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Metall Inhaltsverzeichnis Materialkunde 1-10 Blechumformungen 11-17 Schneiden und Sägen 18-22 Oberflächenbehandlungen...

Metall Inhaltsverzeichnis Materialkunde 1-10 Blechumformungen 11-17 Schneiden und Sägen 18-22 Oberflächenbehandlungen 23-25 Schweissverfahren 26-32 Schraub- und Niet- und Klebeverbindungen 33-36 Handwerkzeuge 37-41 Gefahrengut 42-43 Bezugsquellen 44 Vorwort Die ursprünglichste Art der Verarbeitung verschiedener Metalle wie Eisen, Silber, Gold oder Bronze- Messing und Kupfer, war das Giessen in eine negative Form. Seit etwa 200 Jahren kommt auch Aluminium dazu. Metalle lassen sich heute mit den richtigen Werkzeugen/ Maschinen und Techniken fast in allen Formen verarbeiten. Für uns Gestalter und Künstler sind die bei der Bearbeitung entstehende Einflüsse wie Hitze, Feuer, Geräusche (für mich Arbeitsklänge) oder die verschiedenen Gerüche eine Herausforderung. Bei der Bearbeitung von Metallen ist es wichtig die richtige Anwendung zu finden, mögliche Gefahren zu erkennen und sich optimal zu schützen.  Periodensystem der Elemente Eisen Fe, für Aluminium Al, für Kupfer Cu, für Sauerstoff O, für Kohlenstoff C.gibt auf der Zur Kurzbezeichnung der Elemente verwendet man die chemischen Symbole, z.B. Für in einem Ordnungsschema, dem Periodensystem der Elemente (kurz PSE), geordnet. Es gibt auf der Erde rund 100 Grundstoffe, auch chemische Elemente genannt. Sie sind Perio Hauptgruppen Hauptgruppen de IA II A Ordnungszahl 11 Na Kurzzeichen III A IV A VA VI A VII A VIII A (= Protonenzahl) Natrium Elementname; Zustand bei 1 H 2 He 273 K (0 °C) und 1,013 bar: Wasserst Relative Atommasse 22,989 1 off Radioaktive Elemente fest: Schwarze Schrift Helium 1,008 flüssig: Braune Schrift 4,002 in Rot, z. B. 222 gasförmig: Blaue Schrift 3 Li 4 Be künstlich hergestellte 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne Elemente in Klammern, z. B. (261) Kohlenst Stick- Sauersto 2 Lithium Beryllium Bor off stoff ff Fluor Neon 6,941 9,012 1) Leichtmetalle r ‰ 5 kg/dm3; Schwermetalle r > 5 kg/dm3 10,811 12,011 14,007 15,999 18,998 20,179 11 Na 12 Mg Nebengruppen 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar Alumi- Phospho Schwe- 3 Natrium Magnesium nium Silicium r fel Chlor Argon 22,989 24,305 III B IV B VB VI B VII B VIII B IB II B 26,982 28,086 30,974 32,066 35,453 39,948 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr Scan- Vana- Germa- 4 Kalium Calcium dium Titan dium Chrom Mangan Eisen Cobalt Nickel Kupfer Zink Gallium nium Arsen Selen Brom Krypton 39,102 40,078 44,950 47,880 50,942 51,996 54,938 55,847 58,933 58,690 63,546 65,390 69,732 75,590 74,922 78,960 79,904 83,800 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe Rubi- Zirco- Molyb- Techne- Ruthe- Rho- Palla- Cad- 5 dium Strontium Yttrium nium Niob dän tium nium dium dium Silber mium Indium Zinn Antimon Tellur Iod Xenon 85,468 87,620 88,906 91,224 92,906 95,940 (98) 101,070 102,906 106,420 107,868 112,410 114,820 118,710 121,750 127,600 126,905 131,290 55 Cs 56 Ba 71 Lu 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn Lute- Rhe- Queck- Polo- 6 Cäsium Barium cium Hafnium Tantal Wolfram nium Osmium Iridium Platin Gold silber Thallium Blei Bismut nium Astat Radon 132,905 137,340 174,967 178,490 180,948 183,850 186,207 190,200 192,200 195,080 196,967 200,590 204,383 207,200 208,980 210 210 222 87 Fr 88 Ra 103 Lr 104 Rf 105 Ha 106 Sg 107 Ns 108 Hs 109 Mt * Für die Elemente 104 bis 109 bestehen nur Namenvorschläge Fran- Lawren- Ruther- Hah- Seabor- Niels- Has- Meitne- * Element 104: auch Kurtschatovium (Ku) oder Dubnium (Db); 7 cium Radium cium fordium* nium* gium* bohrium* sium* rium* * Element 105: auch Joliotium; * Element 106: auch Unilhexium (Unh); * Element 107: auch Bohrium (Bh) oder Unilsptium (Uns); 223 226,025 (260) (261) (262) (263) (264) (265) (266) * Element 108: auch Hahnium (Hn) oder Uniloctium (Uno); Nichtmetalle * Element 109: auch Unilenneadium (Une) Halbmetalle 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb Lanthanoide Lanthan Cer Prase- Neo- Prome- Sama- Euro- Gado- Dyspro- Hol- Ytter- Leichtmetalle pium linium Terbium sium mium Erbium Thulium bium 1) 57 … 71 odym dym thium rium Schwermetalle1) 138,906 140,120 140,908 144,240 145 150,360 151,960 157,250 158,925 162,500 164,930 167,260 168,934 173,040 Edelmetalle 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No Halogene Actinoide Acti. Protac- Nep- Pluto- Ameri- Berke- Califor- Einstei– Mende- Nobe- Fermium 89 … 103 nium Thorium tinium Uran tunium nium cum Curium lium nium nium levium lium Edelgase 227,028 232,038 231,036 238,029 237 244 (243) (247) (247) (251) (252) (257) (258) (260) 1 Einteilung der Werkstoffe 2 Einteilung der Stähle nach der chemischen Zusammensetzung Nach der Zusammensetzung teilt man Stähle in unlegierte Stähle, nichtrostende Stähle und andere legierte Stähle ein. Bezüglich der Reinheit unterscheidet man Qualitätsstähle und Edelstähle. Unlegierte Stähle sind Stahlsorten, bei denen keiner der festgelegten Grenzwerte an Legierungselementen in der unterstehenden Tabelle erreicht wird. Die nichtrostenden Stähle haben einen Chromgehalt von mindestens 10,5 % und höchstens 1,2 % Kohlenstoff. Zu ihnen gehören die korrosionsbeständigen Stähle sowie die hitzebeständigen und warmfesten Stähle. Andere legierte Stähle sind Stahlsorten, die wenigstens einen der Grenzwerte überschreiten und keine nichtrostenden Stähle sind. Hauptgüteklassen der Stähle. Nach ihrer Reinheit bzw. der Genauigkeit der Zusammensetzung ordnet man die Stähle den Qualitätsstählen oder den Edelstählen zu. Die Edelstähle zeichnen sich durch eine besonders hohe Reinheit aus und ergeben durch Wärmebehandlung gewährleistete Härte- und Festigkeitswerte. Grenzwerte Aluminium (Al) 0,30 % Chrom (Cr) 0,30 % Kupfer (Cu) 0,40 % Mangan (Mn) 1,65 % Nickel (Ni) 0,30 % Blei (Pb) 0,40 % Silicium (Si) 0,60 % Kobalt (Co) 0,60 % Wolfram (W) 0,30 % 3 Roheisengewinnug Der überwiegende Teil des Roheisens wird im Hochofenprozess erschmolzen. Ausgangsstoffe sind Eisenerz, Koks und Zuschläge, die von oben lagenweise in den Hochofen gefüllt werden. Im unteren Teil des Hochofens verbrennt ein Teil des Kokses mit eingeblasener Heissluft zu Kohlenstoffdioxid CO₂ und Kohlenstoffoxid CO unter starker Wärmeentwicklung und heizt den Hochofen auf rund 1600 ⁰C auf. Das Eisen schmilzt und fliesst in den geschlossenen Boden des Hochofens. Dort wird es in fahrbare Pfannenwagen abgelassen. Das entstandene Roheisen enthält rund 10 % Verunreinigungen und Eisenbegleiter, 3 % bis 5 % Kohlenstoff sowie wenige Prozent Mangan, Silicium, Phosphor und Schwefel. Roheisen mit hohem Siliciumanteil (1.5 % - 3 %) ist der Ausgangsstoff für Gusseisenwerkstoffe. Es wird Giesserei-Roheisen oder wegen seiner grauen Bruchfläche graues Roheisen genannt. Roheisen mit hohem Mangangehalt (grösser als 1 %) heisst Stahl-Roheisen. Wegen seiner silberhellen Bruchfläche wird es auch Weisses Roheisen genannt. Es wird zu Stahl weiterverarbeitet. Stahlherstellung Das im Hochofenprozess gewonnene Roheisen bzw. der Eisenschwamm aus dem Direktreduktionsverfahren sowie Stahlschrott sind Ausgangsstoff der sich unmittelbar anschließenden Umwandlung des Roheisens in Stahl. Dazu gibt es mehre Verfahren. Beim gebräuchlichsten Stahlherstellungsverfahren, dem Sauerstoffaufblasverfahren wird reiner Sauerstoff mit einem Rohr von oben auf die im Konverter (Umwandler) befindliche Roheisenschmelze geblasen. Dabei reagieren die in der Eisenschmelze vorhandenen Eisenbegleiter (Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel) heftig mit dem Sauerstoff und entweichen als gasförmige Stoffe aus der Schmelze bzw. werden in die auf der Schmelze schwimmende Schlacke aufgenommen. Diesen Vorgang nennt man „ Frischen“. Nach dem Blasen mit Sauerstoff erhält die Schmelze meist weniger als 0.2 % Kohlenstoff und nur noch geringe Reste an Phosphor und Schwefel. Aus dem Roheisen ist Stahl geworden. Für legierte Stähle werden anschliessend Legierungselemente zugegeben. Beim Elektrostahlverfahren werden Stahlschrott, Eisenschwamm, Legierungselemente, Schlackebildner und auch Roheisen in einem Elektrolichtbogenofen aufgeschmolzen. Durch die intensive Durchmischung der Schmelze reagieren die Eisenbegleiter mit Schlacke-Bestandteilen und entweichen als gasförmige Verbindungen oder werden in der Schlacke gebunden. Aus Roheisen wird Stahl. (www.swiss-steel.com) Stahlnachbehandlung Für Stähle mit besonderen Qualitätsanforderungen muss die Stahlschmelze weiter behandelt werden. Legieren mit Silicium und Aluminium zum Desoxidieren des Stahls (Beruhigen) dient zum Binden des im Stahl gelösten Sauerstoffs und führt zu gleichmässigem Stahlgefüge. Die Spülgasbehandlung der Schmelze mit Argon-Gas beseitigt Verunreinigungen. Die Entschwefelung erfolgt durch Zugabe von schwefelbindenden Zusätzen (Kalkpulver), die in der Schlacke aufgenommen werden. Durch die Vakuumentgasung werden die während des Herstellungsprozesses im Stahl gelösten Gase (H₂, O₂, N₂) weitgehend entfernt und die Stähle werden dadurch alterungsbeständig. Das Umschmelzen im Elektroofen oder in der Umschmelzkokille ergibt durch die Schlackenreinigung eine weitere Reinigung des Stahls und ermöglicht das Erschmelzen hochlegierter , hochreiner Edelstähle. Vergiessen des Stahls. Nach der Stahlveredelung wird der flüssige Stahl im Strangguss zu Strängen, im Kokillenguss zu Blöcken sowie in der Giesserei zu Stahlformguss vergossen. 4 Übersicht. Roheisengewinnung, Stahlherstellung, Stahlnachbehandlung, Vergiessen 5 Warmwalzen in einer Warmwalzanlage Warmwalzen in einer Warmwalzanlage Walzformen für Flach- und Lagererzeugnisse Walzerzeugnisse (Auswahl) Herstellung geschweisster Rohre 6 Gebräuchliche Stahlerzeugnisse (Auswahl) Die Formen der Stahlerzeugnisse wurden aus den Anforderungen der Praxis entwickelt. Ihre genauen Masse und ihre Grössenabstufungen sowie die verwendeten Werkstoffe, Oberflächenqualitäten und Behandlungszustände sind in DIN- bzw. DIN EN Normen festgelegt. Sie können den jeweiligen Tabellenbüchern und Stahlhandbüchern entnommen werden. Die Stahlerzeugnisse werden von den Stahlwerken auf Lager gefertigt. Kurzbezeichnung der Stahlerzeugnisse Die Kurzbezeichnung setzt sich aus einem Erzeugnissymbol, der Normnummer und den Hauptabmessungen sowie der Werkstoff Kurzbezeichnung zusammen. Die Bestellung von Material erfolgt mit dieser Kurzbezeichnung. 7 Der Einfluss von Legierungselementen Die Eigenschaften der Stähle werden wesentlich von ihrer chemischen Zusammensetzung bestimmt. Um für jeden Verwendungszweck die erwünschten Eigenschaften zu erreichen, werden den Stahlschmelzen Legierungselemente zugesetzt. Aluminium: erhöht die Zunderbeständigkeit. Es wird zur Desoxidation genutzt. Weiterhinfindet sich Al in Nitrierstählen, da es mit Stickstoff Aluminiumnitrid ( A I N ) bindet. Dies bewirkt die Ausbildung eines stabilen feinen Korns und einer hohen Härte. Chrom: erhöht die Einhärtbarkeit die Zähigkeit, die Zugfestigkeit, die Warmfestigkeit, die Zunderbeständigkeit und Korrosionsfestigkeit (bei Gehalten über 13 % sind Stähle nichtrostend). Kobalt: erhöht die Zugfestigkeit, die Härte und die Schneidhaltigkeit; vermindert die Zähigkeit und die Empfindlichkeit gegen Überhitzung. Kohlenstoff:erhöht im nichtwärmebehandeltem Zustand die Zugfestigkeit um etwa 90 N/mm² und die Streckgrenze um etwa 45 N/mm² je 0,1 % Kohlenstoff. Ferner steigt die Härte. Bis zu Gehalten von 0,2 % ist die Schweissbarkeit gut, ab 0,3 % wird der Stahl härtbar. Mangan: erhöht im nichtwärmebehandelten Zustand die Zugfestigkeit und die Streckgrenze um etwa 100 N/mm² je ein Prozent Mangan, ferner die Durchhärtbarkeit und die Verschleissfestigkeit. vermindert die Zerspanbarkeit und die Kaltverformbarkeit. Bei höheren Temperaturen neigen Manganstähle zu Grogkornbildung. Sie sind überzeitung- und überhitzungsempfindlich. Molybdän: erhöht die Zugfestigkeit, die Härte, die Warmfestigkeit, die Verschleissfestigkeit, die Einhärtbarkeit und die Anlassbeständigkeit. Nickel: erhöht die Zugfestigkeit, die Zähigkeit, die Einhartbarkeit, die Hitzebeständigkeit und die Korrosinsbeständigkeit. vermindert die Zerspanungsfähigkeit, die Tiefziehfähigkeit und die elektrische Leitfähigkeit. Phosphor: erhöht die Zugfestigkeit, die Sprödbruchneigung, die Korrosionsbeständigkeit und die Giessbarkeit. vermindert die Verformbarkeit und die Schlagfestigkeit. Schwefel: erhöht die Spanbrüchigkeit (Zerspanbarkeit). vermindert die Verformbarkeit, die Schweissbarkeit und die Schmiedbarkeit. Silicium: erhöht im nichtwärmebehandelten Zustand um etwa 100 N/mm² je ein Prozent Silicium die Zugfestigkeit und die Streckgrenze. Ferner wird die Härte grösser. vermindert die Zerspanbarkeit, die Schweissbarkeit und die Schmiedbarkeit. Stickstoff: erhöht die Streckgrenze, die Zugfestigkeit und die Härte sowie den Verschleisswiderstand und die Warmfestigkeit vermindert die Kaltverformbarkeit und begünstigt die Alterung. Vanadium: erhöht die Zugfestigkeit, die Härte, die Warmfestigkeit und die Anlassbeständigkeit. vermindert die Zerspanbarkeit, die Kaltverformbarkeit und die Überhitzungsempfindlichkeit. Wolfram: erhöht die Zugfestigkeit, die Streckgeräte, die Härte, die Korrosionsbeständigkeit, die Warmfestigkeit und die Schneidhaltigkeit vermindert die Verformbarkeit, die Schmiedbarkeit und die Zerspanbarkeit. 8 Aluminium Das Leichtmetall Aluminium ist nach Stahl der im Metallbau am häufigsten verwendete Konstruktionswerkstoff. Diese bedeutende Stellung in der Bautechnik haben die Aluminiumwerkstoffe vor allem aufgrund einiger besonderer Eigenschaften. Aluminiumwerkstoffe sind leicht. Die hervorstechendste Eigenschaft ist die geringe Dichte und das daraus folgende, geringe Gewicht von Aluminiumbauteilen. Die Dichte von Aluminium beträgt rund 2,7 kg/dm³, rund 1/3 der Dichte von Stahl. Aluminiumwerkstoffe sind mechanisch belastbar. Aus Aluminium- Legierungen können normal belastete Bauteile wie Fensterrahmen aber auch hochbelastete Maschinen- und Flugzeugteile sowie Tragkonstruktionen gefertigt werden. Aluminiumwerkstoffe sind leicht umformbar und vielseitig bearbeitbar. Sie lassen sich walzen, strangpressen biegen, drücken, schmieden sowie sägen, bohren, drehen, schleifen und polieren. Die meisten Legierungen lassen sich gut vergiessen. Aluminiumwerkstoffe sind korrosionsbeständig. Sie bilden auf ihrer Oberfläche von selbst eine dünne, korrosionsschützende Oxidschicht. Durch anodische Oxidation wird die Oxidschicht und damit die Korrisionsbeständigkeit wesentlich verstärkt. Aluminiumwerkstoffe sind recycelbar. Die Aluminiumwerkstoffe werden in unlegierte Al-Werkstoffe, sowie Al-Knetlegierungen und Al-Gusslegierungen unterteilt. Aus Al-Knetlegierungen werden die handelsüblichen Aluminium-Profilsysteme hergestellt. Platzgestaltung Höhenklinik des Kt. Luzern (Montana VS) 9 Kupfer und Kupferlegierungen Kupfer ist ein Halbedelmetall mit einer metallisch glänzenden, roten Farbe an frischen Flächen. Im Laufe der Zeit bildet sich, je nach vorhandener Luftatmosphäre, eine rotbraune bis grüne Deckschicht (Patina). Sie schützt das Metall vor atmosphärischer Korrosion und gibt Kupfer sein typisches dekoratives Aussehen. Es ist ursprünglich ein weiches, gut umformbares Metall. Durch Kaltverformen kann seine Festigkeit und Härte wesentlich gesteigert werden. Verwendung. Kupfer ist ein teures Metall. Es kommt deshalb nur zum Einsatz, wenn seine besonderen Eigenschaften erforderlich oder gewünscht sind. Im Metallbau sind dies die Korrosionsbeständigkeit und das dekorative Aussehen, das man bei Dachrinnen, Fallrohren und Fassadenverkleidungen einsetzt. Wegen seiner guten elektrischen Leitfähigkeit ist Kupfer zudem der Werkstoff für Stromleitungen. Verarbeitung. Kupfer lässt sich im weichen Zustand leicht umformen. Weichlöten ist bei allen Kupfersorten möglich, sauerstofffreie Kupfersorten können geschweisst und hartgelötet werden. Im Metallbau werden überwiegend die sauerstofffreien Kupfersorten eingesetzt. Sie verspröden nicht beim Schweissen und Hartlöten. Kupfer-Legierungen Durch Zulegieren von Zink, Zinn, Nickel und anderen Legierungselementen zum B a s i s w e r k s t o ff K u p f e r l a s s e n s i c h K u p f e r l e g i e r u n g e n m i t v e r b e s s e r t e r Korrosionsbeständigkeit und erhöhten mechanischen Eigenschaften sowie zum Teil sehr dekorativem Aussehen herstellen. Die Kupferlegierungen werden nach ihren Hauptbestandteilen benannt, z.B. Kupfer-Zink- Legierung oder kurz CuZn-Legierung. Ausserdem gibt es historisch entstandene, umgangssprachliche Namen, wie z.B. Messing für CuZn-Legierungen oder Bronze für CuSn-Legierungen, oder Neusilber aus CuNiZn-Legierungen. Bronzeguss patiniert 10 Biegeumformen von Blech Blech ist ein Flacherzeugnis mit einer grossen Fläche im Vergleich zur geringen Dicke. Die Biegekanten, besonders wenn sie zur Vorbereitung des Falzens bis um 180˚ gebogen werden müssen, werden hoch beansprucht. Kanten Zur Herstellung rechteckiger Kelchkanäle, von Kastenrinnen, Traufen, Verkleidungen, Falzen und vielem anderen müssen Bleche gekantet werden. Einfache Kantungen können von Hand im Schraubstock mit Einlagen oder in einer einfachen Biegevorrichtung erfolgen. Das schnelle und massgenaue Kanten von Blechen auch grösserer Abmessungen ist mithilfe der Abkantpresse möglich. Das Werkstück wird zwischen dem aus Oberwerkzeug (Stempel) und Unterwerkzeug (Matrize) gebildeten Gesenk umgeformt. Der Ober- und Unterwerkzeuge sind auswechselbar. Sie sind in verschiedenen Formen und Abmessungen erhältlich. Zur Herstellung der meisten Fertigteile benötigt man mehrere Arbeitsgänge, die oft mit demselben Werkzeug durchführbar sind. Wird für jeden Arbeitsgang ein anderes Werkzeug erforderlich, lohnt sich dies nur bei Serienfabrikation. Mit entsprechenden Werkzeugen ist auch das Rundbiegen von Rohren möglich. Beispiel gekantete Blechteile Mechanische Gesenkbiegepresse (Abkantpresse) 11 Schwenkbiegen In kleineren und mittleren Betrieben mit wechselnden Blechbiegeaufträgen in kleineren Serien oder für Einzelarbeiten ist die Schwenkbiegemaschine vorteilhafter einsetzbar als die Abkantpresse. Die Biegewange kann von Hand oder durch Motorkraft bewegt werden. Zum Spannen der Bleche mittels der Oberwange dienen Spindeln oder Exzenter. Der beabsichtigte Biegewinkel wird mit einem Winkelanschlag eingestellt. Ein Tiefenanschlag gewährleistet die genaue Länge des abgebogenen Blechteils. Der Biegevorgang wird durch das Schwenken des Biegebalkens um eine gedachte Scharnierachse ausgeführt. Wegen der Hebelwirkung können auch mit einer handbedienten Schwenkbiegemaschine grosse Biegemomente erbracht weden. Eine grosse Zahl unterschiedlicher Biegemaschinen ermöglicht die Herstellung auch komplizierter Formen. Wirkungsweise einer Schwenkbiegemaschine Form und Einspannung von Biegeschienen 12 Walzbiegen Rundmaschinen sind selbst in kleinen Werkstätten zu finden, wenn öfter Bleche gebogen werden müssen. Sie können von Hand betrieben werden. Für häufige Arbeiten und dickere Bleche ist Motorbetrieb vorteilhafter. Auch die Schwenkbiegemaschine mit Rundschienen und die Abkantpresse weden zum Runden verwendet. Die Rundmaschine hat in der Regel drei Walzen. Das Blech wird durch die beiden Zuführwalzen transportiert und durch die bewegliche Biegewalze gebogen. Die obere Zuführwalze kann zum Abziehen der Bleche ausgeschwenkt werden. Die Biegewalze kann in Richtung ihrer Achse geneigt werden, um trichterförmige Rundungen herzustellen. Vierwalzen-Rundbiegemaschinen besorgen auch das Anbiegen der Blechenden. Wirkungsweise einer Dreiwalzen- Rundmaschine 13 Walzen von Rohren und Profilen Bei einem Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt werden die Druck- und die Zugzone gleichmässig beansprucht. Beim Biegen von unsymmetrischer Profilen erfolgt dagegen eine ungleichmässige Beanspruchung. Bei vielen gleichartigen Biegearbeiten erzeugen Biegeschablonen die genaue Form des Profils. Rohre sind schwierig zu biegen, weil die dünnen Wandungen unter der Biegebeanspruchung ausweichen und das Rohr knickt. Berechnung der gestreckten Länge bei Berechnung der gestreckten Länge kleinen Biegeradien bei grossen Biegeradien Biegen auf einer Ringbiegemaschine 14 Versteifen von Blech Blech ist infolge seiner geringen Dicke sehr leicht zu biegen. Um Teile aus Blech gegen unbeabsichtigtes Verbiegen zu schützen, werden Versteifungen angebracht, die den Biegewiderstand erhöhen. Umschläge sind die einfachsten Methoden, um die Kante einer Blechkonstruktion gegen Verbiegen zu sichern und dabei gleichzeitig scharfe Ränder zu vermeiden. Umschläge Sicken sind ringartige Vertiefungen zur Erhöhung der Gestaltfestigkeit von Behältern (z.B. Ölfässern) oder grösseren Blechflächen, wie z.B. von Fassaden-Elementen. Sie werden mithilfe von Formwalzen auf Sickenmaschinen geformt. Je nach Tiefe der Sicke muss das Blech mehrmals durch die gegenläufig angetriebenen Walzen laufen. Sickenformen Das Bördeln dient neben der Versteifung von Blechplatten auch der Herstellung von Behälterböden oder Flanschen. Unter Bördeln versteht man das Aufrichten schmaler Ränder. Beim Innenbördeln wird der Werkstoff gestaucht, beim Aussenbördeln gestreckt. Bördel lassen sich von Hand mithilfe eines Bördeleisens herstellen. Bei der Herstellung von Aussenbordern wird häufig das Schweifen angewandt. In der Regel benutzt man aber Kraftformmaschinen oder Sickenmaschinen mit Spezialwalzen. Auch Drücken von Innenbördeln ist möglich. Sickenmaschine mit auswechselbaren Walzen 15 Fügen durch Umformen Dünne Bleche werden in der Regel Feinblech genannt. Warmgewalzt sind sie bei Stahl 1,5 mm bis 3 mm dick, kaltgewalzt 0,3 mm bis 3 mm. Das Verbinden von Bauteilen aus Feinblech erfolgt durch Kleben, Löten und Punktschweissen sowie durch mechanische Verfahren wie Falzen und Durchsetzen, bei denen Umformvorgänge beteiligt sind. So gefügte Feinblecherzeugnisse werden oft durch Klebstoff vollständig abgedichtet. Falzen Unter Falzen wird das Verbinden von dünnen Blechteilen durch Zusammenhaken und Zusammendrücken (Durchsetzen) ihrer umgebogenen Ränder verstanden. Dafür werden diese Ränder einfach oder mehrfach in kaltem Zustand abgekantet, geschweift oder gebördelt. Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle wurden verschiedene Falzverbindungen entwickelt. Arbeitsfolge beim Herstellen eines Falzes Durchsetzen (Clinchesn) Falzverbindungen (Auswahl) 16 Metalldrücken Umformen durch Zugkräfte allein findet man nur bei wenigen Fertigungsvervahren, z.B. im Ziehen von Draht. Häufiger wirken Zug- und Druckkräfte zusammen wie beim Tiefziehen. Bei der Herstellung von Hohlkörpern durch Tiefziehen wird die Umformarbeit hauptsächlich durch Zugkräfte geleistet um den Werkstoff zu strecken. Durch Drücken auf Drehmaschinen mit besonderer Ausrüstung lassen sich auch gebörtelte Böden herstellen. Auch das Drücken ist ein Zug-Druck-Umformen. In der industriellen Produktion wird es auf besonderen Maschinen durchgeführt. Das Werkstück, die Platine, ist auf der Druckform befestigt und dreht sich. Der Drückstab wird in Richtung des Werkstücks geführt, wobei er allmählich die geometrische Form erzeugt. Drücken von Hohlkörper a) mit Innenbördel b) mit grossem Radius 17 Schneiden Tafelscheren eignen sich zum Abschneiden von grossen Blechtafeln. Je nach Maschinenausführung können Bleche bis zu einer Länge von 4000 mm und einer Dicke bis zu 30 mm geschnitten werden. Auf einer Tafelschere geschnittene Bleche haben immer einen leichten Verzug, die Kanten sind konisch. Tafelschere Kreisschere 18 Schneiden Plasma-Schneiden Beim Plasma-Schneiden brennt der elektrische Lichtbogen zwischen einer nicht ab- schmelzenden Elektrode und dem Werkstück. Durch eine Düse und durch zugeführte Druckluft wird er zusätzlich eingeschnürt, wodurch die Intensität und Stabilität wesentlich erhöht wird. Durch diese Einschnürung entsteht im Brenner ein hocherhitztes Gas mit hohem Energiegehalt, dessen elektrische Energie direkt in Wärme umgesetzt wird. Dieses ionierte Gas, das den Lichtbogen auf das Werkstück überträgt, bezeichnet man als das Plasma. Mit dem Plasma-Schneid-Verfahren können Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Guss, Messing usw. Geschnitten werden. Durch die grosse Energiedichte des Plasmalichtbogens erreicht man eine hohe Schnittge- schwindigkeit. Durch das problemlose Handling und die Verwendung einfacher Druckluft als Schneidgas bieten sich grenzenlose Möglichkeiten. Luft-Plasma Schneidbrenner 19 Schneiden Laserstrahlschneiden Das Laserstrahlschneiden ist ein Schneidverfahren, mit dem ähnliche Masstoleranzen erziehlt werden wie mit mechanischen Bearbeitungsvervahren. Die Laseranlage zum Schweissen und Schneiden unterscheidet sich in der Steuerung des Laserstrahls und in der Steuerung der Wekstückbewegung. Die hohe Leistungsdichte von 10⁶.W/cm² wird zum Schmelzen des Werkstoffs in einer schmalen Schnittfuge angewendet. Die genaue Lage des Laserstrahls wird durch Fokussierung bestimmt. Die Focusieroptik bündelt den aus dem Resonator auftretenden und über ein Spiegelsystem zum Schneidkopf geführten Laserstrahl. Je nach Linsenbrennweite kann ein Brennfleck von etwa 0,1 bis 0,3 mm Durchmesser fokussiert werden. Die Geometrie des Fokus ist dabei entscheident für die Intensität des Strahls an der Bearbeitungsstelle. Die Leistung eines Lasers ist ausreichend, um alle bekannten Materialien zu schmelzen und zu verdampfen. Durch die Bündelung der Energie ist es möglich, eine sehr genaue begrentzte Erwärmung zu erzielen mit Schnittfugen von 0,1 mm bis 0,5 mm. Durch entsprechende Steuerung des Laserstrahls können genaue Schnitte und Beschriftungen ausgeführt werden. Laserstrahl beim Schneiden Lasergeschnittene Blechteile mit Beschriftung 20 Sägen Mit der Maschinenbügelsäge und der Maschinenkreissäge werden Profile, Rohre Träger und Stangenmaterial auf die entsprechende Länge zugeschnitten. Sie eignen sich für Einzel- und Serienfertigungen. Formschnitte und Einzelarbeiten werden mit der vertikalen Maschinenbandsäge ausgeführt. Ein endlos verschweisstes Sägeband ermöglicht wie bei der Kreissäge einen kontinuierlichen Schnitt. Kreissäge Metallbandsäge Vertikal Metallbandsäge 21 Beschichten von Metallen und Kunststoffen 22 Beschichten mit Metallen 23 Sonderbeschichtungen 24 Legierungs- und Beschichtungsmetalle Die Legierung- und Beschichtungsmetalle werden als reine Metalle oder als Basislegierungen im Metallbau nicht eingesetzt. Sie sind jedoch in vielen Werkstoffen als Legierungselement enthalten. Zum Beispiel werden Chrom oder Nickel zum Korrosionsschutz als dünne Schichten auf Bauteilen aufgebracht Übersicht: Eigenschaften und Verwendung der Legierungs und Beschichtungsmetalle Metall Dichte Schmelz- Besondere Verwendung Kurzzeich In kg/dm³ Temperatur Eigenschaften en in ˚C Chrom 7,1 1900 Brillanter Metallglanz, Schutzüberzüge (Verchromen), Cr korrosionsbeständig Legierungselement für nichtrostende Stähle Nickel 8,9 1455 Heller Metallglanz, Schutzüberzüge (Vernickeln) Ni korrosionsbeständig Legierungselement für korrosionsbeständige Stähle Mangan 7,3 1250 hart, spröde Legierungsmetall für zähharte Stähle Mn Kobalt 8,8 1490 zäh, Legierungselemente für Stähle Co korrosionsbeständig Bindemittel der Hartmetalle Vanadium 6,0 1720 hart, spröde Legierungselement für zähharte Stähle V Molybdän 10,2 2600 Korrosionsbeständig, Legierungselement für hitzebeständige Mo zunderbeständig Stähle und Heizleiterwekstoffe Wolfram 19,3 3380 zähhart, Elektroden für WIG- und MIG- W korrosionsbeständig, Schweissgeräte, Glühfaden für höchste Glühlampen, Legierungselement für Schmelztemperatur Schnellarbeitsstähle 25 Schweissverfahren Gasschmelzschweissen Das Gasschmelzschweissen wird auch Autogenschweissen genannt. Mit einem Gasgemisch aus Brenngas und Sauerstoff wird die Schweissstelle mit einer Flamme erwärmt. Als Brenngas können alle brennbaren Gase, wie Acetylen, Propan, Methan und Wasserstoff verwendet werden. Zum Gasschweissen wird praktisch nur Acetylen verwendet, da es die höchste Flammentemperatur von 3180°C erreicht. Zur Verbindung beim Schweissen wird der Werkstoff mit einem Schweissbrenner bis zum flüssigen Bereich erwärmt. Um die Schweissnahtfuge zu füllen wird ein Schweissstab als Zusatzwerkstoff abgeschmolzen. Der Schweissbrenner erzeugt mit einer Flamme die zum Schweissen nötige Wärme. Er arbeitet nach dem Injektorprinzip. Der Sauerstoff kommt mit dem eingestellten Druck vom Druckminderer zur verengten Druckdüse. Die Acetylenzuführung erfolgt ringförmig um die Sauerstoffdruckdüse. Durch die Verengung am Ende dieser Düse wird die Geschwindigkeit des austretenden Sauerstoffs erhöht. Diese Geschwindigkeitserhöhung bewirkt beim Austritt des Sauerstoffs aus der Druckdüse einen Unterdruck in der Acetylenzuführung, saugt das Acetylengas mit dem niederen druck an und vermischt sich mit dem Sauerstoff zu einem brennbaren Gasgemisch. Durch Ventile kann die Duchflussmenge der beiden Gase reguliert werden. Autogenschweissen, Hartlöten 26 Schweissverfahren Lichtbogenschmelzschweissen/ Elektroden-Schweissen Der elektrische Lichtbogen brennt zwischen dem Werkstück und einer abschmelzenden Elektrode. Die Elektrode liefert also gleichzeitig den Zusatzwerkstoff. Die Stabelektrode wird in einen Elektrodenhalter eingespannt und vom Schweisser an der Nahtstelle geführt. Stabelektroden sind im Allgemeinen umhüllt. Die Umhüllung schmilzt ebenfalls ab und schützt durch frei werdende Gase und als Schlacke das Schmelzbad und den Lichtbogen vor dem Zutritt der Aussenluft. Beinahe alle schweissbaren Materialien können mit Stabelektroden geschweisst werden, z.B. Baustahl, Kesselstahl, Röhrenstahl, Stahlguss, Edelstahl, Hartauftragungsstähle usw. Elektroden-Schweissen ist einfach und sicher. Die kompakten Geräte sind problemlos zu handhaben und einfach zu transportieren. Da kein Gas erforderlich ist, kann auch im Freien, selbst bei Wind, geschweisst werden. Elektroden-Schweissgeräte werden in allen Bereichen, von der Industrie bis zum Handwerk, eingesetzt. 27 Schweissverfahren MIG-MAG-Schweissen Beim MIG-MAG-Verfahren (MIG﹦Metall-Inert-Gas/MAG﹦Aktiv-Gas) brennt der elektrische Lichtbogen zwischen dem abschmelzenden, automatisch zugeführten Schweissdraht (Elektrode) und dem Werkstück. Ein separat zugegebenes Gas schützt den Lichtbogen und die Schweisszone vor dem Zutritt der Aussenluft. Schutzgas und Schiessdraht müssen dem Grundwerkstoff angepasst werden. Die schweissbaren Materialien sind Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Baustahl und hochlegierte Stähle. Die grosse Schweissgeschwindigkeit, die minimale Nacharbeit und der geringe Verzug sorgen für eine hohe Wirtschaftlichkeit. Die hohe Schweissnahtfestigkeit, die hervorragenden Dünnblecheigenschaften und die einfache und sichere Handhabung bei Stahl, Aluminium und Edelstahl machen das Verfahren universell. Durch die enormen Vorteile ist MIG-MAG-Schweissen heute das meistangewandte Schweissverfahren. Schutzgasschweissen Aluminium Schutzgasschweissen Aluminium Schutzgasschweissen Aluminium Schutzgasschweissen Baustahl 28 Schweissverfahren WIG-Schweissen Beim WIG-Verfahren (WIG﹦Wolfram-Inert-Gas) brennt der elektrische Lichtbogen zwischen der nicht abschmelzenden Wolfram-Elektrode und dem Werkstück. Der Lichtbogen ist sehr intensiv und kann sehr gut geführt werden. Ein separat zugeführtes Argon-Schutzgas schützt den Lichtbogen und die Schweisszone vor dem Zutritt der Atmosphäre. Falls erforderlich, wird Zusatzwerkstoff von Hand oder mit einer speziellen Kaltdrahtzufuhr zugegeben. Stahl, Edelstahl, Kupfer, Titan u.a. werden mit Gleichstrom geschweisst. Die Elektrode ist am Minuspol angeschlossen und spitz zugeschliffen. Aluminium, Magnesium sowie deren Legierungen werden, um die Oxidhaut aufzureissen, ausschließlich mit Wechselstrom geschweisst. Die Elektrode ist dann stumpf. Beim schweissen stellt sich eine runde bis ballige Form ein. Die Vorteile des WIG-Schweissens: Die einfache Handhabung und eine gute Beherrschbarkeit des Lichtbogens ermöglichen ein sehr komfortables und sauberes Arbeiten. Die geringe Verwunderung des Werkstücks, die schmale Schweisszone, der Wegfall von Flussmitteln und der spritzerfreie Lichtbogen sorgen für saubere, exakte Nähte ohne Schlackeneinschlüsse und ohne Nacharbeit. WIG- Schweissen Edelstahl WIG-Schweissen Aluminium 29 Schweissverfahren Punktschweissen Zum Verbinden von dünnen Blechen eignet sich ein punktförmiges Nahtschweissen. Der Schweissstrom wird mit zwei stiftförmigen Elektroden aus einer Kupferlegierung, die zum Teil gekühlt ist, auf das zu schweissende Blech übertragen. Bei Stromstoß ist ein Kontaktwiderstand zwischen den zu verbindenden Blechen zu überwinden, der eine Erwärmung bewirkt und die Schweisslinse bildet. Der Kontaktwiderstand zwischen Kupferelektrode und Blechwerkstoff führt zu Schmorstellen auf der Blechoberfläche und an der Elektrode. In der Regel werden gleichdicke Bleche miteinander verschweisst. Die Punktabstände richten sich nach der Beanspruchung. Schema einer Punktschweissung Punktschweissanlage 30 Schweissverfahren Bolzenschweissen Zum Bolzenschweissen mit Spitzenzündung wird die Zündspitze auf das Werkstück gedrückt. Durch Widerstandswärme schmilzt die Spitze und es bildet sich kurzzeitig ein Lichtbogen, der die ganze Fläche des Bolzens und des Grundwekstoffes zum Schmelzen bringt. Beim Erstarren verschweisst der Bolzen mit dem Werkstück. Der Strom für das Schweissen wird über eine Kondensatorenladungsbatterie entnommen. Die Energieeinwirkung ist so kurzzeitig, dass auch bei dünnen Blechen die Aufschweissung eines Bolzens auf der Rückseite nicht sichtbar wird. Bolzenschweissen 31 Schweissverfahren Schutzmassnahmen beim Schweissen Durch das Tragen eines Schweisserschutzhelms, eines Frischluftsystems können die Risiken für Augen, Gesicht und Atemwege auf ein Minimum reduziert werden. Es sollte geachtet werden, das alle Körperteile geschützt sind. So können Verbrennungen und Verletzungen aufgrund herumfliegender glühender Partikel vermieden werden. Die unsichtbaren UV- & IR Strahlen verursachen gefährliche Hautverbrennungen und reizen die Augen. Je nach Schweissprozess und Material entstehen feine Partikel, Rauch oder giftige Dämpfe und Gase. Darauf ist zu achten in Räumen genügend Frischluftzufuhr ermöglicht wird. Schweissen mit Abluft Anlage Schweissen mit Frischluftsystem Schweisser Handschuh Schweisser Stiefel 32 Schraubenverbindungen Schraubverbindungen sind sicher, weil sie aus industriell vorgefertigten Elementen, der Schrauben, Muttern, und Unterlagsscheiben bestehen. Sie können gegen Lockern gesichert werden, bleiben aber jederzeit lösbar. Durch automatisiertes Bohren der Schraubenlöcher, die schnelle Montage und durch ihre Wiederverwendbarkeit sind sie sehr wirtschaftlich. Eine Schraubverbindung besteht neben der zu verbindenden Bauteilen aus der Schraube, der Mutter, einer oder mehreren Unterlagsscheiben und eventuell einer Schraubensicherung. Je nach Verwendungszweck benötigt man verschiedene Schrauben. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale einer Schraube sind die Kopfform, die Gewindeart und der Werkstoff. Einige Schraubenkopfformen Blechschrauben Blechschrauben sind gehärtet und formen ihr Gewinde im Blech selbst. Sie haben verschiedene Kopfformen und sind bis zu 2,5 mm Blechdicken einsetzbar. Die Bohrung im Blech soll nur wenig grösser als der Schraubenkerndurchmesser sein. Blechschrauben Borschrauben 33 Blindniete Sie bieten den besonderen Vorteil,dass sie nur von einer Seite her - der Setzkopfseite - gesetzt und geschlossen werden. Blindniete bestehen aus der Niethülse mit dem Setzkopf und dem Nietdorn, der in der Form einem Nagel glecht. Blindniete werden aus Baustahl, nichtrostendem Stahl, Aluminium oder Kunststoff, sowie aus Aluminium mit verzinktem oder rostfreiem Stahldorn hergestellt. Sie werden von Hand- oder druckluftbetriebenen Werkzeugen gesetzt. Blindnietzangen POP Handsetzzangen TUBTARA Blindnieten Blindmuttern Nietkopf Sichtseite Niete Ansicht von der Rückseite 34 Warm und kalt Nietverbindungen Wärend für die Warmnietung nur Niete aus Stahl verwendet werden, gibt es für die Kaltnietung auch Niete aus nichtrostendem Stahl sowie aus Kupfer und Aluminiumwekstoffen. Die Nietlöcher sind etwa 5 % grösser als der Schaftdurchmesser zu bohren. Die Kaltnietung wird meist mit Nietmaschinen durchgeführt, die hämmernd, quetschend, rollend, taumelnd oder in einer Kombination dieser Bewegungen arbeiten. Die Nieten können beim Taumelnieten durch unterschiedliche Köpper mit verschiedenen Nietköpfen versehen werden. Durch Nieten entstehen unlösbare Verbindungen. Hammerniet Nietkopf-Beispiele 35 Klebeverbindung Beim Kleben werden Bauteile und Werkstücke aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen (Materialien) mithilfe von Klebstoffen auf Kunststoffbasis miteinander verbunden. Es entsteht eine stoffschlüssige, unlösbare Verbindung. Vor- und Nachteile von Klebeverbindungen Vorteile Nachteile -Fast alle Werkstoffe lassen sich gut kleben -geringe Wärmebeständigkeit Ausnahme: Die Kunststoffe PE, PP, PTFE -Besondere Form der Fügeteile erforderlich -dicke und dünne Teile lassen sich gut -aufwändige Oberflächenbehandlung verbinden -teilweise lange Aushärtezeiten -Klebefugen sind dicht und fast unsichtbar -Gefahr des Versagens duch Abschälen -keine Gefügeveränderungen, keine -schlechte Wärmeableitung Eigenspannungen, kein Verzug -starre Klebungen sid schlagempfindlich -keine Kontaktkorrosion zwischen Fügeteilen -Klebungen neigen zum Fliessen oder aus verschiedenen Materialien Kriechen -wirtschaftliches Fügeverfahren für kleine Teile -ungeschützte Klebungen „altern“ schnell Reiniger Schnellkleber für Metalle Kleb- und Fugendichtstoff Oberflächenvorbereitung Verklebung mit Kleb- und Fugendichtstoff 36 Handwerkzeuge Metall, Hämmer, speziell für Blechbearbeitung Schlosserhämmer Gewicht von 100-2000 g Nylonhämmer Gewicht von 167-1470 g Spenglerhammer Gewicht 600 g Treibhämmer Gewicht von 250-375 g Schweifhämmer Gewicht von 250-375 g Schlichthämmer Gewicht von 200-300 g Kreuzschweifhämmer Gewicht von 250-375 g Falzhämmer Gewicht 300 g Körner Durchschlagsätze Splintentreibersatz Flachmeissel Schneidenbreite von 14-30 mm Kreuzmeissel Schneidenbreite 4-10 mm 37 Handwerkzeuge Metall, Winkelmessungen, Anreissen Haarwinkel Schlosserwinkel Gehrungswinkel 135° Ohne Anschlag Mit Anschlag Zentrierwinkel Gradmesser Schlosserstreichmass Reissnadel Bogenzirkel Messwerkzeuge Digitalmessschieber Senklot Handlasermeter Tiefenmessschieber Aussenmikrometer Gliedermeter Rollmeter Schlauch-Wasserwaage Wasserwaage 38 Handwekzeuge Metall, Zangen und Klemmzwingen Schweisszangen Schraubzwingen Feilkloben Federzwinge Beisszange Seitenschneider Kombizange Wasserpumpenzange Spengler-Falzzange Spengler-Flachzange Parallelschraubstock Maschinenschraubstock Schraubstockbacken 39 Handwerkzeuge Metall, Sägen, Schneiden, Entgraten Metallsägebogen Kombischeren Loch-Blechscheren Draht- und Kabelscheren Blechscheren Handentgrater Rechtsschneidend grün Linksschneidend rot Gerade gelb Entgrater Feilen, Handschleifmittel, Bürsten Flachstumpffeile Halbrundfeilen Rundfeilen Vierkantfeilen Stahlwolle Schaumstoff-Schleifblöcke Korund-Schleifpapier Feilenbürsten Schweisserbürste 40 Handwerkzeuge Metall, Maschinen für die Blechbearbeitung Stichsäge im Metall geeignet für geraden Schnitt Materialverlust Winkelschleifer Vielseitig einsetzbar, schruppen, schleifen, polieren und trennen Blechschere Einsetzbar wie eine Handblechschere, enge Kurven Materialverzug Schlitzschere Präziser verzugsfreier Schnitt. Materialverlust Knabber geeignet für enge Kurven und freie Linienführung, arbeiten mit Schablone. Einsatz auch für verformte Bleche. Materialverlust 41 Gefahrengutaufkleber für Gasflaschen Gefahrzettel oder oder 2 2 2 2 2 5.1 8 nicht entzündbar entzündbar giftig entzündend ätzend nicht giftig Reingase/Gasgemische für industriellen Einsatz Die Kennzeichnungsfarben sind auf der Gasflaschenschulter angebracht. Dabei sind die Farben nach geringer werdender Gefährlichkeit der Gase abgestuft. Gelb (RAL 1018) Giftig und/oder korrosiv Rot (RAL 3000) Brennbar Hellblau (RAL 5012) Oxidierend Leuchtendes Grün (RAL 6018) Inert: ungiftig, nicht korrosiv, nicht brennbar, nicht oxidierend 42 Wichtige Chemikalien der Metalltechnik Technische Chemische Formel Eigenschaften Verwendung Bezeichnung Bezeichnung Aceton Aceton, (CH3)2CO farblose, brennbare, leicht Lösungsmittel für Farben, Propanon verdunstende Flüssigkeit Acetylen und Kunststoffe Acetylen Acetylen, C2H2 reaktionsfreudiges, farbloses Brenngas beim Schweißen, Äthin Gas, hoch explosiv Ausgangsstoff für Kunststoffe Kaltreiniger organische CnH2n+2 farblose, z.T. leicht brennbare Lösungsmittel für Fette und Öle, Lösungsmittel Flüssigkeiten Reinigungsmittel Kochsalz Natriumchlorid NaCl farbloses, kristallines Salz, Würzmittel, für Kältemischungen, leicht wasserlöslich zur Chlorgewinnung Kohlensäure Kohlendioxid CO2 wasserlösliches, unbrennbares Schutzgas beim MAG- Gas, erstarrt bei –78°C Schweißen, Kohlensäureschnee als Kältemittel Korund Aluminiumoxid Al2O3 sehr harte, farblose Kristalle, Schleif- und Poliermittel, Schmelzpunkt 2050 °C oxidkeramische Werkstoffe Kupfervitriol Kupfersulfat CuSO4 blaue, wasserlösliche Kristalle, galvanische Bäder, Schädlings- mäßig giftig bekämpfung, zum Anreißen Salmiakgeist Ammonium- NH4OH farblose, stechend riechende Reinigungsmittel (Fettlöser), hydroxid Flüssigkeit, schwache Lauge Neutralisation von Säuren Salpetersäure Salpetersäure HNO3 sehr starke Säure, löst Metalle Ätzen und Beizen von Metallen, (außer Edelmetalle) auf Herstellung von Chemikalien Salzsäure Chlorwasser- HCl farblose, stechend riechende, Ätzen und Beizen von Metallen, stoff starke Säure Herstellung von Chemikalien Schwefelsäure Schwefelsäure H2SO4 farblose, ölige, geruchlose Beizen von Metallen, galvanische Flüssigkeit, starke Säure Bäder, Akkumulatoren Soda Natrium- Na2CO3 farblose Kristalle, leicht wasser- Entfettungs- und Reinigungs- carbonat löslich, basische Wirkung bäder, Wasserenthärtung Spiritus Ethylalkohol, C2H5OH farblose, leicht brennbare Lösungsmittel, Reinigungsmittel, vergällt Flüssigkeit, Siedepunkt 78°C für Heizzwecke, Treibstoffzusatz Tetra Tetrachlor- CCl4 farblose, nicht brennbare Flüs- Lösungsmittel für Fette, Öle und kohlenstoff sigkeit, gesundheitsschädlich Farben Wässrige verschiedene --COO– verschiedene wasserlösliche Lösungsmittel, Reinigungsmittel; Reiniger Tenside --OSO3– Substanzen Emulgatoren und Verdickungs- --SO3– mittel Stoffwerte gefährlicher Gase Dichte- untere obere Zünd- Gas verhältnis Zündgrenze Sonstige Hinweise temperatur zu Luft Vol.-% Gas in Luft Bei einem Druck pe > 2 bar Selbstzerfall Acetylen 0,91 305°C 1,5 82 und Explosion Argon 1,38 unbrennbar – – Verdrängt Atemluft; Erstickungsgefahr Butan 2,11 365°C 1,5 8,5 Narkotische Wirkung; wirkt erstickend Flüssiges CO2 und Trockeneis führen zu Kohlendioxid 1,53 unbrennbar – – schweren Erfrierungen Starkes Blutgift; Seh-, Lungen-, Leber-, Kohlenmonoxid 0,97 605°C 12,5 74 Nieren- und Gehörschäden Verdrängt Atemluft, flüssiges Propan verursacht Propan 1,55 470°C 2,1 9,5 Haut- und Augenschäden Fette und Öle reagieren mit Sauerstoff Sauerstoff 1,1 unbrennbar – – explosionsartig; brandförderndes Gas In geschlossenen Räumen wird Atemluft Stickstoff 0,97 unbrennbar – – verdrängt; Erstickungsgefahr Selbstentzündung bei hohen Ausström- Wasserstoff 0,07 570°C 4 75,6 geschwindigkeiten; bildet mit Luft, O2 und Cl explosionsfähige Gemische 43 Bezugsquellen Handelsstähle www.weberstahl.ch Schweisstechnik www.messer-castolin.ch www.d-a.ch www.listec.ch www.gysinag.ch www.pangas.ch www.metallpfister.ch www.fronius.com www.pestalozzi.com www.lorch.eu www.jansen.com www.arnold-schweisstechnik.ch www.forster-profile.ch www.gd-metall.ch Beschläge und www.opo.ch www.haba.ch Verbindungen www.sfsunimarket.ch www.metallladen.ch www.arthurweber.ch www.jakob.ch Aluminium www.alu-menziken.com www.bossard.com www.haeuselmann.ch www.mts-urdorf.ch www.allega.ch www.brugg-drahtseil.ch www.allegashop.ch www.etbb.ch www.coratec.ch www.durovis.ch www.montalpina.com Chromstahl www.kohler.ch www.kvt.ch www.sedag.ch www.kubo.ch/de www.hempel-metals.com /www.stanzi.ch www.hertsch.ch www.dabag.ch www.schaenis.com Bronze www.bronze.ch www.metallica.ch Flachglas www.flachglas.ch www.prometall.ch www.glastroesch.ch www.glaskoller.ch Kleben www.collano.ch www.3m.com Plexiglas Kunststoff www.kunststoffpark.ch www.loctite.ch www.maagtechnic.ch www.kisling.ch www.ejot.ch www.henkel.ch www.swissfiber.com www.silitech.ch www.frankeurope.com www.ibzag.ch www.angst-pfister.ch www.adhesa.ch www.denbraven.ch www.gttag.ch Verarbeitung Blech www.brand.ch www.roehmschweiz.ch Raum Luzern www.laserschneiden.ch www.formmassen.ch www.mulon.ch www.gysi.ch Kunstgiesserei www.kunstgiesserei-bischofszell.ch www.noser-inox.com http://www.makmetall.ch Oberflächentechnik www.bwb-group.com www.tmmetall.ch www.nescolour.com www.iten-bendandroll.ch www.abrasive-expert.ch www.wegmann.ch www.walter-cb.ch www.aloxyd.ch Infos www.steelmall.ch www.monopol-colors.ch www.swissinox.ch www.dold.ch www.galvaswiss.ch www.sia-abrasives.com www.ch.trumpf.com www.bodycote.ch www.toolox.com www.verzinkerei-wollerau.ch www.arnold-cad.com www.qualicoat.ch www.metallunion.ch www.stalderag.ch www.raumprobe.de www.hug-wolfwil.ch www.euroblech.de www.silbag.ch www.metallbaupraxis.de www.galvanova.ch Www.flipedia.de Mundy Nussbaumer 2015 44 Quellenverzeichnis Metallbautechnik, Verlag Europa Lehrmittel Werkstoffe für Praktiker, Verlag Europa Lehrmittel Tabellenbuch für Metallbautechnik, Verlag Europa Lehrmittel Berufskunde für Metall- und Konstruktionsschlosser, Verlag Schul- und Büromaterialverwaltung Zürich Lorch Schweisstechnik D- 71549 Auenwald Mundy Nussbaumer/Martin Müller, Januar 2015