Bronze

Allgemeine Informationen zu Bronze

Aus historischer Sicht bezeichnet der Begriff Bronze Legierungen aus Kupfer und anderen Metallen, ausgeschlossen ist lediglich Zink. Abhängig vom gewählten Metall lassen sich verschiedene Arten von Bronze definieren, zum Beispiel Zinnbronze, Aluminiumbronze oder Manganbronze.

Aus technischer Sicht ist die Bezeichnung Bronze lediglich für Zinnbronze präzise, die gleichzeitig auch die bekannteste Bronzelegierung ist. Bei der Zinnbronze unterscheidet man zwischen sogenannten Knet- und Gusslegierungen. Die Einteilung in eine der Gruppen erfolgt über den Zinnanteil im Bronze. Knetlegierungen haben einen Zinnanteil von maximal 8,5%, während man von Gusslegierungen bis zu einem Zinnanteil von 22% spricht.

Bei Bronze arbeitet man allerdings nur selten ausschließlich mit zwei Metallen. Um der Legierung weitere Komponenten und Zusätze hinzuzufügen, werden andere Metalle der Legierung beigemischt, um zum Beispiel die Eigenschaften zu beeinflussen. Beliebte Metalle hierfür sind Phosphor, zur Steigerung der Verfestigungsfähigkeit oder Nickel zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit (auch in Seewasser).

Herstellung von Bronze

Für die Herstellung von Bronze werden die Rohmaterialien (Reinmetall, Blockmetall oder Recyclingmaterial) zunächst in großen Induktionsöfen eingeschmolzen. Anschließend überführt man das geschmolzene Material, die Schmelze, in einen Gießofen. Je nachdem, ob es sich um eine Knet- oder Gusslegierung handelt, unterscheiden sich ab diesem Punkt die folgenden Prozesse. Bei Gusslegierungen wird die Schmelze direkt endformnah beziehungsweise sogar endformfertig in eine Form gegossen. Dies sorgt für einen kurzen Prozess, schränkt aber auch die Gestaltungs- und Konstruktionsmöglichkeiten ein. Bei Knetlegierungen hingegen gießt man zunächst ein Barren oder eine Strangform, die in weiteren Prozessen in ihre endgültige Form gebracht wird. Typische Umformprozesse für Bronzeknetlegierungen sind beispielsweise Walzen, Ziehen und Strangpressen.

Beim Walzen erfolgt eine Unterteilung in mehrere Prozessschritte. Zunächst walzt man die Barren in mehreren Durchgängen in sogenannten Warmwalzgerüsten. Im Anschluss wird zunächst die beim Warmwalzen entstandene Oxidschicht abgetragen und dann mit dem Kaltwalzen fortgefahren.

Ein anderer Umformprozess für Bronze ist das Strangpressen. Mit Hilfe dieses Prozesses werden beispielsweise Bronzestangen, Bronzerohre, Bronzeprofile und Bronzedrähte hergestellt. Auch hier wird das Ausgangsmaterial zunächst erwärmt und dann mit hoher Kraft durch eine formgebende Matrize gedrückt. Bei der Herstellung eines Bronzerohrs setzt man in die Mitte der Matrize noch ein Dorn in die Vorrichtung ein. Wird der Bolzen dagegen gedrückt, entsteht ein Hohlraum in der Mitte des Produktes.

Wie wird Bronze verwendet?

Bronze ist ein Werkstoff, der zahlreiche Verwendungsbereiche aufweisen kann.

Bronze Knetlegierungen werden, hauptsächlich aufgrund ihrer Eigenschaften, in beinahe allen Industriezweigen verwendet. Vor allem in der Elektrotechnik greift man aufgrund der sehr guten elektrischen Leitfähigkeit in Form stromleitender Federn oder Stecksockeln auf Bronze zurück.

Bronze Gusslegierungen werden aufgrund ihrer sehr guten Korrosionsbeständigkeit im Schiffbau, zum Beispiel für Schiffspropeller, verwendet.
Andere Anwendungsbereiche für Gusslegierungen aus Bronze sind zum Beispiel:

• Automobilbau
• Nahrungsmittelindustrie
• Bauwesen