Kupfer-Kühlkörper nach Zeichnung — vom Einzelstück bis zur Serie

C11000 oder C14500: Zerspanbarkeit 20 gegen 85

Steht auf der Zeichnung nur „Kupfer", wird das fast immer als C11000 gelesen, also Elektrolytkupfer Cu-ETP. Für eine Stange oder eine Platte ist das die naheliegende Wahl. Für ein Teil mit viel Bearbeitung — und ein Kühlkörper mit Lamellen ist genau das — hat es ein ernstes Problem: Der Zerspanbarkeitsindex liegt bei 20. Der Werkstoff ist weich und schmierig, klebt an der Schneide statt Späne zu brechen, gratet an jeder Kante und kostet Standzeit.

C14500, Tellurkupfer, gibt es genau dafür. Das fein verteilte Tellur bricht den Span und hebt den Index auf 85 — nahe an Automatenmessing.

Werkstoff	Zerspanbarkeitsindex	Elektrische Leitfähigkeit	Wärmeleitfähigkeit
C11000 · Cu-ETP	20	101% IACS	≈ 388 W/m·K
C14500 · Tellurkupfer	85	≥ 85% IACS	etwas unter C11000

So liest es eine Fertigung: mehr als viermal besser zerspanbar für rund 15% weniger Leitfähigkeit. Bei feinen Lamellen schlägt das direkt auf Maschinenzeit, Werkzeugkosten und Kantenqualität durch — und damit auf den Preis. Steht auf Ihrer Zeichnung nur „Kupfer", fragen wir vor dem Angebot nach; wenn Sie es noch nicht festgelegt haben, schlagen wir die zur Geometrie passende Sorte vor.

Dieselbe Sorte unter vier Normen

Auf einer japanischen Zeichnung heißt sie C1100, auf einem chinesischen Werkszeugnis T2, in einer europäischen Spezifikation Cu-ETP. Das ist dreimal dasselbe Metall — sauerstoffhaltiges Elektrolytkupfer mit mindestens 99,90% Cu, nur in drei Normenwelten benannt. Schicken Sie die Bezeichnung, die auf Ihrer Zeichnung steht; wir ordnen sie zu.

C1100 ist die japanische Bezeichnung, nicht die europäische oder amerikanische. Verwechselt wird sie regelmäßig mit C11000 (UNS) — eine Ziffer Unterschied auf dem Papier, dasselbe Metall in der Stange. Für Bestellungen in Europa ist die eindeutige Angabe die EN-Werkstoffnummer CW004A. Für Tellurkupfer existiert keine uns bekannte GB-Bezeichnung; chinesische Werke führen es direkt als C14500.

Brauchen Sie überhaupt Kupfer?

Lieber vorher gesagt als hinterher abgerechnet: für viele Anwendungen genügt Aluminium. Die Zahlen zeigen, warum die Antwort nicht automatisch „Kupfer" lautet.

Werkstoff	Wärmeleitfähigkeit	Dichte	Wann es sich lohnt
Kupfer C11000	≈ 388 W/m·K	8,96 g/cm³	Sehr konzentrierter Wärmestrom, wenig Bauraum, Gewicht spielt keine Rolle
Aluminium 6061	≈ 167 W/m·K	2,70 g/cm³	Die Mehrzahl der Fälle: mehr Fläche pro Euro und pro Gramm
Aluminium 7075	≈ 130 W/m·K	2,81 g/cm³	Nie aus thermischen Gründen — fester als 6061, thermisch aber ein Rückschritt
Edelstahl 304 (1.4301)	≈ 16 W/m·K	7,93 g/cm³	Nur wenn Korrosion oder Festigkeit zählt — als Kühlkörper scheidet er vor dem Verfahren aus

Kupfer leitet rund 2,3-mal besser, wiegt aber 3,3-mal mehr. Und ein Detail entscheidet viele Auslegungen: Der Kupfervorteil wirkt im Spreizpfad — im Boden direkt unter der Wärmequelle, wo die Wärmestromdichte am höchsten ist. Die Lamellen sind konvektionsbegrenzt, nicht materialbegrenzt. Wenn die Wärme an die Luft muss, bringt mehr Aluminiumfläche meist mehr als dasselbe Volumen Kupfer.

Von 1 Stück bis zur Serie — das Verfahren wechselt, der Ansprechpartner nicht

Eine berechtigte Frage vor jedem Prototyp: Wenn das funktioniert und ich brauche jährlich tausend Stück — muss ich mir dann einen anderen Lieferanten suchen? Nein. Mit der Stückzahl ändert sich das Verfahren, nicht die Zeichnung und nicht der Ansprechpartner.

Stückzahl	Verfahren	Werkzeug	Warum
1 – 10 Stück	CNC-Fräsen	keines	Prototyp oder Einzelstück — es gibt nichts zu amortisieren
10 – 200	Fräsen, oder Strangpressprofil falls ein passendes existiert	keines bis gering	Vorserie und Felderprobung
200 – 2.000	Aluminium-Strangpressen mit Nachbearbeitung	Strangpresswerkzeug	Das Werkzeug rechnet sich; die Bearbeitung ergänzt Taschen, Bohrungen und Planheit
ab 2.000	Stanzen, Skiving oder gelötete Lamellen je nach Geometrie	eigenes Werkzeug	Hohe Lamellendichte bei niedrigen Stückkosten

Für den Einkauf entscheidend: Prototyp und Serie entstehen aus derselben Zeichnung und beim selben Ansprechpartner. Keine erneute Bemusterung, keine zweite Erklärung des Bauteils — und wenn ein Verfahrenswechsel ansteht, nennen wir Ihnen die Stückzahl, ab der sich das Werkzeug rechnet. Mit Zahlen, nicht als Aufforderung, mehr zu bestellen.

Was der Katalog liefert — und wo wir übernehmen

Was Sie brauchen	Im Katalog?	Bei EKINSUN
Kupferprofil in Standardmaß, Katalogware	lieferbar	Der Fachhandel ist hier günstiger — ehrliche Empfehlung
Eigene Geometrie nach Ihrem 3D-Modell	gibt es nicht	gefertigt nach STEP und Zeichnung
1 Stück oder Prototyp	Mindestmengen	ab 1 Stück, ohne Werkzeugkosten
Begründete Wahl C11000 / C14500	wird nicht gestellt	wir sagen, welche Sorte und warum
Kupferboden mit Aluminiumlamellen	nicht im Programm	beide Teile aufeinander abgestimmt
Derselbe Lieferant vom Muster bis zur Serie	getrennte Anbieter	Verfahren wechselt, Zeichnung bleibt

Wenn Sie das 3D-Modell schon haben

Das ist der beste Ausgangspunkt: Mit einem STEP und der bemaßten Zeichnung kalkulieren wir direkt. Das Modell muss nicht fertigungsgerecht durchdacht sein — dafür sind wir da.

Vor der Fertigung sehen wir die Geometrie durch und melden uns, wenn etwas das Teil verteuert, ohne Leistung zu bringen. In Kupfer am häufigsten:

• Lamellen zu dünn für Kupfer — was in Aluminium problemlos läuft, kann in Kupfer rattern oder sich stellen; oft genügt ein Zehntel mehr Wandstärke
• Sehr kleine Innenradien — erzwingen dünne Fräser und vervielfachen die Maschinenzeit; wo es die Funktion nicht stört, kostet ein größerer Radius nichts
• Enge Toleranzen, wo sie nicht gebraucht werden — die Kontaktfläche zum Bauteil braucht sie, der Rest des Teils fast nie
• Oberfläche spezifiziert, ohne den thermischen Kontakt mitzudenken — siehe unten

Das sind Vorschläge, keine Bedingungen. Ob Sie etwas ändern, entscheiden Sie.

Oberflächen: Kupfer lässt sich nicht eloxieren

Anders als Aluminium nimmt Kupfer kein Eloxal an. Realistisch sind:

• Gefräst und entgratet mit leichter Passivierung — verzögert das Anlaufen; üblich bei Teilen im Gerät
• Galvanisch oder chemisch vernickelt — für frei liegende oder zu lötende Teile

Anfragen, die bei uns landen

Häufige Fragen

Welche Kupfersorte soll ich für einen gefrästen Kühlkörper bestellen?	Das hängt davon ab, wie viel zerspant wird. Elektrolytkupfer Cu-ETP (C11000) hat die höchste Leitfähigkeit — 101% IACS, rund 388 W/mK — aber einen Zerspanbarkeitsindex von nur 20: Es ist weich und schmierig, klebt an der Schneide statt Späne zu brechen und gratet an jeder Kante. Tellurkupfer C14500 erreicht einen Index von 85, nahe an Automatenmessing, und hält dabei mindestens 85% IACS. Also mehr als viermal besser zerspanbar für etwa 15% weniger Leitfähigkeit. Bei feinen Lamellen oder vielen Bearbeitungsschritten ist C14500 meist die richtige Wahl, auch wenn auf der Zeichnung nur Kupfer steht.
Brauche ich überhaupt Kupfer oder genügt Aluminium?	Für viele LED- und Elektronikanwendungen genügt Aluminium, und das sagen wir offen. Kupfer leitet rund 2,3-mal besser als Aluminium 6061 (etwa 388 gegenüber 167 W/mK), wiegt aber 3,3-mal mehr (8,96 gegenüber 2,70 g/cm3) und kostet deutlich mehr. Entscheidend ist außerdem, wo der Vorteil wirkt: im Spreizpfad, also im Boden direkt unter der Wärmequelle. Die Lamellen sind konvektionsbegrenzt, nicht materialbegrenzt. Wenn Ihr Problem die Wärmeabgabe an die Luft ist, bringt mehr Aluminiumfläche pro Euro oft mehr als dasselbe Volumen in Kupfer.
Können Kupfer und Aluminium in einem Bauteil kombiniert werden?	Ja, und oft ist das die beste Kombination aus Leistung, Gewicht und Preis: ein Kupferboden oder Wärmespreizer direkt unter dem Bauteil, wo die Wärmestromdichte am höchsten ist, mit Aluminiumlamellen für die Konvektionsfläche. So bleibt der Großteil des Kupfervorteils erhalten, ohne Gewicht und Preis über das ganze Teil zu ziehen. Wir fertigen beide Teile und liefern sie aufeinander abgestimmt.
Wenn der Prototyp funktioniert — fertigen Sie auch die Serie?	Ja, mit derselben Zeichnung und demselben Ansprechpartner. Was sich mit der Stückzahl ändert, ist das Verfahren: 1 bis 10 Stück fräsen wir ohne Werkzeugkosten. Zwischen 10 und 200 fräsen wir oder nutzen ein vorhandenes Strangpressprofil. Ab etwa 200 Stück lohnt sich in der Regel ein Strangpresswerkzeug in Aluminium mit anschließender Bearbeitung für Taschen, Bohrungen und Planheit. Oberhalb einiger tausend Stück kommen Stanzen, Skiving oder gelötete Lamellen infrage. Ab welcher Menge sich ein Werkzeug rechnet, sagen wir Ihnen mit konkreten Zahlen — und Sie müssen bei einem Verfahrenswechsel nichts neu freigeben.
Ich habe ein 3D-Modell und eine bemaßte Zeichnung. Reicht das?	Das ist der ideale Ausgangspunkt. Mit einem STEP und der bemaßten Zeichnung kalkulieren wir direkt. Vor der Fertigung sehen wir die Geometrie durch und melden uns, wenn etwas das Teil verteuert ohne Leistung zu bringen — Lamellenstärken, die für Kupfer zu dünn angesetzt sind, Innenradien, die sehr kleine Fräser erzwingen, oder enge Toleranzen auf Flächen, die sie nicht brauchen. Ob Sie das ändern, entscheiden Sie.
Welche Oberflächen sind bei Kupfer möglich?	Kupfer lässt sich nicht eloxieren. Üblich ist die Lieferung gefräst und entgratet mit leichter Passivierung gegen Anlaufen, oder galvanisch beziehungsweise chemisch vernickelt, wenn das Teil frei liegt oder gelötet wird. Wichtig: Eine Vernickelung bringt eine Schicht mit deutlich geringerer Leitfähigkeit auf die Oberfläche. Auf der thermischen Kontaktfläche wird sie deshalb so dünn wie möglich spezifiziert oder dieser Bereich bleibt unbeschichtet.