Wolfram Industrie: Wolfram-Verbunde Werkstoff für Medizintechnik, Elektronik und Maschinenbau

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Bei der bayerische Metallwerke GmbH in Dachau (D), einem Tochterunternehmen der Gesellschaft für Wolfram Industrie mbH, Nussdorf (D), entstehen aus Wolframpulver Verbundwerkstoffe und funktionale Bauteile für die Elektronik, die Medizintechnik und den Maschinenbau.

Wolfram gilt als hart, spröde, teuer und unbeliebt zur Weiterverarbeitung. Der Werkstoff ist aber durch seine Eigenschaften gerade deshalb ein Schlüsselwerkstoff für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Die Gesellschaft für Wolfram Industrie mbH zeigt an ihrem Standort in Dachau, wie sich diese Herausforderungen in konkrete Vorteile verwandeln lassen. Dort produziert das Unternehmen individuell optimierte Wolfram-Verbundwerkstoffe bei einer hohen Inhouse-Fertigungstiefe und vor allem mit einem über reines Werkstoffwissen hinausgehenden Know-how für Produkte, Prozesse und Anwendungen. Im Tochterunternehmen Bayerische Metallwerke GmbH in Dachau entstehen aus Wolframpulver komplexe Halbzeuge und Fertigteile.

Zu den Eigenschaften von Wolfram sagt Dr. Andreas-Gabriel Schneider, Forschung und Entwicklung sowie Leiter QS bei den Bayerischen Metallwerken am Standort in Dachau: «Wolfram ist kein schwieriger, sondern ein anspruchsvoller Werkstoff – und genau darin liegt auch seine Stärke. Entscheidend ist, wie und bei welchen Anwendungen man den Werkstoff einsetzt und Erfahrungen hat, den Werkstoff richtig zu verarbeiten.»

Präziser Problemlöser

Wolfram zählt zu den technisch faszinierendsten Metallen und dabei zu den anspruchsvollsten. Seine ungewöhnlichen Eigenschaften sind ein extrem hoher Schmelzpunkt verbunden mit einer sehr hohen Dichte sowie einer ausgeprägten chemischen Beständigkeit. Doch Wolfram ist auch hart und spröde, reagiert empfindlich auf mechanische Belastungen und lässt sich nur unter hohem Zeit- und Arbeitsaufwand bearbeiten.

Bereits die Herstellung ist komplex. Angefangen bei der Erzgewinnung, über die chemische Aufbereitung bis hin zum metallischen Pulver als Zwischenprodukt durchläuft Wolfram zahlreiche energieintensive Prozessschritte. Die Formgebung erfolgt nahezu ausschliesslich über pulvermetallurgische Verfahren wie Sintern. Klassische Umform- oder Schmelzprozesse stossen nicht nur schnell an ihre Grenzen, sondern können schlicht und ergreifend nicht eingesetzt werden. Werkzeuge unterliegen einem extremen Verschleiss, und selbst kleine Fehler können zu Rissen oder zum Bruch von Bauteilen und Werkzeugen führen und damit zu hohen Kosten durch Ausschuss. Reines Wolfram ist häufig nur durch Schleifen bearbeitbar. Seine Sprödigkeit macht Bohren, Drehen und Fräsen fast unmöglich. Erst durch gezieltes Einbringen, etwa von Oxiden Seltener Erden oder Thoriumoxid, lassen sich weitergehende Bearbeitungsschritte wie Drehen oder Fräsen realisieren – jedoch stets mit hoher Fachkenntnis und Prozesskontrolle. Trotz dieser Herausforderungen birgt Wolfram viele Chancen. Denn genau dort, wo andere Werkstoffe versagen, beginnt Wolfram seine Vorteile auszuspielen.

Experten fürs Harte

Im Jahr 1911 ursprünglich als Wolfram Drahtfabrik GmbH zur Herstellung und Verarbeitung von Wolfram und Molybdän vom Urgrossvater des heutigen Geschäftsführenden Gesellschafters Sebastian Freiherr von Cetto in Berlin gegründet, firmierte das Unternehmen im Jahr 1928 in die Gesellschaft für Wolfram Industrie mbH um. Im Jahr 1943 wurde der Firmensitz nach Traunstein verlagert, wo Mitte der 1950er Jahre weitere Produktionsgebäude errichtet wurden. Im Jahr 1991 erwarb die Gesellschaft für Wolfram Industrie den Mitbewerber Bayerische Metallwerke GmbH in Dachau, der bereits seit im Jahr 1923 auf dem Markt aktiv war, und erweiterte so seine Produktpalette. Beide Unternehmen produzieren ausschliesslich in Deutschland. Im August 2018 eröffnete das Unternehmen mit der Wolfram Industrie GmbH einen weiteren Standort im schweizerischen Winterthur mit derzeit acht Beschäftigten. Im Jahr 2023 zog der Hauptsitz der Wolfram Industrie im Zuge einer Modernisierung und Erweiterung der Produktionskapazitäten erneut um und befindet sich nun in Nussdorf im Chiemgau. Im Jahr 2025 übernahm Sebastian Freiherr von Cetto als alleiniger Geschäftsführender Gesellschafter die Leitung des Unternehmens. Am Standort Dachau (D) sind aktuell 32, in Nussdorf (D) derzeit 73 Mitarbeitende beschäftigt.

Verbundwerkstoffe überzeugen

Die Gesellschaft für Wolfram Industrie mbH nutzt die besonderen Eigenschaften gezielt und entwickelt daraus optimierte Werkstofflösungen. Eine zentrale Rolle spielt dabei der Standort der Bayerischen Metallwerke GmbH in Dachau. Im Fokus stehen insbesondere Wolfram-Verbundwerkstoffe, welche die Eigenschaften des Metalls gezielt erweitern. Unter anderem werden Wolframschwermetalle (WSM) wie «Triamet» eingesetzt. Durch Flüssigphasensintern, in welchem nur ein Teil, die sog. Binderphase, aufgeschmolzen wird, entsteht über Löse- und Abscheideprozesse ein stabiles, nahezu porenfreies Gefüge. Ein entscheidender Vorteil dieses Verfahrens ist die gezielte Einstellbarkeit der Dichte. Je nach Zusammensetzung lassen sich Werte zwischen etwa 12 und 18,8 g/cm³ realisieren. Damit entstehen Werkstoffe, die hohe Masse auf kleinem Raum ermöglichen – diese eignen sich besonders für Anwendungen wie Gegengewichte, Rotationssysteme oder schwingungsdämpfende Bauteile.

Ein weiteres zentrales Produkt ist der Wolfram- Kupfer-Verbundwerkstoff «Tungstit». Bei ihm wird die totale Unmischbarkeit von Wolfram und Kupfer im Festkörper gezielt genutzt. In einem Tränkverfahren wird ein poröser Wolfram-Pressling mit flüssigem Kupfer infiltriert. Das Ergebnis ist ein Verbundwerkstoff, in dem beide Werkstoffe parallel nebeneinander vorliegen und dabei ihre jeweiligen Eigenschaften beibehalten. Diese Struktur ermöglicht eine einzigartige Kombination aus hoher elektrischer Leitfähigkeit und hoher Verschleissfestigkeit. Die Zusammensetzung und die Tränkdichte werden über den Pressdruck und somit die vorhandene Porosität eingestellt und liegen im Bereich von 50 bis 90 Gewichtsprozent Wolfram.

Ergänzt wird das Portfolio durch Anoden- und Kathodenbauteile mit Wolframkern. Diese werden über ein spezielles Hintergiessverfahren hergestellt, in welchem der Wolframkern in einer Graphit- oder Keramikform platziert und mit Kupfer umgeben wird. Anschliessendes Aufschmelzen des Kupfers hat ein vollständiges Umhüllen des Kerns zur Folge. Im Vergleich zu gelöteten oder gepressten Verbindungen entstehen so deutlich bessere elektrische Kontakte und eine höhere Bauteilzuverlässigkeit und -langlebigkeit.

Werkstoffeigenschaften erweitern

Die Stärke von Wolfram liegt in der Kombination seiner Eigenschaften. Hohe Temperaturbeständigkeit, chemische Resistenz und extreme Dichte machen den Werkstoff für Anwendungen interessant, in denen klassische Metalle wie Stahl, Aluminium oder Nickellegierungen an ihre Grenzen stossen. Wolframschwermetalle kommen insbesondere dort zum Einsatz, wo hohe Massen bei begrenztem Bauraum erforderlich sind. Typische Anwendungen sind Gegengewichte in der Automobilindustrie, rotierende Bauteile im Maschinenbau oder Abschirmkomponenten in der Medizintechnik. Darüber hinaus bietet Wolfram auch und gerade im Strahlenschutz eine attraktive und ungiftige Alternative zum giftigen Blei, da es vergleichbare Abschirmwirkungen bei gleichzeitig besseren mechanischen Eigenschaften ermöglicht.

Wolfram-Kupfer-Verbundwerkstoffe werden vor allem in der Elektrotechnik eingesetzt. Sie finden Anwendung in hochbelasteten Schaltkontakten, Erodierelektroden oder Bauteilen, die sowohl hohe thermische als auch elektrische Belastungen aushalten müssen. Die Kombination aus Leitfähigkeit und Abbrandfestigkeit sorgt für eine lange Lebensdauer und zuverlässige Funktion.

Wolfram bleibt unter extremen Temperaturen stabil und ermöglicht präzise Prozesse, die mit anderen Werkstoffen nicht realisierbar wären.

Individuell konzipiert

Während sich viele Anbieter auf einzelne Produkte oder Anwendungen konzentrieren, deckt die Wolfram Industrie weite Anwendungsbereiche ab. Dazu gehören Schweisstechnik und komplexe Konstruktionsbauteile. Der Standort Dachau spielt dabei eine gewichtige Rolle, da hier insbesondere Anwendungen ausserhalb der bekannten, klassischen Schweisstechnik bedient werden. Die Fertigung reicht von standardisierten Halbzeugen bis hin zu hoch spezialisierten, auf Anwendungen individuell angepassten Bauteilen. Viele Produkte entstehen im Auftrag, sind in zahlreichen technologischen Schlüsselprozessen im Einsatz und erfüllen ihre Aufgabe, ohne dabei sichtbar zu sein. Sie widerstehen höheren Temperaturen, haben hohe Leistungsdichte und entsprechen häufig der zunehmend geforderten Miniaturisierung. Dr. Andreas-Gabriel Schneider ist überzeugt, dass Wolfram und seine Verbundwerkstoffe künftig eine zentrale Rolle spielen werden. Wolfram trage dank seiner herausragenden Eigenschaften dazu bei, Grenzen des technisch Machbaren zu erweitern.

Effizient und nachhaltig

Ein weiterer zentraler Punkt, der für die Verwendung von Wolfram spricht, ist die Ressourceneffizienz, denn der Werkstoff besitzt eine hohe Recyclingquote. Ein hoher Anteil des eingesetzten Werkstoffs stammt aus wiederaufbereiteten Quellen wie Werkzeugen, Elektroden oder Produktionsrückständen (Schlämme und Bohrköpfe). Selbst Pulverreste mit niedrigem Wolframanteil (Kehrpulver) werden wiederverwertet und dem Materialkreislauf zugeführt. Diese konsequente Nutzung von Ressourcen trägt nicht nur zur Wirtschaftlichkeit bei, sondern sichert auch die langfristige Verfügbarkeit des Rohstoffs. Gerade vor dem Hintergrund steigender Nachfrage gewinnt dieser Aspekt zunehmend an Bedeutung, da die Anforderungen an industrielle Werkstoffe kontinuierlich steigen.

(kmu)

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