Wolfram-Schwermetall (englisch tungsten heavy alloy) ist ein flüssigphasengesinterter Verbundwerkstoff aus Wolframkörnern in einer Nickel-Eisen- oder Nickel-Kupfer-Matrix. Er vereint eine sehr hohe Dichte mit guter Bearbeitbarkeit – anders als reines Wolfram lässt er sich drehen, fräsen und bohren.
Aufbau und Kennwerte
Wolfram-Schwermetall besteht zu 90–97 % aus Wolfram; der Rest ist eine duktile Matrix aus Nickel und Eisen (WNiFe) oder Nickel und Kupfer (WNiCu). Je höher der Wolframanteil, desto höher die Dichte (17,0 bis 18,5 g/cm³). Die Matrix macht den Werkstoff zäh und spanend bearbeitbar, während die Wolframkörner für Dichte und Steifigkeit sorgen. Die Sorten sind in ASTM B777 klassifiziert.
Sorten nach Wolframgehalt
Die gängigen Klassen nach ASTM B777 unterscheiden sich vor allem im Wolframgehalt und damit in der Dichte:
| Sorte | Wolframgehalt | Dichte (g/cm³) | ASTM B777 |
|---|---|---|---|
| W90NiFe | 90 % | ≈ 17,0 | Class 1 |
| W92.5NiFe | 92,5 % | ≈ 17,5 | Class 2 |
| W95NiFe | 95 % | ≈ 18,0 | Class 3 |
| W97NiFe | 97 % | ≈ 18,5 | Class 4 |
| WNiCu | 90–95 % | 17,0–18,0 | nicht-magnetisch |
WNiFe oder WNiCu?
WNiFe (Nickel-Eisen-Matrix) hat die höhere Festigkeit und Duktilität und ist die Standardwahl für Ausgleichsgewichte und tragende Teile. Durch den Eisenanteil ist es jedoch leicht ferromagnetisch. WNiCu (Nickel-Kupfer-Matrix) ist nicht-magnetisch und wird dort gewählt, wo magnetische Neutralität gefordert ist – etwa in der Nähe empfindlicher Sensorik oder Messtechnik. Mechanisch ist WNiCu etwas schwächer als WNiFe.
Typische Anwendungen
Ausgleichs- und Wuchtgewichte (Luftfahrt, Motorsport, Werkzeugmaschinen), Strahlungsabschirmung (Kollimatoren, Spritzenabschirmungen in der Nuklearmedizin), Schwingungsdämpfung an Werkzeugen und Spindeln sowie Gegengewichte, wo auf kleinem Raum viel Masse gebraucht wird. Bei uns sind DensM170 (≈ 17,0) und DensM175 (≈ 17,5) ab Lager, weitere Sorten auf Anfrage.
Häufige Fragen
Was bedeutet WNiFe bzw. WNiCu?
Die Buchstaben stehen für die Zusammensetzung: W = Wolfram, Ni = Nickel, Fe = Eisen, Cu = Kupfer. WNiFe hat eine Nickel-Eisen-Matrix, WNiCu eine Nickel-Kupfer-Matrix.
Ist Wolfram-Schwermetall magnetisch?
WNiFe ist wegen des Eisenanteils leicht ferromagnetisch. Wird magnetische Neutralität benötigt, wählt man WNiCu, das nicht-magnetisch ist.
Wie schwer ist Wolfram-Schwermetall?
Je nach Wolframgehalt zwischen 17,0 und 18,5 g/cm³ – also mehr als doppelt so schwer wie Stahl und nahe an reinem Wolfram (19,25 g/cm³), dabei aber deutlich besser zu bearbeiten.
Lässt sich Wolfram-Schwermetall spanend bearbeiten?
Ja. Anders als reines Wolfram ist Wolfram-Schwermetall durch die duktile Matrix drehbar, fräsbar und bohrbar – für enge Toleranzen empfiehlt sich Hartmetallwerkzeug.