Kupferfolie
Kupferfolie ist ein metallischer Flachwerkstoff mit sehr geringer Dicke, der aus nahezu reinem Kupfer hergestellt wird. Kupferfolie wird eingesetzt, wenn eine hohe elektrische Leitfähigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit oder eine wirksame elektromagnetische Abschirmung erforderlich ist. Aufgrund dieser Eigenschaften ist Kupferfolie ein zentrales Funktionsmaterial in der Elektrotechnik, Elektronik, EMV-Abschirmung, Batterietechnik und Leiterplattentechnik.
Kupferfolie ist kein normiertes Einheitsprodukt. Eigenschaften, Qualität und Eignung hängen stark von Herstellverfahren, Reinheit, Dicke und Oberflächenbeschaffenheit ab.
Technische Eigenschaften und Grundlagen
Werkstoff Kupfer
Kupfer ist ein Nichteisenmetall mit sehr hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit. Für Kupferfolien werden in der Regel hochreine Kupfersorten eingesetzt.
Relevante Grundmerkmale von Kupfer:
Sehr hohe elektrische Leitfähigkeit
Hohe Wärmeleitfähigkeit
Gute Umformbarkeit
Gute Korrosionsbeständigkeit in vielen Umgebungen
Diese Eigenschaften machen Kupfer besonders geeignet für leitfähige und abschirmende Anwendungen.
Dickenbereiche von Kupferfolie
Kupferfolie wird typischerweise im Dickenbereich von wenigen Mikrometern bis zu mehreren Zehntelmillimetern eingesetzt. Die Dicke beeinflusst:
Elektrischen Widerstand
Mechanische Stabilität
Abschirmwirkung
Verarbeitbarkeit
Sehr dünne Kupferfolien sind mechanisch empfindlich und erfordern eine angepasste Verarbeitung.
Herstellverfahren von Kupferfolie
Walzfolie
Walzfolie wird durch mechanisches Walzen von Kupferblech auf sehr geringe Dicken hergestellt.
Typische Eigenschaften von Walzkupferfolie:
Sehr gleichmäßige Materialstruktur
Hohe mechanische Festigkeit
Gute Biegeeigenschaften
Glatte Oberfläche
Walzfolie wird bevorzugt in hochwertigen elektronischen Anwendungen eingesetzt.
Elektrolytisch hergestellte Kupferfolie
Elektrolytische Kupferfolie entsteht durch galvanische Abscheidung auf rotierenden Trommeln.
Typische Eigenschaften:
Kosteneffiziente Herstellung
Einseitig raue, einseitig glatte Oberfläche
Gute Haftung auf Substraten
Diese Kupferfolie wird häufig in Leiterplatten und Batterien eingesetzt.
Oberflächenbehandlung
Kupferfolie kann zusätzlich oberflächenbehandelt werden, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern:
Oxidationsschutz
Haftverbesserung
Korrosionsbeständigkeit
Solche Behandlungen beeinflussen die elektrische Leitfähigkeit und müssen anwendungsbezogen bewertet werden.
Elektrische und thermische Eigenschaften
Elektrische Leitfähigkeit
Kupferfolie besitzt eine sehr geringe spezifische elektrische Resistivität. Dadurch eignet sie sich hervorragend für:
Stromführung
Masseflächen
Schirmungen
Kontaktierungen
Die effektive Leitfähigkeit hängt von Dicke, Reinheit und Temperatur ab.
Wärmeleitfähigkeit
Kupferfolie kann Wärme effizient verteilen oder ableiten. Sie wird daher auch als Wärmespreizer eingesetzt, insbesondere in der Leistungselektronik.
Dünne Folien haben eine geringere Wärmekapazität, reagieren jedoch schnell auf Temperaturänderungen.
Anwendungen und Einsatzbereiche
Leiterplatten und Elektronik
Kupferfolie ist ein zentrales Basismaterial in der Leiterplattentechnik. Sie dient als Leiterbahnmaterial und Massefläche.
Die Haftung auf Trägermaterialien ist hierbei entscheidend für die Zuverlässigkeit.
EMV-Abschirmung
Kupferfolie wird häufig zur EMV-Abschirmung eingesetzt. Durch ihre hohe Leitfähigkeit reflektiert und absorbiert sie elektromagnetische Felder effektiv.
Typische Anwendungen:
Gehäuseabschirmung
Kabelabschirmung
Abschirmfolien in Dichtsystemen
Die Abschirmwirkung hängt stark von der durchgängigen Kontaktierung ab.
Batterietechnik
In Lithium-Ionen-Batterien wird Kupferfolie als Stromableiter auf der Anodenseite eingesetzt. Hier sind hohe Reinheit und definierte Oberflächenstrukturen erforderlich.
Elektrotechnik und Energietechnik
Kupferfolie wird in Transformatoren, Wicklungen und Stromschienen eingesetzt, wenn geringe Bauhöhe oder flexible Geometrien erforderlich sind.
Verarbeitung von Kupferfolie
Schneiden und Stanzen
Kupferfolie kann mechanisch geschnitten oder gestanzt werden. Dünne Folien erfordern scharfe Werkzeuge und geringe Schnittkräfte, um Gratbildung zu vermeiden.
Biegen und Umformen
Kupferfolie ist gut umformbar. Bei sehr kleinen Biegeradien besteht jedoch die Gefahr von Materialermüdung.
Kleben und Laminieren
Kupferfolie wird häufig auf Kunststoffe oder Verbundmaterialien laminiert. Die Haftung ist abhängig von Oberflächenbehandlung und Klebstoffsystem.
Grenzen und Einschränkungen
Kupferfolie unterliegt technischen Grenzen:
Oxidation der Oberfläche
Mechanische Empfindlichkeit bei geringer Dicke
Gewicht im Vergleich zu Aluminium
Kosten bei hoher Materialreinheit
Diese Aspekte müssen bei der Konstruktion berücksichtigt werden.
Abgrenzung zu Aluminiumfolie
Kupferfolie bietet eine deutlich höhere elektrische Leitfähigkeit als Aluminiumfolie. Aluminiumfolie ist leichter und kostengünstiger, erreicht jedoch nicht die gleiche Abschirm- oder Leitungsleistung bei gleicher Dicke.
Die Auswahl erfolgt anwendungsabhängig.
GOBA Fazit
Kupferfolie ist ein hochfunktionales Material für elektrische, thermische und EMV-relevante Anwendungen. Ihre hohe Leitfähigkeit, gute Verarbeitbarkeit und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten machen sie zu einem unverzichtbaren Werkstoff in der Elektrotechnik und Elektronik.
Die Eignung von Kupferfolie ergibt sich nicht allein aus dem Werkstoff Kupfer, sondern aus dem Zusammenspiel von Herstellverfahren, Dicke, Oberflächenbeschaffenheit und Verarbeitung.
Kontaktieren Sie uns gerne, um die optimale Lösung für Ihre Anforderungen zu finden.
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FAQ zur Kupferfolie
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Kupferfolie ist ein dünner Flachwerkstoff aus Kupfer mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.
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Kupferfolie wird durch Walzen oder elektrolytische Abscheidung hergestellt.
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Kupferfolie wird in Elektronik, EMV-Abschirmung, Batterien und Elektrotechnik eingesetzt.
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Kupfer oxidiert an der Oberfläche, was je nach Anwendung berücksichtigt werden muss.