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Bleifreies Messing: Was sich für das Schneidwerkzeug ändert

Jahrzehntelang enthielt das Messing in Armaturen und Fittings etwa 2 bis 3,5 % Blei, und das machte es zu einem der am leichtesten zu zerspanenden Metalle. Die Trinkwasserregeln in Europa und den USA drängen dieses Blei hinaus. Bleiarme und bleifreie Messinge sind sicherer, verhalten sich auf der Maschine aber anders. Dieser Ratgeber erklärt, was sich für das Schneidwerkzeug ändert und wie Sie eine gute Oberfläche halten.

Lange Messingspäne, verwickelt um ein Messingfitting und eine Hartmetallplatte auf einer CNC-Drehmaschine

Warum das Blei verschwindet

Blei wurde dem Messing aus einem einzigen Grund zugesetzt: der Zerspanbarkeit. Klassisches Automatenmessing wie CuZn39Pb3 (CW614N, in den USA C36000) enthält etwa 2,5 bis 3,5 % Blei. Das Blei liegt im Metall als winzige, weiche Partikel vor, die die Späne brechen und den Schnitt schmieren. So wurde Messing zum einfachsten Metall, um Armaturen und Fittings schnell und günstig auf Drehautomaten zu fertigen.

Blei im Trinkwasser ist jedoch ein Gesundheitsrisiko, und die Regeln wurden verschärft:

  • USA: Seit 2014 müssen Sanitärprodukte mit Trinkwasserkontakt „bleifrei“ sein, das heißt höchstens 0,25 % Blei im gewichteten Mittel der benetzten Flächen enthalten.
  • Europa: Die Trinkwasserrichtlinie und die Positivlisten der für den Trinkwasserkontakt zugelassenen Werkstoffe begrenzen das Blei in Messing, und mehrere Länder verlangen bereits bleiarme Legierungen.

Hersteller von Armaturen, Hähnen und Fittings stellen deshalb auf neue Legierungen um, und ihre Zerspanungsbetriebe müssen sich anpassen.

Die neuen Legierungen

LegierungsartBeispieleVerhalten beim Zerspanen
Klassisches AutomatenmessingCuZn39Pb3 (CW614N), C36000Am leichtesten: kurze Späne, geringer Verschleiß
SiliziummessingCuZn21Si3P (CW724R)Härter, abrasiver, mehr Werkzeugverschleiß; Späne brechen recht gut
Bleifreies MessingCuZn42 (CW510L), CuZn40Lange, zähe Späne, mehr Wärme
Bleiarmes, entzinkungsbeständiges MessingCuZn38As (CW511L)Lange Späne, Spankontrolle nötig

Jede Legierung ist ein Kompromiss. Manche liegen beim Zerspanen näher am klassischen Messing, andere sind besser bei Festigkeit oder Korrosionsbeständigkeit. Prüfen Sie, welche Ihr Kunde oder Ihre Norm verlangt, bevor Sie die Werkzeuge wählen.

Was sich auf der Maschine ändert

  • Längere Späne. Ohne Blei brechen die Späne nicht mehr von selbst. Sie kräuseln sich, verwickeln sich und wickeln sich um Teil und Werkzeug.
  • Mehr Kraft und Wärme. Das Metall widersetzt sich dem Schnitt stärker. Mehr Wärme geht in die Schneide und in das Teil.
  • Schnellerer Verschleiß. Vor allem Siliziummessing enthält harte Partikel, die die Schneide wie ein feines Schleifmittel abtragen.
  • Eine schwierigere Oberfläche. Lange Späne verkratzen Glanzflächen, und eine verschlissene Schneide reißt das Metall, statt es sauber zu schneiden. Teile, die aus klassischem Messing glänzend kamen, müssen nun womöglich poliert werden.

Ein Diamantwerkzeug dreht die glänzende Oberseite eines kleinen Messingteils auf einem Langdrehautomaten

Was am Werkzeug zu ändern ist

  1. Geometrien mit Spanbrecher zum Schruppen verwenden. Hartmetallplatten mit Spanbrechern für langspanende Werkstoffe halten die Späne kurz.
  2. Vorschub und Schnitttiefe anpassen, damit der Span dick genug ist, um zu brechen. Sehr leichte Schnitte ergeben bei bleifreiem Messing oft die längsten Späne.
  3. Kühlmitteldruck und -menge erhöhen, um die Schneide zu kühlen und die Späne vom Teil wegzuspülen.
  4. Schneiden scharf halten. Eine verschlissene Schneide schmiert und reißt auf bleifreiem Messing. Tauschen oder schleifen Sie Werkzeuge früher nach als bei klassischem Messing.
  5. Mit einem Werkzeug aus monokristallinem Diamant schlichten, wo die Fläche sichtbar ist oder beschichtet wird. Seine sehr scharfe Schneide schneidet dieses zähere Metall in einem leichten letzten Schnitt sauber und ergibt denselben Spiegelglanz wie auf klassischem Messing.

Wo ein Diamantwerkzeug am meisten hilft

Für Schruppen, Bohren und Gewindeschneiden bleibt Hartmetall bei allen Messingen die richtige Wahl. Das monokristalline Diamantwerkzeug ist für den letzten Durchgang auf den Flächen gedacht, auf die es ankommt: Ventilkugeln, Armaturenkörper vor dem Verchromen, dekorative Fittings und sichtbare Teile. Bei bleiarmem Messing ist die Schärfe der Diamantschneide ein noch größerer Vorteil als bei klassischem Messing, weil eine weniger scharfe Schneide diese zäheren Legierungen reißt. Und weil Diamant den abrasiven Partikeln im Siliziummessing widersteht, hält die Schneide ihre Oberflächengüte über lange Serien.

Mehr zum Schlichtschnitt selbst finden Sie in unserem Ratgeber Messing drehen: so gelingt der Hochglanz.

Wo Bulunmaz ins Spiel kommt

Bulunmaz fertigt Schlichtwerkzeuge aus monokristallinem Diamant für Messing, aus Naturdiamant und MKD: Schlichtwerkzeuge für Kugeldrehmaschinen, Drehwerkzeuge, Wendeschneidplatten und Formwerkzeuge, als Standard oder nach Zeichnung, und schleift sie nach. Nennen Sie uns Ihre Legierung und Ihre Maschine, wir schlagen Ihnen ein Schlichtwerkzeug vor. Sehen Sie unsere Diamantwerkzeuge für Armaturen und Fittings an.

Häufige Fragen

Was ist bleifreies Messing?
Messing, das sehr wenig oder kein Blei enthält. In den USA dürfen Teile mit Trinkwasserkontakt im gewichteten Mittel der benetzten Flächen höchstens 0,25 % Blei enthalten. In Europa begrenzen die Trinkwasserrichtlinie und die Positivlisten zugelassener Werkstoffe das Blei in Messing für Trinkwasserteile. Gängige Legierungen sind Siliziummessing CuZn21Si3P (CW724R) und bleifreie Messinge wie CuZn42.
Warum ist bleifreies Messing schwerer zu zerspanen?
Blei wirkt in der Legierung als eingebauter Spanbrecher und Schmierstoff. Ohne Blei werden die Späne länger und zäher, Schnittkräfte und Wärme steigen, und das Werkzeug verschleißt schneller. Siliziummessing enthält zudem harte Partikel, die die Schneide stärker abrasiv belasten.
Können Diamantwerkzeuge bleifreies Messing schneiden?
Ja. Werkzeuge aus monokristallinem Diamant, Naturdiamant oder MKD, schneiden bleiarmes und bleifreies Messing im Schlichtschnitt gut und ergeben dieselbe Glanzfläche wie auf klassischem Messing. Geschruppt wird weiterhin mit Hartmetall.
Wie kontrolliere ich die langen Späne von bleifreiem Messing?
Verwenden Sie Geometrien mit Spanbrechern oder Spanformstufen, passen Sie Vorschub und Schnitttiefe so an, dass der Span bricht, sorgen Sie für ausreichenden Kühlmitteldruck, um die Späne wegzuspülen, und vermeiden Sie lange Schlichtschnitte, bei denen sich ein Span um das Teil wickeln kann.
Brauche ich für die Umstellung auf bleiarmes Messing neue Werkzeuge?
Oft ja, zumindest für die anspruchsvollsten Operationen. Geometrien, die auf Automatenmessing funktionierten, können lange Späne oder schnellen Verschleiß ergeben. Nennen Sie uns Ihre Legierung und Ihre aktuellen Werkzeuge; wir können Ihnen ein passendes Schlichtwerkzeug vorschlagen.

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