Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Messing und Aluminium miteinander verbinden


von Mehmet K. (mkmk)


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Ich möchte mehrere Messing-Bolzen M4 mit rechteckigem Aluminium (3x20mm) 
miteinander verbinden (verzinkte M4 Mutter).
Dabei soll das Aluminium als Stromschiene dienen.
Die Spannungsreihe dieser Metalle besagt aber, dass dies nicht so das 
Gelbe vom Ei ist.
- Messing  : +0,26V
- Zink     : -0,76V
- Aluminium: -1,66V

Und ja, ich weiss, dass Messing oder Kupfer die bessere Wahl gewesen 
wäre.

Da das Ganze in einem trockenen Umfeld sein wird, fehlt - mit Ausnahme 
der Luftfeuchtigkeit - das Elektrolyt, um die Korrosion anzustossen.
So zumindest meine Hoffnung.
Das eigentliche Problem scheint mir aber die Oxidations-Schicht des 
Aluminiums zu sein.
Dazu habe über mehrere Wochen hinweg ein paar Versuche getätigt und bin 
zu der (hoffentlich richten) Konklusion gelangt, dass nach dem Abtrag 
dieser Schicht und einer Schutzschicht (in meinem Fall Vasalin) es zu 
keiner Oxidation mehr kommt.

Meine Frage in die Runde: hat jemand Langzeit-Erfahrung mit diesen 3 
Metallen?

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Noch ein Tipp zum Verkleben von Aluminium:
- zuerst mit Azeton die Flächen entfetten
- Oxidation-Schicht abtragen: entweder mechanisch, oder mit Natron-Lauge
- Flächen wieder reinigen und trockenen
- Cyanacrylat-Klebstof auftragen und verpressen
- Mehrere Stunden warten

Es gibt nichts, was ich nicht versucht hätte, um die Teile wieder zu 
trennen; inkl. Erhitzen bis ca. 80⁰C
Geht nicht. Sie kleben aneinander, als wären sie aus einem Stück.

:
von Klaus W. (mfgkw)


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Mehmet K. schrieb:
> Es gibt nichts, was ich nicht versucht hätte, um die Teile wieder zu
> trennen; inkl. Erhitzen bis ca. 80⁰C
> Geht nicht. Sie kleben aneinander, als wären sie aus einem Stück.

Wie lange?
Bei Cyanacrylat habe ich schon öfter nach einer Weile 
Auflösungserscheinungen gesehen...

Mehmet K. schrieb:
> Ich möchte mehrere Messing-Bolzen M4 mit rechteckigem Aluminium (3x20mm)
> miteinander verbinden (verzinkte M4 Mutter).

Wären Alu-Schrauben eine Alternative, wenn du nicht von der Aluplatte 
lassen willst?

Hätte noch eine ganze Schachtel davon (allerdings M6).

von Mehmet K. (mkmk)


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Klaus W. schrieb:
> Wie lange?
> Bei Cyanacrylat habe ich schon öfter nach einer Weile
> Auflösungserscheinungen gesehen...

Danke für diesen Hinweis. Z.Zt. bin bei Tag 3.
Da will ich gleich mal einen 2. Versuch mit einem 2K-Kleber starten.

von DANIEL D. (Gast)


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Was ich nicht so verstehe Kabelschuhe sind doch auch aus Aluminium, sind 
diese dann für Kupferschienen ungeeignet?

Ich hab immer angenommen das durch genügend Kraft bei der 
Schraubverbindungen der Kontakt ausreichend ist.

von Verschrauber (Gast)


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Mehmet K. schrieb:
> Ich möchte mehrere Messing-Bolzen M4 mit rechteckigem Aluminium (3x20mm)
> miteinander verbinden (verzinkte M4 Mutter).
> Dabei soll das Aluminium als Stromschiene dienen.

Bohre ein Loch in das 3x20mm Alu und schraube den Bolzen damit fest.

> ...Da das Ganze in einem trockenen Umfeld sein wird, fehlt - mit Ausnahme
> der Luftfeuchtigkeit - das Elektrolyt, um die Korrosion anzustossen.
> So zumindest meine Hoffnung.
> Das eigentliche Problem scheint mir aber die Oxidations-Schicht des
> Aluminiums zu sein...

Warum? Wenn diese Elemente (Bolzen, Flachaluminium und M4 Mutter) 
ordentlich saubergeschliffen und fest verschraubt sind sehe ich da keine 
Probleme.

>...und einer Schutzschicht (in meinem Fall Vasalin) es zu
> keiner Oxidation mehr kommt.

Na, dann ist doch super. Mach die Vaseline aussen drauf nachdem Du die 
Teile fest verschraubt hast!

> ...Meine Frage in die Runde: hat jemand Langzeit-Erfahrung mit diesen 3
> Metallen?...

Ja.
Ich habe diese Materialien alle in der Metallverarbeitung gehabt und 
kenne deren Korrosionen. Auch im Zusammenspiel der Metalle bzw. 
NE-Metalle und Feuchtigkeit.

In vielen Fällen dürfte die Korrososion oder Oxydation keine große Rolle 
spielen. Sagst ja selbst dass es dort trocken ist. Luftfeuchte gemessen?

Da Du so allgemein fragst kann ich das jetzt auch nur so allgemein 
beantworten. Wenn Du die Teile verklebst, bist Du dir ganz sicher dass 
die nacher auch einen geringen Übergangswiderstand haben?

Einerseits fürchtest Du die Oxydschicht, anderseits willst Du die Dinger 
verkleben? Ich bin mir sicher und hoffe dass ich dich da falsch 
verstanden habe.

von DANIEL D. (Gast)


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Verschrauber schrieb:
> Na, dann ist doch super. Mach die Vaseline aussen drauf nachdem Du die
> Teile fest verschraubt hast!

Wäre Batteriepolfett nicht auch eine idee?

von Verschrauber (Gast)


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DANIEL D. schrieb:
> Wäre Batteriepolfett nicht auch eine idee?

Doch. Eigentlich alles was Sauerstoff und Elektrolyt von der 
Kontaktstelle fernhält.

von Klaus W. (mfgkw)


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DANIEL D. schrieb:
>> Na, dann ist doch super. Mach die Vaseline aussen drauf nachdem Du die
>> Teile fest verschraubt hast!
>
> Wäre Batteriepolfett nicht auch eine idee?

Batteriepolfett ist Vaseline.

: Bearbeitet durch User
von Mehmet K. (mkmk)


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Verschrauber schrieb:
> Einerseits fürchtest Du die Oxydschicht, anderseits willst Du die Dinger
> verkleben?

Sorry für das Missverständnis. Beide Themen haben nichts gemein 
miteinander.

von Mehmet K. (mkmk)


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Verschrauber schrieb:
> Bohre ein Loch in das 3x20mm Alu und schraube den Bolzen damit fest.

Der Messingbolzen ist fest. An den Bolzen soll zuerst eine Mutter 
kommen, dann eine Unterlagsscheibe, dann das Aluminium, dann 
Unterlagsscheibe zum Schluss wieder eine Mutter.

von Verschrauber (Gast)


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Mehmet K. schrieb:
> Verschrauber schrieb:
>> Bohre ein Loch in das 3x20mm Alu und schraube den Bolzen damit fest.
>
> Der Messingbolzen ist fest. An den Bolzen soll zuerst eine Mutter
> kommen, dann eine Unterlagsscheibe, dann das Aluminium, dann
> Unterlagsscheibe zum Schluss wieder eine Mutter.

Das ändert doch nichts an meiner Aussage. Wenn Du hier mal ein paar 
Bilder reinstellen wüdest, dann könnte sich jeder unter deiner Situation 
etwas vorstellen. Ist es nur ein Bolzen? Sind es ganze Kaskaden von 
Verbindungen?

Stromschienen sind doch allgemein bekannt. Ich verstehe das Problem 
immer noch nicht.

von Mehmet K. (mkmk)


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Verschrauber schrieb:
> ein paar Bilder reinstellen

Mit einem Bild kann ich leider (noch) nicht dienen. Dieses existiert 
z.Zt. nur in meinem Kopf und bevor ich die Ärmel hochkremple, wollte ich 
mich vergewissern.
Ja, es sind mehrere Bolzen, an denen Akkus angeschlossen sein werden.
Jedes Paket hat 2 Bolzen (Plus und Minus) und mit der Alu-Schiene werden 
diese Pakete zu einem grossen Paket zusammengeschaltet.

Eigentlich wollte ich nicht so ins Detail gehen, weil jetzt nämlich 
(berechtigterweise) die Frage kommen wird, wieso ich nicht gleich eine 
prismatische LiFePO4 nehme. Um diese Frage zu beantworten, müsste ich 
Bezug auf die wirtschaftliche Lage der Türkei nehmen ... keine Lust 
darauf, dass morgens um 5 Uhr jemand an meiner Türe klingelt. Oder erst 
gar nicht klingelt.
Kurzum: ich bin gezwungen, mit vielen vielen 32700 LiFePo4 Akkus zu 
arbeiten.

von Verschrauber (Gast)


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Mehmet K. schrieb:
> Mit einem Bild kann ich leider (noch) nicht dienen. Dieses existiert
> z.Zt. nur in meinem Kopf...

Na dann kannst Du ja gleich Kupferbolzen, Kupferschienen und 
Kupfermuttern einplanen. Sauber verarbeitet hält das jedem Strom stand. 
;)

> Ja, es sind mehrere Bolzen, an denen Akkus angeschlossen sein werden.
> Jedes Paket hat 2 Bolzen (Plus und Minus) und mit der Alu-Schiene werden
> diese Pakete zu einem grossen Paket zusammengeschaltet.

Genau so habe ich mir dein Projekt vorgestellt. ;)

> Eigentlich wollte ich nicht so ins Detail gehen, weil jetzt nämlich
> (berechtigterweise) die Frage kommen wird, wieso ich nicht gleich eine
> prismatische LiFePO4 ...

Völlig Wurscht um welche Zellen es sich hierbei handelt. Du fragtest 
nach Übergangswiderständen und Du hast sie bekommen ;)

Es gibt vielerlei Verbindungsmöglichkeiten eines derartigen Aufbaus. 
Kannst genausogut Ringösen nehmen und diese mir entsprechender Litze 
verpressen. Hält auch gut.

von oszi40 (Gast)


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Langsam kommt die Salamitaktik zum Vorschein? 
https://www.i-tecc.de/shop/einzelzellen/lifepo4/rundzellen-186502665032700/144/lifepo4-akku-32700-6ah-mit-schraubanschluss

An einer Stromschiene x Stück parallel schalten scheint mir im Störfall 
nicht so ideal. Bei den möglichen Strömen würde ich lieber jedes Teil 
über einen dünnen Sicherungsdraht verbinden. Das spart evtl. die 
Feuerwehr?

von Verschrauber (Gast)


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DANIEL D. schrieb:
> Was ich nicht so verstehe Kabelschuhe sind doch auch aus Aluminium, sind
> diese dann für Kupferschienen ungeeignet?

Wer sagt dass Kabelschuhe aus Aluminium sind?

Kabelschuhe sind aus dem Material welches man für die Anwendung braucht. 
Es gibt sie in reinem Kupfer, Messing, verziktem Stahlblech, 
Edelstahl...

Und ob diese dann für Kupferschienen geeignet sind wurde weiter oben im 
Thread bereits beantwortet.

von Mehmet K. (mkmk)


Angehängte Dateien:

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@oszi40
Solche Akkus sind meines Wissens hier in der Türkei nicht erhältlich. 
Oder zumindest nicht grösserer Stückzahl.

von Olaf (Gast)


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> dieser Schicht und einer Schutzschicht (in meinem Fall Vasalin) es zu
> keiner Oxidation mehr kommt.

Wie stellst du die das vor? Sobald du von Aluminium die Oxydschicht
entfernt hast ist die nach 0.1s wieder da.

Olaf

von Paul (Gast)


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Olaf schrieb:
> Wie stellst du die das vor? Sobald du von Aluminium die Oxydschicht
> entfernt hast ist die nach 0.1s wieder da.

Wenn sie während des Entfernens vom Sauerstoff ferngehalten wird 
(Vaseline), dann ist sie nach 0.1s nicht wieder da. Auf diese Art kann 
man auch Alu löten (freikratzen nach Auftragen einer Ölschicht)...

von Mehmet K. (mkmk)


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Olaf schrieb:
> ist die nach 0.1s wieder da.

Vielleicht gilt diese Zeitangabe für reines Alumium.
Bei Legierungen kann man da aber ganz locker sein. Ich teste gerade eine 
kleine Alumiumplatte, die seit 4 Tagen immer noch keine sichtbare und 
"messbare" Oxidation gebildet hat.
Mit dem Adjektiv "messbar" ist eine profane Widerstandmessung mit dem 
Multimeter gemeint.

von Mehmet K. (mkmk)


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Klaus W. schrieb:
> Wie lange?
> Bei Cyanacrylat habe ich schon öfter nach einer Weile
> Auflösungserscheinungen gesehen...

Klaus, hast Du vor dem Verkleben die Oxidation-Schicht entfernt?
Habe in der Richtung etwas recherchiert und bin hin und wieder auf den 
Hinweis gestossen, dass man erst die Oxidations-Schicht entfernen müsse, 
da sonst die Verklebung spröde werde.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Klaus W. schrieb:
> Bei Cyanacrylat habe ich schon öfter nach einer Weile
> Auflösungserscheinungen gesehen...
Vor ca. 40 Jahren habe ich das Gehäuse eines XYT Schreibers (DIN A4 
Rollenpapier) komplett aus Pertinax gefertigt und mit Sekundenkleber auf 
Cyanoacrylat Basis zusammen geklebt. Das hält immer noch einwandfrei.
Das sich das Zeugs trotz einwandfreier Anwendung auflösen soll höre ich 
zum ersten Mal.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Verschrauber schrieb:
> Kabelschuhe sind aus dem Material welches man für die Anwendung braucht.
> Es gibt sie in reinem Kupfer, Messing, verziktem Stahlblech,
> Edelstahl...
Kabelschuhe aus schlecht leitendem Material wie Stahl oder VA-Stahl? Wo 
denn? Seit wann?

Beitrag #6987748 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6987764 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Horst S. (petawatt)


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Wenn die Anwendung es zulässt bei der Verbindung von Kupfer und 
Aluminium "Cupalblech" dazwischen legen:
https://blitzableitermaterial.de/Cupalblech

In Industrieumgebung muss es manchmal auch Edelstahl sein:
https://www.klauke.com/de/de/rohrkabelschuhe-edelstahl

Grüße von Kugelblitz

Beitrag #6987883 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6987964 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Walter K. (walter_k488)


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In der DDR waren fast alle Elektroinstallationen mit Alu statt Cu 
Leitern - in alten Häusern in den neuen Bundesländern ist das auch heute 
noch so!

Überall in den Verteilungen, Schaltern, Dosen usw. haben diese Leiter 
Kontakt mit Messing.
Dass dies keinesfalls optimal ist, ist  ja klar - denn die 
eletrochemische Spannungsreihe galt sowohl im Sozialismus, als auch in 
den darauf folgenden „blühenden Landschaften“

Nur - wenn ich mir die Diskussion hier so ansehe …

Beitrag #6990425 wurde von einem Moderator gelöscht.
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