Wie kann man Messing bearbeiten?

Ein so vielseitiges Material wie die Kupfer-Zink-Legierung Messing lässt sich auf ebenso vielfältige Art und Weise bearbeiten. Hier kommt es natürlich darauf an, in welcher Form es als Grundmaterial vorliegt und was daraus entstehen soll.

Messing biegen

Das Biegeverhalten von Messing hängt im Wesentlichen von der Legierungszusammensetzung ab und variiert von Messingart zu Messingart. Grundsätzlich besteht das Metall aus Kupfer und Zink und kann weitere Legierungszusätze wie Blei oder Aluminium enthalten. Mit sinkendem Kupferanteil steigt jedoch die Sprödigkeit des Materials. Während also bei einer Messingart ein bestimmter Biegewinkel erreicht werden kann, reißt oder bricht ein anderes Material bei demselben Winkel.

Bei Messingrohren mit geringen Wandstärken und Durchmessern ist zum Biegen nicht allzu viel Kraft nötig. Es empfiehlt sich jedoch, das Messing vorher zu erwärmen. Möchte man sehr enge Radien biegen, sollte das Messing in einem Temperaturbereich von zirka 450 °C bis etwa 600 °C an der Biegekante weichgeglüht werden, etwa mit einem Brenner.

Dieses Weichglühen verhindert ein Reißen des Material, jedoch bleibt das Werkstück an der weichgeglühten Stelle relativ weich bleibt. Dies kann besonders dann ein Nachteil sein, wenn das bearbeitete Halbzeug – etwa ein Messingprofil oder eine Messingstange – Belastungen aushalten soll. Bei Messingrohren wird dies in der Regel nicht abverlangt.

Messing schneiden

Abhängig von den Anforderungen an das Endresultat haben sich als geeignete Verfahren zum Schneiden von Messing das Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden oder das Schneiden per Kreissäge oder mit einer Schlagschere erwiesen. Mit letzterer lässt sich dünnes Messingblech hervorragend schneiden.

Messing bohren

Generell ist Messing ein Metall, dass bei der Bearbeitung sehr kurz Späne entwickelt. Möchte man Messing bohren, sollte der Bohrer über steile Spannuten verfügen und die Drehzahl höher gewählt werden. Die kurzen Späne spritzen beim Bohren stark umher – deshalb ist das Tragen einer Schutzbrille unbedingt nötig.

Messing schweißen

Das Schweißen von Messing stellt eine spezielle Herausforderung dar, die jedoch nicht unmöglich zu meistern ist. Durch die richtige Anwendung und Kenntnis der Materialbeschaffenheit lässt sich Messing effektiv und mit guten Ergebnissen schweißen.

Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, zeigt einige Besonderheiten beim Schweißprozess, die es zu beachten gilt. Die hohe Wärmeleitfähigkeit, ähnlich wie bei Aluminium, und die Empfindlichkeit des Zinks gegenüber hohen Temperaturen erfordern eine angepasste Herangehensweise.

Verfahren zum Schweißen von Messing:

• WIG-Schweißen: Aufgrund seiner Präzision und der Möglichkeit, die Wärmezufuhr genau zu steuern, ist das WIG-Schweißen besonders gut für das Schweißen von Messing geeignet. Die Verwendung von Argon als Schutzgas hilft, Oxidation zu vermeiden und eine saubere Schweißnaht zu erzielen.
• MIG-Schweißen: Auch das MIG-Schweißen kann für Messing angewandt werden, allerdings ist es weniger verbreitet als das WIG-Schweißen. Die richtige Auswahl des Schutzgases und eine sorgfältige Einstellung der Schweißparameter sind entscheidend, um Spritzerbildung und Materialverzug zu minimieren.
• Laserschweißen: Das Laserschweißen bietet sich als moderne, präzise Technik auch für das Schweißen von Messing an. Die hohe Energiekonzentration des Lasers ermöglicht das Schweißen mit minimalem Wärmeeintrag, was besonders bei dünnen Materialien oder komplexen Bauteilen von Vorteil ist.

Wichtige Aspekte beim Schweißen von Messing:

• Vorwärmung: Eine leichte Vorwärmung des Messings kann helfen, thermische Spannungen zu reduzieren und die Gefahr von Rissen zu verringern.
• Schutzgas: Die Verwendung von geeignetem Schutzgas ist entscheidend, um die Oxidation während des Schweißprozesses zu minimieren und die Verdampfung von Zink zu kontrollieren.
• Zinkverdampfung: Beim Schweißen von Messing muss besonders auf die Zinkverdampfung geachtet werden, da Zink bei relativ niedrigen Temperaturen verdampft. Dies kann die Schweißnahtqualität beeinträchtigen und gesundheitsschädliche Dämpfe freisetzen. Eine effektive Absaugung und Belüftung des Arbeitsbereichs ist daher unerlässlich.
• Nachbehandlung: Nach dem Schweißen kann eine Wärmebehandlung notwendig sein, um interne Spannungen zu reduzieren und die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht zu verbessern.

Messing löten als Alternative zum Schweißen

Neben den verschiedenen Schweißverfahren bietet das Löten eine hervorragende Alternative, um Messingteile miteinander zu verbinden. Löten unterscheidet sich vom Schweißen dadurch, dass die zu verbindenden Grundmaterialien nicht geschmolzen werden. Stattdessen wird ein Füllmaterial – das Lot – verwendet, das bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt als das Basismaterial. Beim Erkalten bildet das Lot eine feste Verbindung zwischen den Werkstücken.

Vorteile des Lötens bei Messing:

• Geringerer Wärmeeintrag: Beim Löten von Messing wird viel weniger Wärme in die Werkstücke eingebracht als beim Schweißen. Dies minimiert das Risiko von Verzug, Spannungen und Schädigung der Werkstücke durch Überhitzung.
• Keine Zinkverdampfung: Da die Temperaturen beim Löten deutlich niedriger sind als beim Schweißen, besteht nicht das Risiko der Zinkverdampfung, was die Gesundheitsgefahren und die Beeinträchtigung der Legierungszusammensetzung verringert.
• Feine Verbindungen möglich: Löten eignet sich besonders für feine, präzise Verbindungen und ist ideal für komplexe oder filigrane Messingteile, bei denen Schweißen zu grob wäre.

Lötverfahren für Messing:

• Weichlöten: Beim Weichlöten werden Legierungen mit einem Schmelzpunkt unter 450 °C als Füllmaterial verwendet. Diese Methode eignet sich für Anwendungen, bei denen keine hohen Festigkeiten oder Temperaturbeständigkeiten erforderlich sind. Weichlote auf Zinnbasis sind üblich.
• Hartlöten: Hartlöten erfolgt bei höheren Temperaturen (über 450 °C) und führt zu stärkeren Verbindungen. Für Messing werden häufig Kupfer-Phosphor- oder Silberhaltige Lote verwendet. Das Hartlöten erfordert eine sorgfältige Reinigung und Vorbehandlung der Oberflächen sowie den Einsatz von Flussmitteln, um Oxidation zu verhindern und eine gute Benetzung zu gewährleisten.

Wichtige Überlegungen beim Löten von Messing:

• Oberflächenvorbereitung: Eine gründliche Reinigung der zu lötenden Teile ist entscheidend, um eine starke und saubere Verbindung zu gewährleisten. Oxidation, Fett und andere Verunreinigungen müssen entfernt werden.
• Flussmittel: Der Einsatz von Flussmitteln ist wichtig, um die Oxidation während des Lötprozesses zu verhindern und die Benetzung der Lötstelle zu verbessern. Das richtige Flussmittel hängt vom spezifischen Lötverfahren und den Materialien ab.
• Erwärmungsmethode: Die gleichmäßige Erwärmung der Lötstelle ist für eine erfolgreiche Verbindung essentiell. Brenner, Lötkolben oder spezielle Lötöfen können je nach Anwendung und Größe der Werkstücke verwendet werden.