Titel: | Die Hartlothe für Messing. |
Autor: | R. Schwirkus |
Fundstelle: | Band 293, Jahrgang 1894, S. 90 |
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Die Hartlothe für Messing.
Von R. Schwirkus in Charlottenburg.
(Schluss des Berichtes S. 64 d. Bd.)
Die Hartlothe für Messing.
Erläuterungen zu Tabelle 2 (S.
92, 93).
Die Hartlothe sind, soweit dies möglich war, nach ihrer Zusammensetzung geordnet und
die hierher gehörigen Versuchsschmelzen an den richtigen Stellen eingefügt worden.
Diese Schmelzen hatten nur den Zweck, den Einfluss geringer Veränderung in der
Zusammensetzung festzustellen.
Bei den Resultaten der Löthversuche fällt es auf, dass eigentlich nur wenige der
Lothe, streng genommen deren acht, zu schwerflüssig und für Messing gänzlich
ungeeignet sind. Dies erklärt sich aus dem Umstand, dass, wie bereits erwähnt,
dasselbe Messing zu den Rohren und den Lothen Verwendung gefunden bat. Anderes
Messing in den Lothen hätte auch hier ganz andere Resultate ergeben. Bei den Angaben
über die Hämmerbarkeit bemerkt man, dass letztere nicht, wie man vermuthen sollte,
mit zunehmendem Kupfergehalt wächst, sondern dass dieselbe von einer bestimmten
Mischung an nach oben und unten abnimmt. Bei der Messing-Zink-Reihe spricht sich
dies ganz deutlich aus, die grösste Hämmerbarkeit liegt dort zwischen Nr. 3 und Nr.
6 mit etwa 52 und 48 Proc. Kupfergehalt. Bei der Kupfer-Zink-Reihe zeigt Nr. 13 mit
46 Proc. Kupfer die grösste Dehnbarkeit. Lothe mit mehr als 65 Proc. Zinkgehalt
können als ausreichend hämmerbar nicht mehr gelten.
Da auch von den geringsten Löthungen noch immer ein gewisses Maass von Festigkeit
verlangt werden muss, so ist als untere Grenze der Hämmerbarkeit die Flanschbreite
von 0,75 mm nach vorgegangenen Versuchen als erforderlich für Löthungen in
mechanischen Werkstätten festgestellt worden. Die meisten der hämmerbaren Lothe
gehen über eine Flanschbreite von 10 mm nicht hinaus; dies ist für den ersten
Augenblick auffällig, da gerade diese Lothe der Messing-Zink- und der
Kupfer-Zink-Reihe von den Kupferschmieden verarbeitet werden. Letztere und ähnliche
Blecharbeiter, welche die Arbeit an den gelötheten Gegenständen mit dem Hammer
vollenden, glühen aber ihre vom Hämmern hartgewordenen Arbeitsstücke wieder aus, um
sie für die weitere Bearbeitung weich zu machen; sie geben also dem hart gehämmerten
Lothe die ursprüngliche Zähigkeit wieder. Die Mechaniker hämmern dagegen die vom Löthen
weich gewordenen Gegenstände hart und dicht und verarbeiten sie ohne neues Ausglühen
in hartem Zustand. Die zuerst erwähnten Handwerker Löthen zumeist Blech, welches dem
Hammer leichter nachgibt als massives Metall, das fast ausschliesslich von den
Mechanikern verarbeitet wird. Dies ist auch der Grund, weshalb die letzteren mit
einem verhältnissmässig schwerflüssigen Lothe nicht sicher arbeiten können.
Von den untersuchten 38 Hartlothen fallen in Bezug auf Brauchbarkeit für Messing 14
wegen zu geringer bezieh. fehlender Hämmerbarkeit ganz heraus. Es sind dies
sämmtlich leicht- bis sehr schnellflüssige Lothe, und zwar die Nr. 9, 15, 18–22,
25–29, 36 und 38. Als zu schwerflüssig sind mit Berücksichtigung aller Umstände
diejenigen erkannt worden, deren Schmelzzeit mehr als 14 der oben erwähnten
Zeitintervalle beträgt. Dazu gehören Nr. 1–5, 10–14, 16, 17, 23, 30, 31, 33, 34 und
37. Als maassgebend für die Beurtheilung dieser Hartlothe galt ausser dem für
Messing überhaupt zu hochliegenden Schmelzpunkt zu träges Fliessen und leichte
Oxydirbarkeit im Feuer.
Von den verbleibenden 6 Lothen, die nun die eigentlichen Messinglothe darstellen
sollen, fallen wieder die Nr. 6, 7 und 8 heraus, da Messing zu ihrer Herstellung
Verwendung finden muss. Ausserdem ist es fraglich, ob ihre Hämmerbarkeit sich ebenso
günstig gestalten wird, wenn anderes Messing benutzt wird. Nr. 24 und 26 sind nicht
hämmerbar genug; so bleibt von allen untersuchten 38 Hartlotben nur eines, welches
allen Anforderungen wirklich entspricht. Es ist dies das wenig bekannte, aber doch
in manchen Werkstätten mit grösstem Erfolg benutzte Loth Nr. 32 mit Silberzusatz.
Dasselbe ist für Messing jeder Art vollkommen leichtflüssig genug, seine
Hämmerbarkeit übertrifft die der gebräuchlichen Lothe um das Doppelte. Das ähnlich
zusammengesetzte, allerdings zu schwerflüssige Loth Nr. 31 zeigt eine ganz
ungewöhnliche, völlig unerwartete Dehnbarkeit; es sind daher auf Grund dieser
Vorzüge weitere Versuche mit solchen Lothen angestellt worden.
5. Erniedrigung des Schmelzpunktes mit
gleichzeitiger Erhöhung der Hämmerbarkeit. (Hierzu Tabelle 3 und 4.)
Für die erwähnten Versuche wurden die Lothe der Kupfer-Zink-Reihe mit einem
Silberzusatz von 2–6 Proc. neu hergestellt. Die nachstehende Zusammenstellung der
Schmelzzeiten und der Dehnbarkeitsziffern lassen das damit erreichte günstige
Resultat sofort erkennen.
Kupfer – Zink.
Kupfer – Zink – Silber.
Nr.
Zusammen-setzung(Gewichts-theile.)
Schmelz-zeit.
Hämmer-barkeit.
Nr.
Zusammen-setzung.(Gewichts-theile.)
Schmelz-zeit
Hämmer-barkeit.
10
61 Kupfer39 Zink
19,2
2
39
59 Kupfer39 Zink 2 Silber
15,6
3
11
56 Kupfer44 Zink
19
2
41
53 Kupfer43 Zink 4 Silber
14,5
5
12
51 Kupfer49 Zink
15,6
2
42
48 Kupfer48 Zink 4 Silber
13,8
5
13
46 Kupfer54 Zink
14,8
3
43
42 Kupfer52 Zink 6 Silber
13,4
6
Trotzdem bei Nr. 39 der Schmelzpunkt sehr heruntergegangen ist, bleibt dieses Loth
für Messing zu schwerflüssig. Nr. 41–43 haben dagegen so niedrige Schmelzzeit und so
hohe Hämmerbarkeit erhalten, dass namentlich Nr. 42 und 43 sich als recht gute Lothe
erweisen. Sie werden im Feuer so dünnflüssig, dass sogar Nr. 41 befriedigende
Resultate ergeben hat, obwohl dieses Loth zu den strengflüssigen gehört.
Bei der einheitlichen Zusammenstellung in Tabelle 3 ist die Analyse des
ausserordentlich dehnbaren Lothes Nr. 31 unter Nr. 40, eine Controlschmelze des
Lothes Nr. 32 unter Nr. 44, eine weitere Versuchsschmelze mit 12 Proc. Silber unter
Nr. 45 eingefügt. Das Silberloth Nr. 46 gehört streng genommen nicht hierher, es ist
aber seiner häufigen Verwendung wegen analysirt und ebenfalls untersucht worden.
Bei der Vergleichung der Schmelzzeiten der Lothe Nr. 40 und 41 fällt es auf, dass das
kupferreichere Loth Nr. 41 das leichtflüssigere ist. Ein Herstellungsfehler liegt
nicht vor, da letzteres
Textabbildung Bd. 293, S. 90
Laufende Nr.; Zusammensetzung
(Gewichtstheile); Kupfer; Zink; Silber; Aeussere Farbe. (Annähernd.); Festigkeit
des Kornes; Resultate beim Löthen von Messing; Grad der Flüssigkeit; Schmelzzeit
in halben Secunden; Hämmerbarkeit. Breite des ausgearbeiteten Flansches in
Millimetern; Rohrmaterial; Hämmerbarkeitsziffer; Silberloth; Hellgrüngelb;
Grüngelb; Grüngelb, dunkler; Goldgelb; Dunkelgoldgelb; Röthlichgelb;
Hellrothgelb; Weissgelb; Weich mit zunehmender Härte; Bröcklig; (In Blechform);
Messing verbrannt; Gut geflossen, sehr dünnflüssig; Desgl.; Sehr schwerflüssig;
Strengflüssig; Gutflüssig; Leichtflüssig; Schnellflüssig; Messing
gerade mit Rücksicht auf die Abweichung zweimal
hergestellt und sorgfältig untersucht worden ist. Den Zahlenangaben des Lothes Nr.
40 liegt die Analyse zu Grunde. Die Ursache der Erscheinung dürfte wohl allein in
der Anwendung des verschiedenen Materiales zu suchen sein. Zur Herstellung von Nr.
40 ist Messing, zu Nr. 41 dagegen Kupfer verwandt worden. Beide Lothe sind übrigens
ziemlich gleichwerthig.
Der Gang des Silberzusatzes von Nr. 39 ab bis Nr. 46 lässt deutlich erkennen, dass
mit abnehmendem Kupfergehalt der Silberzusatz zuerst weniger, später aber ganz
erheblich gesteigert werden muss, wenn die Lothe hämmerbar bleiben sollen.
Auf Tabelle 4 sind die Resultate der Löthproben mit den neun verschiedenen
Messingsorten angegeben. Danach ist der gute Erfolg beim Hartlöthen von Messing von
Nr. 41 ab sicher. – Der Unterschied der Schmelzpunkte der beiden Lothe Nr. 40 und 41
macht sich auch hier bemerkbar.
6. Der Einfluss des Zinnzusatzes auf
die Hämmerbarkeit der Hartlothe.
Aus Tabelle 2 (S. 92, 93) ist ersichtlich, in welcher Weise man bemüht gewesen ist,
den Schmelzpunkt der Lothe herabzusetzen. Es ist dazu in je einem Falle Cadmium
und Wismuth, sonst aber stets Zinn benutzt worden. Diese Lothe zeigen alle wenig
oder gar keine Hämmerbarkeit. Namentlich ist in dieser Beziehung der Vergleich der
Lothe Nr. 33 ohne und Nr. 34 mit 1,5 Zinnzusatz lehrreich. Um festzustellen, bis zu
welchem Grade das Zinn im Hartloth unschädlich ist, wurde ein mittleres hämmerbares
Loth aus 76 Theilen Messing und 27 Theilen Zink mit 1 bis 6 Proc. Zinngehalt
hergestellt und untersucht.
Tabelle 5 ergibt, dass mit steigendem Zinnzusatz Schmelzzeit und Hämmerbarkeit ganz
regelmässig abnehmen. Mit 5 Proc. Zinngehalt ist das Loth wohl leichtflüssig genug
geworden, allein es hat seine Zähigkeit gänzlich eingebüsst. Hiernach darf ein
Kupfer-Zink-Loth, das auch nur geringere Hämmerbarkeit besitzen soll, nur äusserst
wenig Zinn enthalten. Ein so kleiner Zinnzusatz hat aber nicht die gewünschte
Schmelzpunkterniedrigung zur Folge. Der schädliche Einfluss des Zinnes kommt stets
zur Geltung, wie dies das Loth Nr. 23 mit dem hohen Kupfergehalt von 72 Proc., und
nur 3 Proc. Zinn mit seiner verhaltnissmässig sehr geringen Hämmerbarkeit (172) zur
Genüge beweist.
Tabelle 4.
Marke.
Nr. 39.59 Th. Kupfer39 „ Zink 2 „
Silber
Nr. 40.50 Th. Kupfer46 „ Zink 4 „
Silber
Nr. 41.53 Th. Kupfer43 „ Zink 4 „
Silber
Nr. 42*.48 Th. Kupfer48 „ Zink 4 „
Silber
Schmelz-zeit.
15,6
15,2
14,5
13,8
Neue Berliner Messingwerke
16,8
Verbrannt
An derGrenze
Gut
Gut
Englisches Messing (Jens Müller, Söhne),
Hamburg
17,2
Verbrannt
An derGrenze
Gut
Gut
Basse und Selve, Altena
17,6
Verbrannt
An derGrenze
Gut
Gut
K. und G. Schmoele, Menden
18,8
Verbrannt
An derGrenze
Gut
Gut
Elbinger Messingwerke
18,8
Verbrannt
An derGrenze
Gut
Gut
Julius und August Erbsloeh, Barmen
19,4
An derGrenze
Gut
Gut
Gut
Ulmer Messingwerke (Max Kochius, Berlin S.)
21
Gut
Gut
Gut
Gut
Dürener Messingwerke
22,6
Gut
Gut
Gut
Gut
Sächsische Messingwerke, Auerhammer
23
Gut
Gut
Gut
Gut
* Nr. 42 ist nur der grösseren Sicherheit halber bei diesen Versuchen mit in Betracht
gezogen worden; die Resultate mit Nr. 41 sind für sich allein schon maassgebend.
Tabelle 5.
Textabbildung Bd. 293, S. 91
Laufende Nr.; Zusammensetzung
(Gewichtstheile); Kupfer; Zink; Zinn; Aeussere Farbe. (Annähernd.); Festigkeit
des Kornes; Grad der Flüssigkeit; Schmelzzeit in halben Secunden; Hämmerbarkeit;
Rohrmaterial; Breite des ausgearbeiteten Flansches in Millimetern;
Hämmerbarkeitsziffer; Rothgrau; Graugelb; Etwas heller; Dunkelgrau; Desgl.;
Etwas dunkler; Weich; Etwas härter; Bröcklig; Springt unter dem Hammer;
Zerreiblich; Pulverisirbar; Strengflüssig; Etwas leichter; Immer noch
strengflüssig; Mittelflüssig; Gutflüssig; Leichtflüssig; Messing
Tabelle 2.
Textabbildung Bd. 293, S. 92–93
Laufende Nr.; Zusammensetzung
(Gewichtstheile.); Messing; Kupfer; Zink; Zinn; Wismuth; Silber; Blei; Calcium;
Aeussere Farbe. (Annähernd.); Festigkeit des Kornes; Resultate beim Löthen von
Messing; Grad der Flüssigkeit; Schmelzzeit in halben Secunden; Hämmerbarkeit.
Breite des ausgearbeit Flansches in Millimetern; Rohrmaterial;
Hämmerbarkeitsziffer; Bruchfestigkeit der nicht hämmerbaren Hartlothe; k/qmm;
Bemerkungen; Französisches Messingloth; Soudure blanche; Messinggelb;
Dunkelgelb; Rothgraugelb; Rothgrau; Hellrothgrau; Gelbgrau; Grau; Hellgrau;
Halbweiss; Mittelgelb; Hellgelbgrau; Desgl.; Dunkelgraugelb; Hellgraugelb;
Weissgrau; Dunkelgrau; Graugelb; Grüngelb; Blaugrau; Gelbweiss; Goldgelb; Weiss;
Weich mit zunehmender Härte; Bröcklig; Springt unterm Hammer; Zerreiblich;
Pulverisirbar; Weich; Etwas spröde bröcklig; Messing verbrannt; An der Grenze;
Gut geflossen; Geflossen; An der Grenze; Sehr strengflüssig; Strengflüssig;
Gutflüssig; Leichtflüssig; Sehr schwerflüssig; Schnellflüssig; Ausserordentlich
schwerflüssig; Schwerflüssig; Sehr schnellflüssig; Versuchsschmelze; Aus den
Ulmer Messingwerken
Schlussbemerkungen.
Nach den gefundenen Resultaten sind für den Gebrauch in mechanischen Werkstätten
folgende Hartlothe für Messing zu empfehlen:
Laufende Nr.
Zusammen-setzung(Gewichts-theile.)
Anwendung
Kupfer
Zink
Silber
41
53
43
4
Nur für besonders schwerflüssige Messingsorten.
42
48
48
4
Für mittleres Messing, erste Löthungen.
43
42
52
6
Für Blech und Draht.
44
43
48
9
Für zweite Löthungen, sowie für den gewöhn- lichen Gebrauch in der
Werkstatt.
45
38
50
12
Für dritte Löthungen und als Ersatz für alle zinnhaltigen
schnellflüssigen Hartlothe.
Im Allgemeinen dürften die Lothe Nr. 42, 44 und 45 für jede Werkstatt ausreichen. Die
Lothe Nr. 39 und 40, sowie im Anschluss hieran Nr. 42 können recht gut für kupferne
Apparate Verwendung finden, die geringe Beimengung des Silbers macht das Ausglühen
weniger nothwendig, so dass die Einführung dieser Lothe für die Kupferarbeit trotz
des etwas höheren Preises immer noch der Zeit- und Arbeitersparniss wegen als
Vortheil erscheint. Die Lothe Nr. 42 bis 45 sind so sicher, dass nur grosse
Ungeschicklichkeit Schaden anrichten kann; sie fliessen ganz vorzüglich. Ihre
Hämmerbarkeit ist doppelt so gross, als die der gewöhnlichen bekannten Hartlothe der
Kupferschmiede; sie sind mit Ausnahme von Nr. 45 ziehbar.
Das Silberloth Nr. 46, das eigentlich nur zum Löthen von Silber dient, ist nun
entbehrlich geworden, da es nicht leichter fliesst als Nr. 45, und seine Verwendung
des hohen Silbergehaltes wegen keinesfalls als ökonomisch für mechanische
Werkstätten bezeichnet werden kann.
Durch die mitgetheilten Untersuchungen sind nun Hartlothe für Messing gefunden, die
geeignet erscheinen, den Unsicherheiten in der Hartlöthtechnik ein Ende zu bereiten.
Ihre Herstellung in stets gleichbleibender Zusammensetzung bietet nach dem
angegebenen Verfahren keine Schwierigkeit. – Eine durchgreifende Besserung der
erwähnten Misstande in mechanischen und verwandten Betrieben kann jedoch nicht
früher erwartet werden, als bis die Werkstätten sich dazu entschliessen, die
Hartlothe für Messing lieber selber herzustellen, als dieselben von Fabrikanten zu
beziehen, deren Zuverlässigkeit nicht genügend bekannt ist.