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BLEIARM UND BLEIFREI

Legierungen mit niedrigem Bleigehalt für regulierte Anwendungen

Wir unterstützen Kunden, die in regulierten Branchen tätig sind, indem wir Materialien garantieren, die den internationalen Standards und den Vorschriften des jeweiligen Kontexts entsprechen. 

ENTWICKLUNG DES KONTEXTES

Bleiarme Legierungen, auch als „bleifreie“ Legierungen bezeichnet

Der Bleigehalt in Metalllegierungen unterliegt ständig aktualisierten gesetzlichen Beschränkungen, wobei die Anpassungsmaßnahmen je nach Anwendungsbereich und Referenzmarkt variieren. Gleichzeitig wächst innerhalb der Unternehmen das Bewusstsein für die Verwendung sicherer Materialien und für verantwortungsvolle und nachhaltige Produktionsprozesse.

In diesem Zusammenhang steigt die Nachfrage nach Legierungen mit niedrigem Bleigehalt, die die Warmpressen- und Bearbeitungsprozesse komplexer machen. Die Reduzierung des Bleigehalts wirkt sich nämlich auf das Verhalten des Materials aus, sodass ein hohes Leistungsniveau auch ohne die traditionell durch Blei erzielte Duktilität und Bearbeitbarkeit der Legierung aufrechterhalten werden muss.

Die Zusammensetzung dieser Legierungen ist daher so ausgelegt, dass sie die gesetzlichen Grenzwerte für den Bleigehalt einhält und ein stabiles Verhalten sowohl beim Warmpressen als auch bei der anschließenden mechanischen Bearbeitung gewährleistet, vorausgesetzt, der Produktionsprozess ist korrekt geplant und kontrolliert.

In der Fachsprache werden diese Lösungen oft als „bleifrei” oder „lead-free” bezeichnet: Es handelt sich um gebräuchliche Ausdrücke, die nicht die vollständige Abwesenheit von Blei bedeuten, sondern sich auf Legierungen beziehen, die entwickelt wurden, um die strengeren Grenzwerte der Vorschriften der verschiedenen Referenzmärkte einzuhalten.
 

IN EUROPA

Der europäische Rechtsrahmen für Metalllegierungen

In Europa wird die Verwendung von Blei in Metalllegierungen durch ein komplexes Regelwerk geregelt, das für verschiedene Anwendungsbereiche gilt.

Die REACH-Verordnung regelt die Verwendung von Chemikalien. Die RoHS-Richtlinie begrenzt den Bleigehalt in Elektro- und Elektronikgeräten. Die ELV-Richtlinie regelt die in der Automobilindustrie verwendeten Materialien. Die Trinkwasserrichtlinie (DWD) befasst sich mit Materialien, die mit Trinkwasser in Kontakt treten.

Dieser Rechtsrahmen erfordert, dass jede Legierung nicht nur anhand ihrer metallurgischen Eigenschaften, sondern auch in Abhängigkeit von der Anwendung, der Branche und dem Referenzmarkt bewertet wird.
 

TRINKWASSER UND EUPL

Die Trinkwasserrichtlinie und die Auflagen im Trinkwassersektor

Die Trinkwasserrichtlinie (DWD) ist aktuell die europäische Referenznorm für Materialien und Metalllegierungen, die für den Kontakt mit Trinkwasser bestimmt sind. Die Richtlinie legt fest, dass die Mitgliedstaaten bis zum 31. Dezember 2036 den neuen Grenzwert für die Bleifreisetzung von 5 µg/l einführen müssen.

Parallel dazu führt der Beschluss (EU) 2024/367 einen wichtigen Schritt für die Branche ein: Ab dem 31. Dezember 2026 dürfen nur noch die in der europäischen Positivliste (EUPL) aufgeführten Materialien und Legierungen für Anwendungen mit Trinkwasserkontakt verwendet werden. Die EUPL legt die zulässigen Legierungen verbindlich fest und ersetzt damit schrittweise die auf nationalen Genehmigungen basierenden Systeme.

Die Modalitäten und Zeitpläne für das tatsächliche Inkrafttreten können je nach den nationalen Vorschriften zwischen den Mitgliedstaaten variieren. Einige Länder, wie beispielsweise Deutschland, haben bereits strengere Fristen als der europäische Rahmen vorgesehen.

Die wichtigsten Legierungen, die derzeit in der europäischen Positivliste (EUPL) aufgeführt sind und bereits von den Akteuren der Branche verwendet werden, sind:
- CW509L (DWD-konform hinsichtlich der Zusammensetzung, mit einem Bleigehalt von ≤ 0,2 %)
- CW510L (DWD-konform hinsichtlich der Zusammensetzung, mit einem Bleigehalt von ≤ 0,2 %)
- CW511L (DWD-konform hinsichtlich der Zusammensetzung, mit einem Bleigehalt von ≤ 0,2 %)
- CW727L (DWD-konform hinsichtlich der Zusammensetzung, mit einem strengeren Bleigrenzwert: Pb ≤ 0,1 %, variabel je nach Herstellerspezifikation)
- CW724R (DWD-konform hinsichtlich des Bleiaustragsverhaltens in Wasser)

Dieser regulatorische Weg macht die Auswahl der Legierung bereits in den frühen Phasen der Bauteilentwicklung zu einer strategischen Entscheidung, um die Kontinuität der Verwendung, die Einhaltung der Vorschriften und die Produktionsstabilität auf mittlere bis lange Sicht zu gewährleisten.

Unter diesem Link finden Sie den vollständigen Text der Trinkwasserrichtlinie (Richtlinie (EU) 2020/2184)  

 

F.A.Q.

Häufig gestellte Fragen

In welchen Anwendungen müssen bleiarme Legierungen verwendet werden?

Bleiarme Legierungen (oder besser bekannt als „bleifreie Legierungen“) sind erforderlich, wenn ein Bauteil strenge Grenzwerte für den Bleigehalt einhalten muss, wie beispielsweise Ventile, Fittings und Bauteile, die mit Trinkwasser in Kontakt treten und der Trinkwasserrichtlinie (DWD) unterliegen, aber auch in HLK-Anlagen, Messgeräten und elektrischen Anwendungen, die durch spezifische Vorschriften wie die RoHS geregelt sind.

Gnutti Cirillo unterstützt den Kunden bei der Auswahl der am besten geeigneten Legierung unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen und der gesetzlichen Anforderungen des Zielmarktes.
 

Welche Vorschriften regeln den Bleigehalt in Metalllegierungen?

Die wichtigsten Normen sind die Trinkwasserrichtlinie (DWD) und der 4MS Common Approach für den europäischen Raum, NSF/ANSI 372 und NSF/ANSI 61 für den amerikanischen Markt und die RoHS-Richtlinie für elektrische und elektronische Geräte.

Gnutti Cirillo verwendet Legierungen, die den geltenden Vorschriften entsprechen, und stellt die erforderlichen Unterlagen zur Unterstützung von Audits und Lieferantenqualifizierungsprozessen zur Verfügung.
 

Garantieren „bleifreie” Legierungen eine gute Leistung beim Pressen und bei der Bearbeitung?

Ja, mit modernen Legierungen mit niedrigem Bleigehalt (auch als „bleifrei” bezeichnet) ist es möglich, sowohl beim Warmpressen als auch bei der mechanischen Bearbeitung zuverlässige Leistungen zu erzielen, obwohl diese Legierungen im Vergleich zu herkömmlichen Bleilegierungen schwieriger zu verarbeiten sind. Diese Legierungen weisen nämlich ein anderes Verhalten auf: Die Reaktion auf Verformung während des Pressens und die Spänebildung während der Bearbeitung ändern sich, was es schwieriger macht, die Stabilität und Wiederholbarkeit des Endergebnisses zu gewährleisten.

Aus diesem Grund optimiert Gnutti Cirillo die Prozessparameter speziell für jede Legierung, indem es die Ausrüstung, die Pressbedingungen???? / die Bedingungen beim Warmpressen und die Parameter der mechanischen Bearbeitung abwägt, um eine konstante Qualität des fertigen Bauteils zu gewährleisten.
 

Was sind die größten Schwierigkeiten bei der Verwendung von „bleifreien”Legierungen ?

Die Reduzierung des Bleigehalts verändert das Verhalten der Legierung während der Verformung und Bearbeitung und beeinflusst die Duktilität, die natürliche Schmierung und die Spanbildung.
Um eine hohe Leistung zu erzielen, müssen Gesenke, Temperaturen, Geschwindigkeiten und Prozessparameter optimiert werden.

Gnutti Cirillo bewältigt diese Komplexität durch Eingriffe in den Entwurf, in die Simulation und Produktionskontrolle.
 

Bieten „bleifreie”Legierungen die gleiche Zuverlässigkeit wie herkömmliche Legierungen?

Ja, sogenannte „bleifreie“ Legierungen können ein hohes Leistungsniveau gewährleisten, wenn die Auswahl der Legierung, den Entwurf des Bauteils und die Prozessparameter korrekt definiert sind.

Dank seiner Erfahrung mit Werkstoffen und Co-Engineering gewährleistet Gnutti Cirillo Zuverlässigkeit und Beständigkeit auch bei technisch kritischen Anwendungen.
 

Ist eine vollständige Rückverfolgbarkeit der verwendeten Legierung möglich?

Ja. Jede Lieferung wird über Rückverfolgbarkeitssysteme verwaltet, die Herkunft, Zusammensetzung und Konformität mit den erforderlichen Vorschriften zertifizieren.

Gnutti Cirillo garantiert die Rückverfolgbarkeit während des gesamten Produktionsprozesses und stellt die erforderlichen Unterlagen für Audits oder spezifische Kundenanforderungen zur Verfügung.
 

Welche Unterstützung bietet Gnutti Cirillo bei der Auswahl der am besten geeigneten Legierung?

Wir analysieren die Anwendung, die einschlägigen Vorschriften, den Zielmarkt, die Betriebsbedingungen und die Geometrie des Teils.
Auf der Grundlage dieser Elemente wählen wir die am besten geeignete Legierung aus und legen den geeignetsten Produktionszyklus fest.

Das technische Team von Gnutti Cirillo begleitet den Kunden in jeder Phase, von der Machbarkeit bis zur Produktion.
 

Haben Sie ein Projekt oder einen besonderen Bedarf?

 Jedes Bauteil entsteht aus einer spezifischen Anfrage.
Kontaktieren Sie uns, um die Machbarkeit zu prüfen oder Ihre Lösung zu optimieren.
 
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