Metallurgie

Forschungsprojekt Aluminium vs. Kupfer und Messing

Derzeitiger Stand der Technik ist das bei elektrischen Anschlussklemmen für CU und AL Leiter zumeist Messingklemmen verwendet werden.

Dies betrifft den Bereich Leiterklemmen (Hauptleitungs-, Verteiler-, Abzweigklemmen)  von 0 – 300 A.

Der Vorteil von Reinkupfer ist dessen  hohe elektrische Leitfähigkeit 58 mS/m, der Nachteil ist die geringe Zugfestigkeit, Härte, Gewicht, etc. zusammenfassend dessen mechanische Eigenschaften. Aufgrund der langanhaltenden hohen Börsenpreise in den letzten Jahren ist Kupfer ein kostenintensiver Rohstoff, der auch bei Dieben großes Interesse weckt.

Werden aufgrund der Anwendung höhere mechanische Eigenschaften gefordert, so wird meistens der Werkstoff Messing eingesetzt. Messing verfügt über höhere mechanische Eigenschaften wie Kupfer und erfüllt die meisten Anforderungen der Korrosionsbeständigkeit. Der Nachteil von Messing ist die geringe Leitfähigkeit von 15,5 mS/M sowie die eingeschränkten Verarbeitungsmöglichkeiten die derzeit großteiles mittels spanabhebenden Prozessen durchgeführt werden.

Messingklemmen
Beispiel Messingklemmen mit Messing- oder verzinkten Stahlschrauben wie diese derzeit zumeist eingesetzt werden.

Montan Universität


Gemeinsam mit der Montanuniversität Leoben werden bestehende Klemmsysteme (wie oben abgebildet)
mit aluminiumlegierten Stromklemmen (unten abgebildet) untersucht.


Für Innen- und Außenanwendungen wird abgeklärt, ob es zu korrosionsbedingten verfrühten Ausfällen kommen kann.

Relevante Korrosionsarten die untersucht werden:

  • Galvanisch-
  • Loch-
  • Spannungsrisskorrosion

Untersucht werden die Materialpaarungen von

  • Messing
  • Reinkupfer
  • Reinaluminium
  • Aluminiumlegierung
  • Aluminiumlegierung verzinnt
  • Aluminiumlegierung versilbert
  • Stahl verzinkt
  • Stahl verzinnt
  • Edelstahl A4

Aluminiumlegierte Stromklemmen verfügen über den Vorteil einer doppelt so hohen Leifähigkeit (32mS/m) als Messing bei geeigneter mechanischer Festigkeit.