Hinweise zur Wartung

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Einsatz von Kupferpaste bei modernen Bremsen

In der Kfz-Branche herrscht oft Verwirrung, was die Verwendung von Kupferpaste auf Bremssätteln betrifft. Mechaniker der alten Schule schwören darauf und verwenden sie schon seit vielen Jahren, scheinbar ohne Probleme. Auf der anderen Seite berichten viele Mechaniker von Gerüchten, dass Kupferpaste nicht im Bereich von Bremsen und Laufrädern verwendet werden sollte, wissen aber oft nicht, warum.

Dieser Artikel soll aufzeigen, weshalb Kupferpaste nicht für Bremsen und Räder moderner Kraftfahrzeuge geeignet ist.

Was ist Kupferpaste?

Kupferpaste ist ein Gleitmittel, bestehend aus feinen Kupferpartikeln in einer Basis von nicht schmelzendem Bentonit (einer Art Tonmineral) und hochwirksamen Oxidations- und Korrosionsinhibitoren als Zusatzstoffen. Kupferpaste wird für Kontaktflächen verwendet, die hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt sind.

Bei diesen hohen Temperaturen verdampfen die leichteren Anteile und hinterlassen das Kupfer sowie andere Inhaltsstoffe, die dem Mittel seine Gleitwirkung verleihen.

Allerdings besteht das Problem der sog. galvanischen Korrosion: Aluminium ist sehr anfällig für eine elektrochemische Reaktion, wenn es bei Vorhandensein eines Elektrolyts (salzhaltiges Wasser reicht dafür völlig aus) in Kontakt mit Kupfer kommt.

Was versteht man unter galvanischer Reaktion?

Stehen metallische Werkstoffe in elektrochemischen Kontakt miteinander, können sie eine galvanische Zelle, gleich einer Batterie bilden. Verschiedene Metalle haben dabei unterschiedliche elektrische Potentiale. Kommen zwei unterschiedliche Metalle in Kontakt mit einem Elektrolyt (zum Beispiel Salzwasser), wirkt eines der Metalle als Anode oder negative (–) Elektrode und das andere Metall als Kathode oder positive (+) Elektrode. Die resultierende elektrochemische Reaktion bewirkt, dass sich das Anodenmetall im Elektrolyt auflöst und ein Teil des aufgelösten Metalls sich an der Kathode ablagert. Man erkennt diese Ablagerungen meist in Form eines weißen, feinkörnigen Belags auf der Rückseite von Alufelgen.

Ein spektakulärer Fall galvanischer Korrosion fand in den 1980er Jahren an der Freiheitsstatue in New York statt. Bei einer Routineuntersuchung wurde zwischen der äußerer Kupferhaut und dem Rahmengerüst aus Schmiedeeisen galvanische Korrosion entdeckt. Obwohl die Konstrukteure damit gerechnet hatten und eine Isolierschicht aus Schellack zwischen den beiden Metallen verwendet hatten, löste sich diese Schutzschicht mit der Zeit auf, so dass das Eisengerüst zu rosten begann. Warum aber korrodierte das Eisen und nicht die Kupferhaut? Das liegt daran, dass Kupfer das edlere Metall und deshalb wesentlich korrosionsbeständiger ist.

In manchen Fällen wird diese Reaktion bewusst genutzt. In den Zink-Kohle-Zellen einer Haushaltsbatterie beispielsweise korrodiert vor allem das Zink und bewirkt somit die Stromerzeugung in der Batterie.

In der folgenden Tabelle sind Metalle, absteigend vom edelsten zum unedelsten aufgelistet (Redoxreihe). Je weiter zwei Metalle in der Tabelle auseinander liegen, desto stärker ist die galvanische Korrosion.

Die Redoxreihe zeigt die elektrochemische Spannung, die zwischen irgendeinem Metall und Gold (dem edelsten Metall) entsteht. Um die relative Spannung zwischen einem „Metallpaar“ zu ermitteln, einfach die beiden Spannungsangaben voreinander abziehen

In rauen Umgebungen, wie zum Beispiel im Bereich der Bremse oder der Laufräder eines Kraftfahrzeugs sollte der Potentialunterschied nicht größer als 0,15 V sein. Der Potentialunterschied zwischen den häufig für moderne Bremsscheiben und Bremssättel verwendeten Werkstoffen Grauguss und Gussaluminium beträgt maximal 0,10 V, so dass nur eine sehr geringe Korrosion stattfindet. Aber zwischen Gussaluminium und dem in Kupferpaste vorhandenen Kupfer beträgt der Potentialunterschied 0,60 V. (0,95 – 0,35).

Dieser Unterschied bewirkt eine starke galvanische Reaktion zwischen den beiden Metallen, die dazu führt, dass sich das Gussaluminium löst und am Kupfer ablagert. Das Ergebnis: festgefressene und beschädigte Bauteile. Selbst die Verwendung von Kupferpaste an Graugussbremssätteln weist immer noch einen Potentialunterschied von 0,50 V auf, so dass auch hier eine deutliche Reaktion stattfindet.

Was sollte man also verwenden?

Die einfachste Methode, eine galvanische Reaktion an Bremsen zu vermeiden ist, die beiden Metalle galvanisch voneinander zu trennen. Besteht kein elektrischer Kontakt zwischen ihnen, kann keine galvanische Reaktion stattfinden. Das kann mit einem nicht leitfähigen Werkstoff zwischen den beiden Metallen erreicht werden. Denken Sie an die Konstrukteure der Freiheitsstatue, die Schellack als Sperrmaterial verwendet haben.

Wir empfehlen Cera Tec. Cera Tec ist ein Schmiermittel, das eigens für Bremssysteme entwickelt wurde. Es ist hitzebeständig bis zu 1000 °C, nicht leitfähig und ist für die Verwendung in Fahrzeugen mit ABS zugelassen. Es erleichtert die Bremsmontage und reduziert Bremsen-Quietschen.

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Wichtig ist, dass kein Cera Tec oder andere Verunreinigungen auf die Reibflächen der Bremsbeläge oder Bremsscheiben gelangt. Verunreinigungen können von den Scheibenoberflächen mit einem Qualitäts-Bremsenreiniger entfernt werden. Von den Reibflächen der Beläge lassen sich Verunreinigungen nicht effektiv entfernen. Vergessen Sie deshalb nicht, vor deren Handhabung Ihre verunreinigten Handschuhe gegen saubere auszutauschen!

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