Koper, messing en brons vergelijken
Figuur 1: Koperen leidingen
Inzicht in de belangrijke verschillen tussen koper, messing en brons zorgt ervoor dat het juiste materiaal wordt gekozen voor verschillende toepassingen. Deze metalen staan bekend als "rode metalen" vanwege hun kleur. In dit artikel wordt onderzocht waar elk metaal van gemaakt is, hoe ze verschillen en hoe ze worden gebruikt. Inzicht in deze factoren kan gebruikers helpen om materialen beter te selecteren voor specifieke toepassingen.
Wat is koper?
Koper is een elementair metaal met een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid, waardoor het ideaal is voor elektrische bedrading. De fysische eigenschappen zijn onder andere sterkte, uitstekende vervormbaarheid en superieure corrosiebestendigheid. Het is goed vervormbaar en kan gemakkelijk worden gesoldeerd, gesoldeerd en gelast. Koper staat ook bekend om zijn antimicrobiële eigenschappen, waarvan bewezen is dat het meer dan 99,9% van de bacteriën doodt binnen twee uur na contact.
Bekijk een voorbeeld van hoe koper wordt gebruikt in ons artikel over koper en knelfittingen.
Wat is messing?
Messing is een legering die voornamelijk bestaat uit koper en zink. De eigenschappen van messing variëren afhankelijk van de hoeveelheid zink die wordt toegevoegd; grotere hoeveelheden verhogen de sterkte en vervormbaarheid van het materiaal. Messing heeft een kleurbereik van rood tot geel, afhankelijk van het zinkgehalte. Wanneer messing 32% tot 39% zink bevat, heeft het een hogere hittebestendigheid en is de koudebestendigheid beperkt. Als het zinkgehalte hoger is dan 39%, zal het messing een hogere sterkte hebben maar een lagere taaiheid bij kamertemperatuur. Messing staat bekend om zijn werkbaarheid, duurzaamheid en esthetische aantrekkingskracht.
Wat is brons?
Brons bestaat voornamelijk uit koper en tin. Toevoeging van tin of andere elementen zoals arseen, fosfor, aluminium, mangaan en silicium verhardt de legering, waardoor deze taaier wordt dan koper. De kleur van brons is meestal dof-goud en vage ringen op het oppervlak onderscheiden het van messing. Brons wordt gewaardeerd om zijn lage metaal-op-metaalwrijving, waardoor het ideaal is voor bussen en lagers in industriële toepassingen. De corrosiebestendigheid maakt het ook geschikt voor toepassingen in zout water. Tenslotte kan brons andere metalen coaten om ze op brons te laten lijken of om een goede olie- en vetverdeling te genereren in het geval van assen en zuigers.
Verschillen tussen koper, messing en brons
- Samenstelling: Koper is een zuiver mineraal, terwijl messing en brons legeringen zijn die koper en andere mineralen bevatten.
- Kleur: Koper is roodbruin, messing is helder, goudachtig en brons is dof goudachtig (Figuur 2).
- Primair gebruik: Koper heeft een hoog thermisch en elektrisch geleidingsvermogen. Messing heeft een decoratieve aantrekkingskracht, waardoor het populair is voor hardware en sierobjecten. Brons is ideaal voor onderdelen zoals bussen, lagers en tandwielen.
Figuur 2: Staven gemaakt van koper (links), messing (midden) en brons (rechts).
Gewone cijfers
Hieronder staan veelgebruikte koper-, messing- en bronssoorten die in industriële toepassingen worden gebruikt.
Gangbare koperkwaliteiten
- C11000: Elektrolytisch taai koper (ETP). Dit is de meest voorkomende koperkwaliteit; het is 99,9% puur koper. Het wordt gebruikt in elektrische toepassingen vanwege de hoge elektrische en thermische geleidbaarheid.
- C10100 & C10200: Zuurstofvrij koper. Zuurstofvrije koperkwaliteiten hebben een hoge geleidbaarheid en vervormbaarheid. Ze worden gebruikt als het uiterlijk belangrijk is of in processen waarbij solderen en lassen nodig is.
- C12200 & C12000: Fosfor-gedesoxideerd koper. Deze kwaliteiten worden vaak gebruikt voor loodgieterswerk, verwarming, airconditioning en koeltoepassingen.
- C14500: Tellurium koper. Deze kwaliteit staat bekend om zijn bewerkbaarheid en wordt vaak gebruikt voor de productie van schroefmachineonderdelen.
- C17200 & C17500: Beryllium koper. Deze kwaliteiten hebben een hoge sterkte, hardheid en thermische geleidbaarheid. Berylliumkoper wordt gebruikt voor de productie van gereedschappen, in luchtvaarttoepassingen en olie- en gasapparatuur.
Gebruikelijke messingkwaliteiten
- C36000: Gratis messing snijden. Dit is het meest gebruikte messing voor machinale bewerking. Het is ideaal voor het produceren van onderdelen in grote volumes.
- C23000: Rood messing. Dit staat ook bekend als 85% messing. Het heeft een uitstekende corrosiebestendigheid en wordt gebruikt voor pijpen en pijpfittingen.
- C26000: Geel messing. Deze kwaliteit wordt gebruikt om onderdelen te maken die een gemiddelde sterkte en goede corrosieweerstand vereisen. Het wordt gebruikt voor architecturale toepassingen, universele schroefmachineonderdelen, scharnieren, sloten en tandwielen.
- C46400: Marine koper. Deze kwaliteit heeft een goede sterkte en stijfheid, vooral in zout water. Het wordt gebruikt in hardware voor de scheepvaart, schroefassen en bevestigingsmiddelen voor de scheepvaart.
- C28000: Muntz metaal. Dit cijfer is ongeveer 60% koper, 40% zink en een spoor van ijzer. Het wordt vaak gebruikt in architecturale constructies vanwege de corrosiebestendigheid.
Figuur 3: Marine messing is geschikt voor scheepsschroeven
Gebruikelijke bronzen kwaliteiten
- C51000 & C52100: Fosforbrons. Deze bronzen soorten hebben een hoge sterkte, taaiheid en een goed elektrisch geleidingsvermogen. Ze worden vaak gebruikt in elektrische producten, veren en verschillende soorten hardware.
- C61400, C95400, & C95500: Aluminiumbrons. Deze kwaliteiten hebben een hoge sterkte, uitstekende slijtvastheid en corrosiebestendigheid en worden vaak gebruikt in zware mechanische en maritieme onderdelen.
- C65500: Siliciumbrons. Deze kwaliteit kan gemakkelijk gieten, is bestand tegen corrosie en is sterk. Het wordt gebruikt in energiecentrales, zoutwaterleidingsystemen en bij de productie van bevestigingsmiddelen en pomponderdelen.
- C67500 & C86300: Mangaanbrons. Deze kwaliteiten hebben een hoge sterkte en hardheid, een goede slijtvastheid en een uitstekende bewerkbaarheid. Ze worden vaak gebruikt in industriële machinetoepassingen.
- C90700 & C90500: Tinbrons. Deze kwaliteiten hebben een goed draagvermogen, slijtvastheid en bewerkbaarheid. Ze worden vaak gebruikt voor tandwielen, bussen, lagers en andere zware mechanische onderdelen.
Kiezen tussen koper, messing en brons
Neem de volgende criteria in overweging bij het kiezen tussen koper, messing en bronzen producten voor industriële of doe-het-zelftoepassingen.
- Elektrische geleidbaarheid: Als de toepassing te maken heeft met elektriciteit of warmteoverdracht, is koper vaak de beste keuze vanwege zijn hoge elektrische en thermische geleidbaarheid.
- Corrosiebestendigheid: Als het product wordt blootgesteld aan de elementen of wordt gebruikt in een maritieme omgeving, biedt brons een goede weerstand tegen corrosie. Brons, met name aluminiumbrons, wordt vaak gebruikt in toepassingen voor de scheepvaart vanwege de superieure weerstand tegen corrosie in zout water.
- Bewerkbaarheid: Vrij messing (C36000) heeft een uitstekende bewerkbaarheid, zodat het geschikt is voor productietoepassingen met hoge volumes.
- Sterkte en duurzaamheid: Brons is over het algemeen harder en duurzamer dan koper en messing.
- Esthetiek: Messing heeft een heldere, goudachtige uitstraling en wordt daarom gebruikt voor decoratieve hardware. Koper heeft een kenmerkende roodachtige kleur. Brons heeft een doffe, goudachtige uitstraling.
- Prijs: Koper is over het algemeen duurder dan brons, dat over het algemeen duurder is dan messing.
Figuur 4: Koper is veel gebruikte bedrading vanwege de uitstekende elektrische en warmtegeleiding.
FAQs
Wat is beter, koper of messing of brons?
Welk metaal beter is, hangt af van de toepassing. Koper heeft een groot elektrisch geleidingsvermogen, messing is uitstekend te bewerken en brons biedt een uitstekende weerstand tegen corrosie.
Roest brons?
De meeste bronslegeringen bevatten geen ijzer en roesten daarom niet.