C52100-Phosphorbronze
CNC-Bearbeitung	Ideal für hochpräzise, schnelle Bearbeitung von Komponenten wie elektrischen Steckverbindern und Federn.
CNC-Fräsen	Geeignet zum Erstellen von Schlitzen, Nuten und komplexen Formen in Komponenten wie Buchsen und mechanischen Teilen.
CNC-Drehen	Wird zum Drehen zylindrischer Teile wie Zahnräder, Lager und Buchsen in mechanischen Systemen eingesetzt.
CNC-Bohren	Ideal zum Erstellen präziser Bohrungen für Befestiger und Komponenten in elektrischen und industriellen Systemen.
CNC-Ausbohren	Sichert präzise Innenbearbeitung für Teile wie Lager und Buchsen in mechanischen Anwendungen.
CNC-Schleifen	Sorgt für glatte Oberflächen bei Teilen, die Verschleiß ausgesetzt sind, wie Wellen und Zahnräder.
Mehrachsbearbeitung	Ideal zur Herstellung komplexer, funktionsreicher Teile in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und im Industriebereich.
Präzisionsbearbeitung	Ermöglicht extrem enge Toleranzen für Hochleistungskomponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie Medizintechnik.
EDM-Bearbeitung	Wird zur Herstellung komplexer Merkmale und feiner Details in Teilen wie elektrischen Steckverbindern und Federn eingesetzt.

Oberflächenbehandlung für CNC-Teile aus C52100-Phosphorbronze

Galvanisieren: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit und sorgt für eine glänzende Oberfläche bei elektrischen Steckverbindern und anderen Komponenten.
Polieren: Erzielt eine hochglänzende Oberfläche für dekorative Teile und verbessert deren Funktionalität.
Bürsten: Erzeugt satinierte oder matte Oberflächen für Komponenten, die häufig berührt werden, z. B. in Industrie- und Elektroanwendungen.
PVD-Beschichtung: Fügt eine langlebige Beschichtung hinzu, die die Verschleißfestigkeit erhöht und die Lebensdauer mechanischer Komponenten verlängert.
Passivierung: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere bei Teilen, die aggressiven Chemikalien ausgesetzt sind.
Pulverbeschichtung: Bietet eine dicke, schützende Beschichtung – ideal für Teile, die UV-Strahlung und rauen Bedingungen ausgesetzt sind.
Teflon-Beschichtung: Verleiht Antihaft- und Chemikalienbeständigkeit – ideal für mechanische Anwendungen.
Chrombeschichtung: Bietet eine glänzende, langlebige Beschichtung, die Korrosion widersteht und das Erscheinungsbild von Komponenten verbessert.

Industrieanwendungen von C52100-Phosphorbronze

Luft- und Raumfahrtindustrie: Wird zur Herstellung hochfester Komponenten wie Federn, Buchsen und Steckverbindern verwendet.
Elektro & Energie: Ideal für elektrische Komponenten, die hohe Leitfähigkeit und Langlebigkeit erfordern, einschließlich Steckverbinder und Klemmen.
Automobilindustrie: Häufig verwendet in Automobilanwendungen wie Zahnrädern, Lagern und anderen Hochleistungskomponenten.
Marineindustrie: Sehr geeignet für Marine-Hardware und Komponenten, die Meerwasser und anderen korrosiven Einflüssen ausgesetzt sind.