Werkstoff

Kupfer CNC-Bearbeitung

Höchste Wärme- und Stromleitfähigkeit — anspruchsvoll in der Zerspanung.

Dichte

8,9 g/cm³

E-Modul

120 GPa

Zugfestigkeit

200–350 MPa

Wärmeleitf.

390 W/mK

El. Leitf.

58 MS/m

Zerspanbarkeit

★★☆☆☆

Kupfer — Der Leitfähigkeits-Champion

Kupfer ist nach Silber der beste elektrische und thermische Leiter. Mit einer Wärmeleitfähigkeit von 390 W/mK und einer elektrischen Leitfähigkeit von 58 MS/m ist es für viele Anwendungen in der Elektrotechnik und Wärmetechnik alternativlos.

In der CNC-Bearbeitung stellt Kupfer besondere Herausforderungen: Seine hohe Duktilität führt zu langen Fließspänen, und die exzellente Wärmeleitfähigkeit leitet Prozesswärme schnell ins Werkstück — was zu thermischen Verformungen führen kann.

Werkstoffeigenschaften

Wärmeleitfähigkeit 401 W/mK (Bestwert)

Elektr. Leitfähigkeit 58 MS/m

Korrosionsbeständigkeit Mittel (Patina)

Kupfersorten für die CNC-Bearbeitung

Kurzname	Werkstoff-Nr.	Eigenschaft
E-Cu (Cu-ETP)	CW004A	Elektrolyt-Kupfer, höchste Leitfähigkeit
OF-Cu	CW008A	Sauerstofffreies Kupfer, vakuumdicht
CuCrZr	CW106C	Aushärtbar, höhere Festigkeit + Leitfähigkeit
CuBe2	CW101C	Beryllium-Kupfer, höchste Festigkeit (bis 1300 MPa)

Zerspanungs-Tipps für Kupfer

Kupfer erfordert eine angepasste Strategie:

Scharfe Werkzeuge — Polierte VHM-Fräser mit scharfer Schneide (Spanwinkel 15–20°). Stumpfe Werkzeuge = Materialverschmierung
Hohe Schnittgeschwindigkeit — v_c 200–400 m/min beim Fräsen, 150–300 m/min beim Drehen
Spanbrecher — Geometrien mit positivem Spanwinkel wählen, damit der lange Fließspan kontrolliert bricht
Kühlung — Reichlich Emulsion nötig, da Kupfer die Wärme schnell ins Werkstück leitet
Aufspannung — Vorsicht bei dünnen Wandstärken: Kupfer verformt sich leicht unter Spannkräften

Praxis-Tipp: Für bessere Zerspanbarkeit: Legierungen wie CuCrZr oder CuTeP (Tellur-Kupfer) verwenden — sie bilden kürzere Späne als reines E-Cu.

Zerspanungsvergleich

Schnittgeschw. 100–200 m/min

Werkzeugverschleiß Erhöht (Aufbauschneide)

Zerspanbarkeit Anspruchsvoll ★★☆☆☆

Typische Anwendungen

Elektrotechnik — Stromschienen, Kontakte, Leiterplatten-Kühlkörper
Wärmetechnik — Kühlkörper, Wärmetauscher, Erodier-Elektroden
Schweißtechnik — Elektrodenhalter, Punktschweißkappen
Forschung — Vakuumkammern (OF-Cu), Teilchenbeschleuniger

FAQ

Häufig gestellte spørgsmål

Warum ist Kupfer schwer zu zerspanen?

Reines Kupfer ist sehr weich und duktil — es bildet lange Fließspäne, die sich um das Werkzeug wickeln. Zudem neigt es zum Verschmieren an der Schneide. Die Lösung: sehr scharfe, polierte Werkzeuge und hohe Schnittgeschwindigkeiten.

Welche Kupferlegierung eignet sich am besten für CNC-Teile?

CuCrZr bietet den besten Kompromiss: Gute Leitfähigkeit (~80% von E-Cu), höhere Festigkeit und bessere Zerspanbarkeit. Für reine Leitfähigkeit ist E-Cu (Cu-ETP) die einzige Wahl.

Kann Kupfer beschichtet werden?

Ja — Vernickeln (gegen Anlaufen), Verzinnen (Lötbarkeit), Versilbern (Kontaktflächen) oder Vergolden (Korrosionsschutz bei Kontakten) sind übliche Beschichtungen für CNC-Kupferteile.