DER BAUSTAHL

Die entscheidenden Vorzüge dieses Materials sind die hohen Festigkeiten, die durch Zulegierung anderer Metalle wie Mangan oder dem Hinzufügen oder Entfernen von Kohlenstoff entscheidend verändert werden können. Dies ermöglicht eine unzählige Vielfalt speziell auf den Anwendungsfall zugeschnitten. Denn schließlich sollen die Gabeln eines Staplers im Kühlhaus bei -20° Celsius ebenso halten wie die Druckbehälter eines Kessels bei +200° Celsius und 30 bar Druck.

Diese Stähle stellen jedoch besondere Anforderungen an die Verarbeitung, die nur über besondere zusätzliche Qualifikationen eines Betriebes erreicht werden. Doch zurück zu den Baustählen. Ein für die Schlosserei bzw. den Stahlbau entscheidender Vorteil gegenüber anderen Werkstoffen ist die ausgesprochen gute Fügbarkeit. Auf entsprechenden Maschinen lassen sich die Stähle sägen, bohren, drehen, fräsen, Bleche lassen sich kalt verformen, wie schneiden oder abkanten und alles kann dann zu einem kompletten Bauteil verschweißt werden. Auch die klassische Umformung von Stahl wie das Schmieden wird heute noch praktiziert. Jedoch ist das hierfür erforderliche Fachwissen nur noch den gelehrten Schmieden vorbehalten, die dann unter hohem Einsatz an Arbeitszeit, die heutzutage nun einmal das teuerste an der ganzen Arbeit ist, den Stahl mit Hammer und Amboss in die unglaublichsten Formen bringen können.

Eine Anmerkung noch zum Schweißen. Viele Hobbybastler glauben, dass das Schweißen mit einfachen Gerätschaften aus dem Baumarkt problemlos selbst durchzuführen sei. Doch der Schein trügt.

CHROM-NICKEL-STAHL

Der Chrom-Nickel-Stahl - im Sprachgebrauch gern als Edelstahl oder VA bezeichnet - wird im Bauwesen in erster Linie dort eingesetzt, wo Korrosionsschutz, Ästhetik oder Hygiene im Vordergrund stehen. All diese Eigenschaften vereint der Chrom-Nickel-Stahl wie kein anderes Material.

Begründet ist die hohe Korrosionsbeständigkeit durch die Bildung einer Chromoxyd Schicht mit einer Stärke im tausendstel Millimeter-Bereich. Diese Schicht ist zwar nur sehr dünn, ist aber nach mechanischer Beschädigung in der Lage, sich ständig neu zu bilden, so dass Rost für diesen Stahl kein Thema ist. (Vorausgesetzt natürlich, Fremdrost beschädigt nicht die Oberfläche.) Aber auch dann ist nicht alles verloren. Durch geeignetes Nacharbeiten wie schleifen, bürsten, polieren oder beizen lässt sich die Oberfläche wieder regenerieren. Grundsätzlich gilt: Je feiner die Oberfläche, desto besser der Korrosionsschutz.

Das Beispiel von Handläufen aus Edelstahl zeigt, dass durch den rotierenden, d.h. quer zur Greifrichtung aufgebrachten Schliff, Abrieb wie z.B. Handschweiß oder ratschende Fingernägel und Ringe schnell der rauen Oberfläche zusetzen und sie schmierig werden lassen. Dies sieht nicht nur unschön aus, es ist auch unhygienisch.

Ein weiter Aspekt ist besonders bei Außenanwendungen nicht zu vernachlässigen: der Schmutz in Verbindung mit oft vorhandenem Flugrost, der sich an rauen Oberflächen wesentlich fester absetzt als an glatten. Die führt oft zu der irrigen Annahme, dass der Edelstahl rostet. Dies ist natürlich nicht so, denn die Fremdpartikel ferritischen Ursprungs lösen diesen Rost aus und dringen in die Oberfläche des eigentlich gesunden Edelstahls ein.

Derartige Roststellen sind jedoch wie eingangs erwähnt durch Überarbeiten zu entfernen. Dies ist jedoch bei großflächigen Oberflächen nur schwer möglich, da man mit den üblichen Bearbeitungsmaschinen nur partiell nacharbeiten kann. Dies führt dann zu einer unvermeidbaren Veränderung des Schliffbildes und ist ebenfalls unschön anzusehen.

KUPFER / ZINK

Das Kupfer – überwiegend im Bereich der Klempnerei und Installation benötigt – erfreut sich auch im Bereich der gestalterischen Metallverarbeitung immer größerer Beliebtheit. Dachdeckungen oder Wandverkleidungen von Gebäuden (meist in Stehfalztechnik), lassen sich ausgezeichnet mit beiden Werkstoffen herstellen, sind aber aufgrund Ihrer besonderen Verlegetechnik den Klempnern und Dachdeckern vorbehalten.

Im Bereich des Metallbaus findet, ähnlich wie beim Messing das Kupfer Anwendung z. B. bei Tresenverkleidungen im Ladenbau. Bei allen Projekten jedoch steht und fällt die Herstellungsmöglichkeit mit der Verfügbarkeit der Materialien, da die meisten Grundwerkstoffe nun einmal aus der Installationstechnik oder Klempnerei kommen. Somit sind Bleche bis zu 2,0 mm Stärke und Rohre in nahezu allen Dimensionen erhältlich. Flach- oder Winkelprofile sind kaum oder gar nicht erhältlich.

Ähnlich verhält es sich beim Zink, welches ausschließlich als Blech und hier in Stärken bis meist 1,0 mm angeboten wird. Die durchwegs guten Eigenschaften in der Verformbarkeit sowie Fügbarkeit durch Löten machen die beiden Werkstoffe zum Verbündeten der Klempner und Dachdecker. Aber wie gesagt: auch im Metallbau lassen sich gelungene Werkstoffkombinationen herstellen, die den Architekten und Bauherren Gestaltungsmöglichkeiten lassen.

In Punkto Korrosionsschutz verhalten sich die beiden Werkstoffe wie das rohe Aluminium. Sie bilden alle durch den Luftsauerstoff an ihrer Oberfläche sehr dünne, aber feste und vor allem haltbare und langlebige Metalloxydschichten. Diese Schichten sind beim Kupfer vor allem durch ihre sich nach langer Zeit einstellende Grünfärbung auffällig "grüne Patina". (Die grüne Verfärbung von Kupfer durch ‚natürliche' Oxidation an der Luft wird landläufig als Grünspan bezeichnet. Fachlich ist die Feststellung, dass es sich bei dieser Art von Verfärbung um Grünspan handelt falsch. Grünspan entsteht durch die Oxidation, die durch Kontakt mit Essigsäure hervorgerufen wird. Im Gegensatz zu der grünen Patina ist Grünspan wasserlöslich und würde an Bauteilen, die sich im Freien befinden durch den Regen abgewaschen werden.) Beim Zink tendiert diese Schicht eher etwas zu einem dunkleren Grau, während sie anfänglich hellgrau/silbrig erscheint.

Die hervorragende Eigenschaft im Korrosionsverhalten hat man sich an anderer Stelle ebenfalls zu Nutze machen können: beim Korrosionsschutz von Stahl. Hier wird das in großen Bädern verflüssigte Zink durch Eintauchen der Stahlteile mit einer Zinkschicht überzogen. Dieses - vielen unter dem Begriff “Feuerverzinkung” bekannte - Verfahren ist aus heutiger Sicht nicht mehr aus der Stahlverarbeitung wegzudenken.

Man erreicht durch die Verzinkung die bei immerhin fast 500° C vonstatten geht, dass das Metall in einer gleichmäßigen Schicht in Stärken zwischen 50 µm bis zu 200 µm auf dem Stahl anhaftet. Dies geschieht natürlich erst nach einer entsprechenden Vorbehandlung des Stahls, damit dieser metallisch rein und ohne Verzunderungen dem Zink eine optimale Anhaftung ermöglicht.

Durch die Zinkschicht (die im übrigen bei Hohlprofilen auch von innen den Stahl schützt indem der Zink durch entsprechende Bohrungen in die Hohlräume hineinläuft) kann je nach Aggressivität der Atmosphäre und Zinkdicke eine Schutzdauer des Stahls von bis zu 70 Jahren erreicht werden.

MESSING

Das Messing ist ein Werkstoff, der überwiegend im Ausbaugewerke wie z.B. im Ladenbau oder in der Möbeltischlerei zu finden ist. Dies liegt vor allem in der Optik des Materials, die durch die goldene Farbe beim Betrachter eine gediegene, wertvolle Atmosphäre erzeugt. Durch die metallurgischen Eigenschaften ist das Messing nicht nur löt-, schweiß- und verformbar, sondern vielmehr auch hervorragend in seine meistverwendete Oberfläche zu bringen: die polierte.

Diese blanke Oberfläche unterliegt jedoch wie die aller Metalle einer Reaktion mit dem Luftsauerstoff, wodurch das Material anläuft. Ein Effekt, der nicht immer gewünscht ist und vor allem in der Legierung des Messings begründet ist. Die Hauptbestandteile Kupfer und Zink (gut zu merken über die Endung “-ing” -- “Zink) führen in erster Linie durch den hohen Kupferanteil zu einer stetigen Verdunklung, bis hin zu Schwarzfärbung des Materials. Darum sollte vorab die Nutzung des Materials klargestellt werden. So empfehlen wir grundsätzlich für profilierte und schlecht erreichbare Formen einen klaren Schutzlack der auf das polierte Material aufgespritzt oder aber als Pulverbeschichtung aufgebracht wird. Hierdurch wird ein Anlaufen der Oberfläche dauerhaft ausgeschlossen.

Nicht zu empfehlen ist dies jedoch beim Einsatz von beispielsweise Handläufen und Stoßgriffen. Zum einen würde kurzfristig die farblose Beschichtung des Materials abgegriffen, wodurch stellenweise ein Anlaufen des Messings verursacht würde. Zum anderen ist hier ein Selbstreinigungseffekt durch ständige Benutzung vorzufinden. Sollte dann das Material doch einmal anlaufen, gibt es hervorragende Messingpolituren wie z.B. “Sidol”, die das Messing im alten Glanz erstrahlen lassen.

Nicht vergessen darf man beim Einsatz in der Gastronomie oder Hotelbetrieb, dass häufig auch mit falscher Pflege durch nicht eingewiesenes Reinigungspersonal, der oftmals gutgemeinte Schutzlack all zu schnell herunterpoliert wird und sich der gleiche unschöne Effekt einstellt wie durch das “Abgrabbeln". Deshalb: Finger weg von Polituren oder scharfen Reinigern bei polierten und klarlackierten Messingteilen. Aber wer käme schon auf die Idee sich sein Tafelsilber lackieren zu lassen, um es anschließend in herkömmlicher Weise mit einem Silberputztuch zu bearbeiten?