Elektrisch leitfähig und hohe Festigkeit

Für bestimmte Aufgaben werden Drähte mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und gleichzeitig hohen Festigkeitseigenschaften benötigt. Drähte aus reinem Kupfer, dem besten industriell genutzten Stromleiter, eignen sich dafür in der Regel nicht, weil deren mechanische Festigkeit zu niedrig ist. Besser geeignet sind Drähte aus Isa-Con, in denen beide Eigenschaften miteinander kombiniert sind.

01. April 2016
Drähte aus Isa-Con (Bild: Isabellenhütte Heusler)
Bild 1: Elektrisch leitfähig und hohe Festigkeit (Drähte aus Isa-Con (Bild: Isabellenhütte Heusler))

Isa-Con sind Kupferbasislegierungen, die die Isabellenhütte entwickelt hat und in Form von Drähten fertigt. Im Mittelpunkt stehen die Werkstofftypen Isa-Con 414 und 1000. Die Bezeichnungen setzen sich aus dem Markennamen und der Mindestzugfestigkeit in Megapascal zusammen. Beide Legierungen haben eine höhere Zugfestigkeit als Kupfer (200 Megapascal). Die Zugfestigkeit der Isa-Con-1000-Drähte liegt sogar über der von kupferummantelten Edelstahldrähten (700 Megapascal).

Außerdem verfügen die neuen Legierungen über eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Sie beträgt bei reinem Kupfer 58 x 106 S/m, was mit 100 Prozent International Annealed Copper Standard (IACS) gleichgesetzt wird. Der Werkstoff Isa-Con 414 kommt mit 90 Prozent IACS im geglühten Zustand sehr nahe an Kupfer heran, und auch der hochfeste Werkstoff Isa-Con 1000 bewegt sich mit 60 Prozent IACS über den kupferummantelten Edelstahldrähten mit 40 Prozent IACS.

Isa-Con 414 kann Kadmium-haltige Werkstoffe ersetzen. Der hochfeste Werkstoff Isa-Con 1000 enthält die Legierungselemente Silber und Zirkon. Drähte aus beiden Werkstoffen sind in der Lage, hohe Zugbelastungen elastisch abzufangen, haben eine hohe Härte, sind korrosionsbeständig und behalten ihre Eigenschaften auch bei höheren Temperaturen über lange Einsatzzeiten. Vorteilhaft für bestimmte Aufgaben ist auch, dass die Drähte mit Nickel, Zinn oder Silber beschichtet werden können.

Lieferformen und Anwendung

Drähte aus Isa-Con werden in Form von Runddraht und Litzen mit einem Durchmesser von 0,05 bis 0,3 Millimeter geliefert. Drähte aus Isa-Con 414 sind auch als Vorziehdraht mit 0,80 bis 1,20 Millimeter Durchmesser erhältlich. Anwendungsbereiche sind Signal- und Oberleitungen für Eisenbahnen sowie Automobilkabel.

Unter dem Zwang, Platz und Gewicht einzusparen, verlangt die Automobilindustrie Leiterdrähte mit möglichst kleinem Durchmesser, die gleichzeitig höhere Anforderungen in Belastbarkeit und Standzeiten erfüllen müssen. Dasselbe gilt für Kontaktelemente für Stecker und Schalter. Die wachsenden Bereiche Energieversorgung, -erzeugung, -management und Datenübertragung bieten ebenfalls vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Drähte aus Isa-Con.