Wie Messing hergestellt wird: Von Kupfer und Zink bis hin zu gegossenen, geschmiedeten und bearbeiteten Teilen

Was ist Messing?

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink, und das Verhältnis zwischen diesen beiden Metallen beeinflusst fast alles am Material: seine Farbe, Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit. Die meisten Messinglegierungen enthalten zwischen 60 und 90 Prozent Kupfer, der Rest ist Zink. Oft werden kleine Mengen Blei, Zinn, Aluminium, Silizium oder andere Elemente hinzugefügt, um die Legierung für eine bestimmte Aufgabe genau abzustimmen.

Messing ist eines der praktischsten Materialien in der Fertigung. Es ist korrosionsbeständig, leitet Wärme und Elektrizität gut, lässt sich leicht bearbeiten und kann in nahezu jede beliebige Form gegossen oder geschmiedet werden. Deshalb findet man es in Ventilgehäusen, Sanitärarmaturen, Türbeschlägen, Schiffsteilen, elektrischen Anschlüssen und unzähligen Präzisionskomponenten. Wenn Ingenieure und Einkäufer wissen, wie Messing hergestellt wird, können sie die richtige Legierung und den richtigen Produktionsweg für ihre Teile auswählen.

Rohstoffe: Kupfer und Zink sind nur der Anfang

Die Geschichte der Messingherstellung beginnt mit zwei unedlen Metallen. Kupfer bietet die Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit, die die Legierung langlebig machen. Zink senkt den Schmelzpunkt, erhöht die Härte und verbessert die Fließfähigkeit beim Schmelzen des Metalls. Recycelter Kupfer- und Messingschrott wird häufig als Ausgangsmaterial verwendet, sodass das Verfahren vom ersten Schritt an eine starke Nachhaltigkeitsgeschichte hat.

Bei der kommerziellen Produktion folgt die Legierung normalerweise einer anerkannten Spezifikation, und die zusätzlichen Zusätze dienen einem klaren Zweck:

• Blei verbessert die Bearbeitbarkeit, indem es die Späne in kurze Segmente bricht.
• Zinn verbessert die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Salzwasserumgebungen.
• Aluminium sorgt für zusätzliche Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit.
• Arsen oder Antimon verhindern die Entzinkung in aggressivem Wasser.
• Mangan und Eisen erhöhen die Verschleißfestigkeit bei Hochleistungsanwendungen.

Schmelzen und Legieren: Wo Messing geboren wird

Kupfer schmilzt bei 1.085 °C, Zink siedet jedoch bei 907 °C, also unter dem Schmelzpunkt von Kupfer. Diese einzelne Tatsache bestimmt die gesamte Schmelzstrategie in einer Messinggießerei. In einem typischen Ofen wird zunächst Kupfer geschmolzen. Sobald das Kupferbad fertig ist, wird Zink in kontrollierten Mengen hinzugefügt, oft unter die Oberfläche getaucht oder durch eine Vorlegierung zugeführt, damit es sich schnell auflöst, anstatt zu verdampfen. Flussmittel schützen die Schmelze vor Oxidation und Desoxidationsmittel wie Mangan oder Silizium halten das Metall sauber und gasfrei.

Historisch gesehen wurde Messing durch den Zementierungsprozess hergestellt, bei dem Kupfer und Zinkerz gemeinsam erhitzt wurden und Zinkdampf nach und nach in das Kupfer diffundierte. Moderne Gießereien verwenden stattdessen direktes Schmelzen und die Zusammensetzung wird vor Beginn des Gussvorgangs spektroskopisch überprüft. Die folgende Tabelle zeigt einige Messinglegierungen, die üblicherweise von Teileherstellern angegeben werden.

Gießen von Messingkomponenten

Sobald die Zusammensetzung bestätigt ist, kann Messing zu Barren, Knüppeln oder endkonturnahen Gussstücken geformt werden. Für einen Teilehersteller bestimmt der Gussweg die Geometrie, Toleranz und Kosten des endgültigen Bauteils.

Druckguss

Beim Druckguss wird geschmolzenes Messing mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit in eine gehärtete Stahlform gepresst. Der Prozess liefert komplexe Formen mit engen Toleranzen und einer glatten Oberflächenbeschaffenheit, wodurch er sich gut für mittlere und hohe Produktionsmengen eignet. Es handelt sich um eine kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung von Funktionsbeschlägen, Zierbeschlägen, Griffkomponenten und ähnlichen Produkten. Wir machen regelmäßig Teile aus Messingdruckguss Dazu gehören auch handgefertigte Stücke wie unser Grasgriff aus Messing, bei dem die Form feine Details bei jeder Charge konsistent reproduziert.

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Um zu sehen, wie sich Schmelztemperatur, Formdesign und Zykluszeit auf die Qualität auswirken, geht unser Leitfaden für Messing-Druckgussteile detaillierter auf den Prozess ein.

Sandguss

Bei größeren Messingteilen oder geringeren Produktionsmengen ist Sandguss oft die wirtschaftlichste Option. Geschmolzenes Messing wird in eine Sandform gegossen, wo es langsam abkühlt und ein schwereres Bauteil mit gröberer Kornstruktur entsteht. Sandguss eignet sich für Ventilkörper, Pumpengehäuse und andere wesentliche Messingteile, bei denen der Preis wichtiger ist als feine Oberflächendetails.

Feinguss

Beim Feinguss, auch Wachsausschmelzguss genannt, wird eine Keramikschale um ein Wachsmodell herum aufgebaut. Das Wachs wird ausgeschmolzen und geschmolzenes Messing in den Hohlraum gegossen. Der Prozess erfasst komplizierte Geometrien, interne Kanäle und glatte Oberflächen, die schwer zu bearbeiten wären. Es ist der Weg der Wahl, wenn Komplexität wichtiger ist als die Produktionsgeschwindigkeit.

Schmieden von Messing für Festigkeit und Kornfluss

Gießen ist nicht die einzige Möglichkeit, Messing zu formen. Wenn ein Teil Innendruck oder wiederholter mechanischer Belastung standhalten muss, ist Schmieden oft die bessere Wahl. Ein Messingbarren wird auf etwa 750–850 °C erhitzt und in eine geschlossene Matrize gepresst. Durch die Verformung wird die Kornstruktur verfeinert, die innere Porosität geschlossen und der Metallfluss an der Kontur des Teils ausgerichtet. Das Ergebnis ist ein dichtes, starkes Bauteil, das zur Bearbeitung und Weiterverarbeitung bereit ist.

Typische geschmiedete Messingteile sind Ventilschäfte, Gewindeanschlüsse, Rohrverbinder und Komponenten für Hydrauliksysteme. Unsere Maschinen zum Schmieden von Messing-Schraubenmutterteilen werden beispielsweise im Gesenkschmiedeverfahren hergestellt, um anspruchsvollen mechanischen Belastungen standzuhalten.

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Geschmiedetes Messing reagiert auch gut auf sekundäre Bearbeitungen: Es kann gebohrt, mit Gewinde versehen, gefräst und mit einem Gewinde versehen werden, ohne seine Integrität zu verlieren.

Bearbeitung, Endbearbeitung und Qualitätskontrolle

Fast jedes Messingbauteil, ob gegossen oder geschmiedet, durchläuft vor der Auslieferung eine Bearbeitung. Automatenmessinglegierungen sind ideal für CNC-Drehzentren, da sie kurze Späne erzeugen und enge Toleranzen bei relativ geringem Werkzeugverschleiß einhalten. Zu den üblichen Vorgängen gehören Bohren, Reiben, Gewindeschneiden, Fräsen und Senken.

Die Oberflächenveredelung schützt das Aussehen von Messing und verlängert seine Lebensdauer. Polieren und Polieren bringen den warmen Glanz hervor, der mit architektonischen Beschlägen verbunden ist. Durch das Trommeln werden Grate an großvolumigen Teilen entfernt. Klarlack oder Anlaufschutzbeschichtungen verhindern Verfärbungen in feuchten Umgebungen und einige Komponenten werden für spezielle Korrosionsanforderungen plattiert.

Qualitätssicherung umfasst mehr als nur Dimensionen. Die spektrometrische Analyse überprüft die Legierung in jeder Schmelze. Die Porosität des Gussteils wird an kritischen Teilen durch Schnitt- oder Röntgenprüfung überprüft. Druckprüfungen bestätigen die Dichtheit der Ventil- und Armaturenkomponenten. Wenn diese Kontrollen vorhanden sind, kann ein Messingteil jahrzehntelang zuverlässige Dienste leisten.

Partnerschaft mit einem Hersteller von Messingteilen

Messing ist ein nachgiebiges Material, wenn das richtige Verfahren gewählt wird, aber die Entscheidungen hängen miteinander zusammen: Die Legierung beeinflusst, wie das Teil gegossen und bearbeitet wird, die Formgebungsmethode beeinflusst seine mechanische Festigkeit und die Endbearbeitung beeinflusst sowohl das Aussehen als auch die Haltbarkeit. Ein Hersteller mit praktischer Erfahrung in den Bereichen Gießen, Schmieden und Bearbeiten kann diese Entscheidungen treffen, bevor eine einzelne Form geschnitten wird.

Bei Ningbo Hansheng Machinery Parts arbeiten wir seit 2003 mit Messing, gießen funktionelle und dekorative Teile, schmieden Messingmuttern und -beschläge und bearbeiten Komponenten mit engen Toleranzen. Wir können Ihre Zeichnungen überprüfen, einen Prozess empfehlen und den gesamten Weg von der Schmelze bis zum fertigen Teil unter einem Dach verwalten. Wenn Sie sich mit der Herstellung von Messing befassen und wissen möchten, wie Ihr Bauteil hergestellt werden könnte, helfen Ihnen unsere Ingenieure gerne weiter.

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