Wissenswerte Informationen über Messing / Rotguss
Was ist Messing und welche Messingsorten gibt es?
Messing zählt zu den sogenannten Buntmetallen. Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Seine Farbe hängt vom Anteil des Kupfer-Zink-Mischungsverhältnisses ab: Je mehr Kupfer vorhanden ist, desto goldroter wird Messung; bei erhöhter Zugabe von Zink verändert sich die Farbe ins Hellgelbe. Dabei werden nicht mehr als 50 % Zink verwendet, damit Messing nicht spröde wird.
Daneben gibt es das Sondermessing, mit Legierungen aus Aluminium, Eisen, Mangan oder Zinn.
So heißt eine Kupfer-Zink-Nickel-Legierung Neusilber (veraltet: chinesisch - Packfong, Hotelsilber, Chinasilber oder German Silver). Durch die Entwicklung der Löffelwalze in der Mitte des 19. Jh. durch Alfred Krupp, wurde das Neusilber zur industriellen Fertigung von Essbestecken verwendet.
Wird Kupfer und Zink ein geringfügiger Blei-Anteil hinzugefügt, bezeichnet man dies als Zerspanungs- oder Automatenmessing. Als Gelbguss bezeichnete man früher Legierungen mit 56 % bis 80 % Kupfer; als Kartuschmessing umgangssprachlich die Verbindung CuZN30, mit einer hohen Bruchdehnung für Artillerie-Geschosse. Messingsorten mit mehr als 70 % Kupfer-Anteil werden als Tafelmessing (Tombak oder Goldmessing) bezeichnet.
Geschichte des Messings
Assyrien, Babylonien, Palästina – Messing wurde bereits seit 3.000 v. Chr. hauptsächlich für Schmuck oder Kunstgegenstände verwendet, im Mittelalter (ab der Romanik, 950/60 n. Chr.) auch für liturgische Gefäße oder Leuchter (z.B. im Dom zu Mailand). Dort wurde das Messing im Mittelhochdeutschen als messinc bezeichnet. Im Maastal, Flandern oder Aachen wurde damals das zinkhaltige Mineral Galmei, das man mit Kupfer zu Messing verarbeitetet. Im späten Mittelalter (15./16. Jh.) wurden auch Haushaltsgegenstände (z. B. Kessel, Tabletts etc.) gefertigt.
Beim Militär nutzte man es für Helme, Brustpanzer und Dekorationselemente.
Das Messing und seine physikalischen, chemischen, mechanischen und biologischen Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften: Beim Messing unterscheidet man drei Verarbeitungsarten: Kaltformmessing, Warmformmessing und Gussformmessing.
Messing lässt sich nicht durch eine Wärmebehandlung aushärten. Seine Festigkeit ergibt sich durch die Wahl der Legierung und durch seine mechanische Umformung (Walzen, Schmieden, Ziehen in kaltem Zustand).
Es hat eine gute mechanische Stabilität in Verbindung mit elektrische Leitfähigkeit.
Der Schmelzpunkt hängt vom Legierungsmetall Zink ab: Zink schmilzt ab einer Temperatur von 419,5 °C (Kupfer bei 1.085 °C). Ein höherer Zinkanteil lässt den Schmelzpunkt sinken: Bei einer Legierung von 37 % Zinkanteil liegt der Schmelzpunkt zwischen 902° und 920 °C, bei 5 % Zinkanteil bei 1.050° bis 1.065 °C.
Die Dichte von Messing ist ebenfalls vom Zinkanteil abhängig: Zink hat eine niedrigere Dichte als Kupfer. So liegt sie beispielsweise bei einer CuZn40-Verbindung (Kupfer mit 40 % Zinkanteil) bei 8,41 g/cm3; bei einer CuZn5 (mit 5 % Zinkanteil) steigt sie um ca. 5 % auf 8,86 g/cm3.
Chemische Eigenschaften: Messing rostet nicht, da seine Legierung hauptsächlich aus Kupfer und Zink besteht, die keine Eisenanteile besitzen. Allerdings kann sich durch die Reaktion an der Luft eine Schutzschicht bilden.
Mechanische Eigenschaften: Das Elastizitätsmodul (Zug- oder Youngmodul) beträgt 78.000 bis 123.000 N/mm². Die Zugfestigkeit liegt zwischen 310 bis 460 N/mm², seine Dehngrenze zwischen 120 bis 420 N/mm².
Biologische Eigenschaften: Messing gibt über die Oberfläche kleine Mengen von Kupferionen ab.
Diese wirken desinfizierend. Diese Selbst-Desinfektion nennt man auch Oligodynamie. Diese nutzt man u.a. durch den Einsatz von Türgriffen aus Messing in Krankenhäusern, um Keime zu bekämpfen.
Die Verwendung von Messing
Kaltformmessing findet häufig Verwendung in Messingdraht oder dünnwandigen Messingrohren.
Produkte aus dem Warmformmessing sind Messingrohre, Messingstangen oder Messingprofile (gewonnen durch Strangpress-Verfahren). Auch in der Schmiedekunst findet man Messing. Im kostengünstigeren Gussformmessing-Verfahren werden Halbzeuge aus Messing produziert, wie z.B. Messingstangen, -rohre, -profile etc. Sondermessinge werden zum Guss von Schiffsschrauben für Binnenschiffe verwendet.
Dank seiner Ähnlichkeit zu Gold, findet Tafelmessing findet in der Schmuckherstellung oder im Kunsthandwerk für Dekorationen Verwendung. Viele Blechblasinstrumente werden aus Messing oder Goldmessing gefertigt.
Dank seiner Stabilität und Strom-Leitfähigkeit werden z. B. Antennen und Hohlleiter oder Drähte aus Messing gefertigt. In Steckerverbindungen kommen auch Messingdrähte zum Einsatz, die eine galvanisierte Oberfläche haben. Da es korrosionsbeständig ist, kommt es bei Armaturen und Formstücken in der Sanitärtechnik zum Einsatz. Es gilt aufgrund seiner guten Notlaufeigenschaften als guter Lagerwerkstoff.
Rotguss – seine Eigenschaften und Verwendung
Beim Rotguss handelt es sich um eine Kupfer-Zink-Zinn-Legierung. Es ist der Handelsname für Gusswerkstoffe, die heute nach DIN EN 1982 genormt sind. Sie wurden im 19. Jh. in England entwickelt und auch als Kanonenbronze oder Maschinenbronze bezeichnet.
Rotguss ist verschleißfest und kavitationsbeständig; seine Zugfestigkeit beträgt 150 bis 300 N/mm². Deshalb wird es gern bei Getriebeteilen, Zahnrädern und auf dem Gebiet der Rotgussarmaturen in der Heiz- und Wasserversorgungstechnik eingesetzt. Rotguss wird den Lagerwerkstoffen (Lagermetall) zugeordnet. Rotguss-Gleitlager sind gegen einen temporären Ausfall der Schmierung nicht empfindlich und haben gute Notlaufeigenschaften.
