Calauer Fachhändler
und Handwerker
Palladium ist dem Platin als Schmuckmetall in vielerlei Hinsicht überlegen, Es ist nur halb so schwer, hat eine wesentlich schönere Farbe (helles Weiß), ist entscheidend billiger und hat einen niedrigeren Schmelzpunkt. In den USA wird Palladium seit der Jahrhundertwende als selbständiges Schmuckmetall verarbeitet. 1922 entfielen 52% des Palladiumverbrauchs auf die Schmuckindustrie (ging bis 1956 auf 6,2% zurück). In Deutschland fanden erste Versuche, das Palladium als selbständiges Schmuckmetall durchzusetzen (1915) nur geringes Interesse. Während damals Palladium in den USA wegen seines hohen Preises (dieser sank erst nach Erschließung der Vorkommen in Kanada und Südafrika, sehr geschätzt war, wurde in Europa das seinerzeit billigere Platin vorgezogen. Nach jahrelangen Vorarbeiten kamen erst 1930 wieder Palladiumlegierungen auf den Markt, nachdem inzwischen ein enormer Preisverfall (durch Produktionssteigerung) eingesetzt hatte. Legierungspartner des Palladiums waren damals wie heute in erster Linie Rhodium und Ruthenium, in geringerem Umfang auch Kupfer, Iridium und Platin. Die Entwicklung von Schmuckpalladium wurde durch den Zweiten Weltkrieg unterbrochen und ab etwa 1950 wieder erneut aufgenommen.
Palladium hat eine silbrigweiße Farbe, die fast die Helligkeit des Silbers erreicht. Vor dem Schmelzen erweicht das Palladium und ist dann leicht schweiß und schmiedbar. Seine Zähigkeit übertrifft geringfügig die des Platins, dagegen sind seine Dehnbarkeit und Härte etwas geringer. Die Fähigkeit, Wasserstoff aufzunehmen, ist noch weit stärker entwickelt als beim Platin, so kann Palladium bei Zimmertemperatur das 850-fache, PALLADIUMMOHR sogar das 3000-fache seines eigenen Volumens an Wasserstoff aufnehmen. Von allen Platinmetallen ist Palladium am unedelsten, hat die geringste Dichte, den niedrigsten Schmelz- und Siedepunkt und ist am leichtesten legierbar. Bei Raumtemperatur ist Palladium luftbeständig, bildet jedoch bei Rotglut mit dem Luftsauerstoff einen bunten Anlauffilm von PALLADIUMMONOXID Pd0, der bei höherer Temperatur (über 860′ C) wieder zerfällt. Auch Fluor, Chlor, Schwefel und Seien greifen Palladium bei erhöhter Temperatur an, desgleichen Phosphor, Arsen und Silicium.
Salzsäure HCI greift Palladium überhaupt nicht an, Schwefelsäure H2S04 löst es zu PALLADIUMSULFAT, wenn sie konzentriert und kochend angewandt wird. Dagegen greift Salpetersäure das Palladium auch in verdünntem Zustand an und löst es bei Erwärmung leicht zu PALLADIUMNITRAT. Das beste Lösungsmittel ist jedoch das Königswasser, in dem das Palladium zu HEXACHLOROPALLADIUMSäURE gelöst wird.
http://atelier.butschal.de/siegelring-papstring.htm
In der katholischen Kirche gibt es verschiedene Ringe. Die Nonnen haben einen, wird bei der Weihe vergeben, sie sind somit „Bräute Christi“.
Dann gibt es den Bischofsring, den Kardinalsring und auch den Papstring als
Insignie des „Standes“. Beim Begrüßen dieser Herren wird von den „wissenden“ Gläubigen und Rangniederen der Ring am Finger geküsst (gleichzeitig mit einer Kniebeuge). Soviel ich weis, werden die Ringe z. T. vererbt an junge viel versprechende Zöglinge. Dies kenn ich nur vom „Hörensagen“, deshalb bitte ich um Nachsicht, sollten Abweichungen sein, ist dies durchaus möglich.
Sicher weis ich, dass vor einigen Jahren anlässlich der Edelsteinbörse in
München, eine Kollektion von Papstringen ausgestellt war. Es blieb mir deshalb so in Erinnerung, da das Ganze so hübsch kollektioniert in der original, großen, überdimensionalen Schmuckschatulle aufbewahrt und ausgestellt war.
Einer der Päpste war wohl ein passionierter Sammler, der sich diese Kollektion verschiedener Edelsteine, Kameen, Gemmen in der gleichen Grösse (ca. 9×13) aber verschiedenen Schliffformen zulegte. Das besondere war, dass die Steine in den Fassungen auswechselbar waren und auch verschiedene Fassungen zur Auswahl standen, also mit Besatz, ohne Besatz und flexibel zum Öffnen im Oberteil, zum Aufklappen mit Scharnier u. a. Man sah, dass sie oft getragen und gewechselt wurden und liebevoll arrangiert und ausgesucht waren, nicht nur nach Wert, sondern auch nach Originalität, so war eine Diamantrose in der gleichen Größe wie der Bernstein (m.kl.Tier), Perle neben rohem Kristall, Rubin in bester Farbe, eine unglaubliche Vielfalt und jedes für sich besonders.
Dies animierte, zum spielerischen Umgang mit den Preziosen und die
Möglichkeiten faszinierten mich, auch war ich überrascht, dass dies
ausgerechnet von einem Papst kommt. In keinem Museum sah ich ähnliches.
Soviel zum Papstring, mehr könnte man vielleicht von einem katholischen
Geistlichen erfahren oder im bischöflichen Ordinariat oder auf der Webseite
des Papstes http://www.vatican.va
Ursula Butschal http://www.butschal.de
Vielen Dank für die Ausführungen, Frau Butschal.
Der Name „Perlmut“ ist entstanden durch wörtliche Übersetzung des mittellateinischen „mater perlarum“ d.h. Mutter der Perlen. Der Begriff bezog sich ursprünglich auf die perlbildenden Muschelarten, 
wurde später auf die Muschelschale und schließlich auf das Material, aus dem das Innere der Schalen besteht, bezogen. Die erste Übersetzung im Spätmittelhochdeutschen hieß „berlinmuoter“. Hieraus entstand „Perlmutter“ und, „Perlmutt“.
Perlmutt nennt man das an der Schaleninnenseite von Perlmuscheln, einigen Seeschneckenarten und Kopffüßlern (Nautilus) gebildete Material. Man unterscheidet folgende perlmuttbildende schalentragende Weichtiere (Mollusken):
Seeperlmuscheln (Pinctaden)
Alle Arten der Seeperlmuschel bringen Perlmutt hervor. Wegen ihrer dickwandigen Schalen sind jedoch besonders die Arten Pinctada maxima, Pinctada albina und Pinctada margaretifera als Perlmuttlieferanten von Bedeutung. Die Schalen der größten Perlmuschel (Pinctada maxima) erreichen Durchmesser von 30 cm und Gewichte bis zu 2 kg. Je nach Farbe und typischem Fanggebiet unterscheidet man drei von Pinctada maxima Arten stammende Perlmuttqualitäten:
 | weißes MAKASSAR-PERLMUTT der Silberlippenmuschel aus der Arafura See (nördlich von Australien), |
| gelbes MANILA-PERLMUTT der Goldlippenmuschel aus der Sulu See (westl. der Philippinen) und |
| schwarzgerandetes TAHITI-PERLMUTT der Schwarzlippenmuschel aus der Südsee (rund um die Gesellschaftsinseln). |
Das grünliche bis schmutzig graue ägyptische PERLMUTT der Pinctada margaretifera aus dem Roten Meer muss gebleicht werden und wird nur in der industriellen Fertigung verwendet. Das LINGA-PERLMUTT der kleinen Pinctada vulgaris (u.a. vom Persischen Golf) ist ebenfalls von geringer Qualität und wird im wesentlichen als Nebenprodukt der Perlfischerei gewonnen. Die umfangreichste Perlmuttfischerei auf Seeperlmuscheln erfolgt heute an der Nord- und Nordwestküste Australiens.
Flussperlmuscheln
gehören zur Ordnung der Heteroconchen und kommen in vielen Arten vor. Das schönste Perlmutt liefert die europäische Flussperlmuschel UNIO MARGARETIFERA, deren ovale Schalen 10-12 cm lang werden. Die Muschel ist durch Oberfischung sehr selten geworden. Sie war früher in ganz Europa verbreitet und kommt heute in geringem Umfang noch in Skandinavien, Schottland, Westirland, Nordrussland und in Pyrenäenbächen vor. Von wirtschaftlicher Bedeutung ist allein die Perlmuttfischerei im Mississippi. Dort werden Flussperlmuscheln der Arten QUADRULA, PLEUROBEMA und TRITOGONIA gefischt. Die fast kreisrunden Quadrulaarten sind für die Perlmuttfischerei am bedeutendsten und erreichen Durchmesser von 8-10 cm. Das Perlmutt der Flussperlmuscheln hat nicht selten einen bräunlichen, gelblichen, bläulichen oder grünlichen Farbstich und wird dann durch Bleichen veredelt. Von den Seeschnecken bringen nur die Arten der Ordnung DIOTOCARDIA (d.h. mit zwei Herzvorkammern) Perlmutt hervor.
Kreisel- oder Kegelschnecken (Trochiden)
haben ein kegelförmiges Gehäuse, das bei der größten Art (Trochus niloticus) 1 cm Durchmesser erreicht. Die Kreisselschnecke werden im Indischen und Pazifischen Ozean gefischt. Infolge der Lage des Schneckengewindes ist es möglich, aus dem Gehäuse geschlossene Armreifen herzustellen (z.B. in Neuguinea üblich). Kleinere Arten (z.B. Trochus mauritianus und Trochumaculatus) werden zu Ketten und Armbändern verarbeitet. Das Perlmutt der Kreiselschnecken ist stark opalisierend.
Rundmundschnecken(Turbiniden)
bringen ein besonders wertvolles Perlmutt hervor. Die Gehäuse werden sowohl als Ganzes verarbeitet, als auch zu Platten zerschnitten. Die Arten Turbo olearius und Turbo marmoratus sind grün bzw. grün gefleckt und erreichen Durchmesser von 20 cm. Teile dies Schnecken kommen als ANTILLEN – PERLMUTT (fälschlich: Antillenperle) in den Handel.
Die Art Turbo petholatus (AUGEN – OPERCULU SCHNECKE) bringt ein Verschlussschild für ihr Gehäuse hervor, das unter dem Namen „OPERCULUM“ gehandelt und ähnlich wie Halbperlen verarbeitet wird. Das Verbreitungsgebiet der Rundmund Schnecken erstreckt sich von Australien nordwestlich entlang der indonesischen Küste und weit in den Indischen Ozean hinein.
Seeohr (Haliotis)
Das an eine Muschelschale erinnernde Gehäuse der Seeschnecke Haliotis zeigt unter dem aufgerollten Rand eine Reihe von Löchern. Das Gehäuse dieser in allen warmen Meeren verbreiteten Schnecken erreicht bei der grünlichen Art Haliotis fulgens 30 cm, bei der rötlichen Haliotis rufescens und den meisten anderen Arten dagegen nur 20 cm Durchmesser. Im Handel erscheinen die Gehäuse je nach Herkunft unter den Namen ABALONEMUSCHEL (USA), PAUAMUSCHEL (Neuseeland) oder AWABI (Japan). Das Perlmutt der Haliotis irisiert in sehr kräftigen Farben, besonders in Blau, Rot, Gold und Malachitgrün. Die Stelle, an denen das Tier an der Schale festgewachsen ist (Fachbegriff: MUTTERFLECK) zeigt besonders ausgeprägte Oberflächenstrukturen und Farben. Im Handel unterscheidet man je nach vorherrschendem Farbton folgende vier Haliotisqualitäten:
| Kräftig grünes bis dunkelblaues Material wird als GRÜNE IRIS |
| beige bis mittelgrün gefärbte Haliotis als ROTE IRIS |
| Gehäuse in Goldtönen der verschiedensten Varianten als GOLDFISCH und |
| Seeohren von weicher, metallischer Färbung in unterschiedlichen Tönen als SILBERFISCH bezeichnet. |
Nautilus (auch: Perlboot oder Burgos)
gehört zur Klasse der Kopffüßler (Tintenfische). Der in wenigen Arten verbreitete Nautilus gilt als einziger Nachkomme der Ammoniten. Die am häufigsten zu Schmuckzwecken verarbeitete Art ist der Nautilus pompilius. Die Schale ist in Form einer logarithmischen Spirale, d.h. mit zunehmender Steigung ausgebildet. Während des Wachstums schließt das Tier jeweils die letzte Wohnkammer mit einer perlmutternen gewölbten Wand (Fachbegriff: SEPTUM) ab. Durch die leeren, mit Luft gefällten Kammern, die das Gehäuse zu einem Schwebeapparat machen, verlaufen röhrenförmige Öffnungen, die der Aufnahme eines Gewebestranges dienen. Die Gehäuse der im Indischen und Stillen Ozean (Indonesien, Philippinen) verbreiteten Nautilus Arten werden als Ganzes zu Gerät verarbeitet. Daneben dienen die Scheidewände (Septen) und Teile der äußeren Schale als sehr wertvolles Perlmuttmaterial.
Eigenschaften:
Mohshärte
| Salzwasserperle (Orient) 3-4 |
| Süßwasserperle 3-4 |
| Perlmutt (Pinctada) 3,5-4 |
| Schneckenperlmutt (Haliotis) 5-7 |
| Rosalin (Cassis) 5-7 |
| Dichte: Salzwasserperle 2,69-2,73 |
| Süßwasserperle 2,66-2,78 |
| Perlmutt 2,65-2,75 |
| Schneckenperlmutt 2,8 |
| Rosalin 2,8 |
| Lichtbrechung von Perlen (Süß- und Salzwasser) sowie Perlmutt 1,66. |
Die Schalen perlmuttbildender Weichtiere, z.B. der Seeperlmuscheln bestehen aus drei Schichten. Die äußere Schicht (CUTICULA oder PERIOSTRACUM) besteht aus CONCHYOLIN (auch: Conchin, Konchyolin oder KONCHIN), einem bräunlichen, grünlichen oder schwärzlichen stickstoffhaltigen Gerüsteiweißstoff mit der Bruttoformel C32/H48/N2/O11, der große Ähnlichkeit mit dem Dentin des Elfenbeins und dem u.a. im Schildpatt und anderen Hommaterialien enthaltenen Keratin aufweist.
Die mittlere Schicht (OSTRACUM oder PRISMENSCHICHT) besteht aus etwa 0,001 mm dicken Prismen aus Calciumcarbonat CaC03, die bei den meisten Seeperlmuscheln in Form des trigonalen Calcits, bei den Flußperlmuscheln dagegen in Form des rhombischen Aragonits ausgebildet sind. Diese Prismen sind von einem sehr dünnen Conchyolin Film umgeben und stehen senkrecht auf der äußeren Conchyolin-Schicht.
Die innere, dem Tier zugewandte Schicht (HYPOSTRACUM) ist die eigentliche PERLMUTTSCHICHT. Sie besteht aus feinsten Blättchen des rhombischen Aragonits in einer Stärke von 0,0004 bis 0,0006 mm (Durchmesser 0,01 mm). Die Aragonitblättchen sind ebenfalls in Conchyolin eingebettet und bilden lamellenartige Schichten, die im Schnitt als feine Streifung des Perlmutts erkennbar sind. Perlmutt und Perlen entstehen durch Abscheidungen (Sekretionen) der im Mantelgewebe der Muschel oder Schnecke ausgebildeten EPITHELZELLEN. Daher bestehen Perlen und Perlmutt aus den gleichen chemischen Bestandteilen, die allerdings in sehr unterschiedlichen Mengen auftreten. Nach einer Analyse von Speranza Cavenago – Gignami Moneta (Mailand) besteht die Perlsubstanz aus 91,71 % CaC03, 5,95% Conchyolin und 2,23% H20 (0,1 1 % Verluste). Perlmutt besteht dagegen aus 66,0% CaC03, 2,5% Conchyolin und 31 % H20 (0,50% Verluste). Der höhere Wassergehalt des Perlmutts hat eine Steigerung der Transparenz gegenüber der Perle zur Folge.
Der niedrigere Gehalt an Conchyolin macht zugleich Perlmutt etwas weniger empfindlich gegen Quellungs- und Schrumpfungsvorgänge, die z.B. durch Erwärmung hervorgerufen werden können. Dagegen ist die Säureempfindlichkeit des Perlmutts ebenso groß wie die der Perle. Die Elastizität des Perlmutts ist deutlich geringer als bei Perlen und bewirkt eine gesteigerte Empfindlichkeit gegen Schlag und Druck. Läßt man ein Perlmuttstück auf eine harte Unterlage fallen, so kann es entlang seiner Wachstumsschichten platzen.
Die Farben des Perlmutts differieren stark je nach Herkunft. Am wertvollsten ist ein fleckenloser, weißer Farbton. Die traditionellen Güteklassen des Perlmutts heißen in Reihenfolge der Qualitätsabnahme: Bold, Medium, Large Medium, Small Medium, Chicken, Dead, Pieces, Broken und Pickings und beziehen sich auf die Größe der Stücke. Neuerdings haben sich unter dem Einfluss der australischen Fischerei nach Seeperlmuscheln die Gütebezeichnungen (Reihenfolge wie oben) AA, A, B, C, D und E durchgesetzt. Perlmutt wird in Stücken von maximal 10 mm Stärke (häufiger 2 mm oder 4 mm) gehandelt. Für Goldschmiede werden Perlmuttplatten von 50 x 50 mm angeboten.
| Siehe auch: | Edelsteine |
Platin hat eine grauweiße Farbe mit bläulichem Stich. Es ist gut polierbar und hat einen hohen Glanz. Platin lässt sich zu Folien von 0,0025 mm Stärke walzen und – in einem Silberstab eingegossen, der später in Salpetersäure aufgelöst wird zu einem Draht von nur 0,001 mm Durchmesser ziehen. Die Härte des Platins entspricht einer Mohshärte von 4-5 und übersteigt damit die Härte des Goldes und Silbers. Die Dichte des Platins kommt von allen Metallen der des Goldes am nächsten und wird nur von der Dichte des Iridiums und Osmiums noch übertroffen. Trotz des hohen Schmelz- und Siedepunktes kann Platin schon in geringem Umfang oberhalb 1100′ C verdampfen. Diese Eigenschaft wird durch Zulegieren von Iridium erhöht, durch Zusatz von Rhodium dagegen herabgesetzt. Zusammen mit Palladium und Iridium hat Platin von allen Edelmetallen die niedrigste Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme, sowie die geringste Wärmeausdehnung. Dies führt leicht zum Verziehen von erwärmten Blechen, die mit Platin doubliert (verlötet oder verschweißt) sind. Bei Weißglut ist Platin gut schweiß und schmiedbar. Es kann nur mit einer Knallgasflamme oder (heute weit häufiger) in Hochfrequenzöfen geschmolzen werden. Hierbei sind besondere Vorsichtsmaßnahmen zu beachten.
Als typisches Edelmetall ist Platin weitgehend korrosionsfest. Von Sauerstoff und Luft, sowie Säuren wird Platin nicht angegriffen. Nur in Königswasser wird es unter Bildung von Hexachloroplatin- Säure gelöst. In Reaktion mit Chlor bildet sich oberhalb 250′ C PLATINCHLORID PtC12. Mit Fluor verbindet sich Platin bei 500′ C zu PLATINTETRAFLUORID PtF4, mit Arsen bildet es beim Erhitzen PLATINARSENID PtAS2.
Von Schwefel wird Platin nur wenig, von Selen, Tellur und besonders Phosphor dagegen heftig angegriffen. In geschmolzenem Zustand greifen auch ätzkali KOH, ätznatron NAOH und NATRIUMPEROXID Na202 das Platin an. Feinverteiltes oder sehr poröses Platin kann bei Erwärmung bis zum Hundertfachen des eigenen Volumens an Wasserstoff und Sauerstoff aufnehmen.
Die sechs Edelmetalle der achten Nebengruppe des Periodensystems werden nach ihrem häufigsten und wichtigsten Vertreter zusammenfassend als Platinmetalle bezeichnet. Diese Metalle zeigen viele Gemeinsamkeiten in ihrem chemischen Verhalten, treten in der Natur meist zusammen auf, haben alle einen sehr hohen Schmelz- und Siedepunkt und sind in Bezug auf ihre Korrosionsfestigkeit dem Gold und Silber vergleichbar. Nach ihrer Dichte unterscheidet man drei leichte: Ruthenium, Rhodium, Palladium und drei schwere Platinmetalle, Osmium, Iridium und Platin.
Die Platinbegleitmetalle erhielten ohne Ausnahme ihre Namen durch ihre Entdecker. Wollaston entdeckte und benannte 1803 das PALLADIUM nach dem kurz zuvor von Herschal entdeckten Planetoiden Palias und das RHODIUM wegen der rosenroten Farbe vieler seiner Verbindungen nach dem griechischen Begriff „rhodeos“ (rosenfarbig). Im Jahr 1804 entdeckte und benannte Tennant das IRIDIUM wegen der Vielfarbigkeit seiner Verbindungen nach dem griechischen Begriff für regenbogenfarbig „irideios“, und das OSMIUM wegen des ihm anhaftenden Geruchs seines Oxids nach dem griechischen Wort für Geruch „osme“. Als letztes Platinmetall wurde 1844 RUTHENIUM von dem russischen Chemiker Claus entdeckt und nach dem alten Namen der Ukraine „Ruthenien“ benannt.
Vorkommen
Platin ist am Aufbau der 16 km starken Erdkruste mit nur 0,0000005 Gew.- % beteiligt – das entspricht einer Konzentration von 0,005 g/t. Damit steht es (hinter dem Gold) an 76. Stelle in der Häufigkeitstabelle der Elemente. Ein Abbau von Platinvorkommen ist in den meisten Fällen nur wirtschaftlich durchführbar, wenn eine Platinmetallkonzentration von wenigstens 0, 1 g/t vorliegt. Bei der Verwendung von Schleppseilbaggern können jedoch auch Platinseifen mit einem Metallgehalt von 0,05 g/t abgebaut werden.
Ebenso wie das Gold treten auch die Platinmetalle in der Natur meist GEDIEGEN, d.h. in metallischer Form auf. Daneben finden sich jedoch auch Verbindungen der Platinmetalle mit Sauerstoff, Schwefel und Arsen. Die an primärer Lagerstätte abgebauten Platinerze werden zusammenfassend als BERGPLATIN bezeichnet. Diese Erze sind meist an Kupfer- Nickel- oder Kupfer- Nickel- Magnetkiese gebunden und enthalten Platinmetalle in verhältnismäßig geringer Konzentration (im Sudbury- Distrikt, Ontario/Kanada z.B. 68 g Platinmetalle je Tonne Erz). Es gibt auf primärer Lagerstätte vier wirtschaftlich bedeutende Platinerze:
 | Das FERROPLATIN enthält bis zu 79% Platin, daneben etwas Iridium und Palladium, sowie 12-20% Eisen. |
| POLYXEN unterscheidet sich vom Ferroplatin durch den höheren Platin- (bis 88%) und den geringeren Eisengehalt (bis 1 1 %). Beide Erze zusammen werden als EISENPLATIN bezeichnet. Ihre Hauptvorkommen liegen in Transvaal (Bushveld, Südafrika) und im Ural (Nischne-Tagilsk), wo Eisenplatin auch auf sekundärer Lagerstätte (s.u.) vorkommt. |
| SPERRYLITH (PtAs,) enthält bis zu 56% Platin und bis zu 41 % Arsen, daneben geringe Mengen an Rhodium, Eisen und Antimon. Hauptvorkommen liegen im Sudbury- und Osoyoos-Distrikt (Kanada), sowie im Bushveld (Südafrika), dort besonders im Gebiet des sogen. Merensky-Reefes (Hauptabbaugebiet bei Rustenburg, Südrhodesien). An der gleichen Stelle findet sich das Mineral |
| COOPERIT (PtS), das bis zu 83% Platin sowie geringe Mengen Palladium und Nickel enthält. Der Schwefelgehalt beträgt 14-17%. |
Die durch Verwitterung primärer Platinvorkommen und anschließenden Transport durch fließende Gewässer gebildeten sekundären Platinlagerstätten werden als PLATINSEIFEN, das aus ihnen gewonnene Erzkonzentrat als SEIFENPLATIN bezeichnet. Die Platinseifen enthalten Zonen, in denen die Platinmetalle durch Sedimentation (Ablagerung aufgrund ihrer hohen Dichte) stark konzentriert auftreten. Konzentrationen über 100 g/t sind keine Seltenheit. Abgesehen vom Eisenplatin der Platinseifen des Urals, enthalten Platinseifen vorwiegend Platinmetalle in gediegenem Zustand (meist in Form von Legierungen) mit nur geringen Beimengungen von Fremdmetallen.
ähnlich wie beim Gold finden sich auch bei den Platinerzen nur äußerst selten auskristallisierte Stücke, weit häufiger dagegen Nuggets. Das schwerste bisher gefundene Stück stammt aus Kolumbien. Es hatte ein Rohgewicht von 11,642 kg.
Seit 1960 werden über 90% der Weltproduktion an Reinplatin von nur vier Ländern hervorgebracht. Innerhalb dieser Länder ist es wiederum jeweils nur ein Bezirk, der die Hauptmenge der Platinproduktion liefert. Diese Hauptlagerstätten sind der Ural (UdSSR), das Bushveld (Südafrika), der Sudbury Distrikt (Kanada) und der Choco Distrikt (Kolumbien). Da die Platinproduktion Kolumbiens schon jetzt unter dem niedrigen Niveau der USA liegt, dürfte sich die Weltproduktion an Platin in Zukunft im wesentlichen sogar auf drei Hauptfundgebiete beschränken.
Gewinnung und Raffination
In verschiedenen, auf die jeweiligen Fundorte abgestimmten Anreicherungsverfahren erfolgt zunächst die Herstellung eines Konzentrates. Bei der Verhüttung der platinmetallhaltigen kanadischen Kupfer- Nickel- Magnetkiese reichern sich die Platinmetalle im Nickel an und werden durch Elektrolyse in Form von Anodenschlamm abgetrennt. Das gleiche Verfahren findet bei der Aufarbeitung platinmetallhaltiger Golderze Anwendung.
Die südafrikanischen Erze werden zunächst durch FLOTATION (Schwimmaufbereitung) angereichert. Hierbei wird das feingemahlene Gemisch aus Erzen und Gestein (Gangart) mit Wasser und Öl versetzt. Dabei sammelt sich das Erz in der schäumenden Ölschicht, die Gangart sinkt zu Boden und kann durch Filtrieren und Abpressen des Öls vom Erzkonzentrat getrennt werden. Nachfolgendes reduzierendes Schmelzen führt – wie beim kanadischen Verfahren – zu einer Anreicherung der Platinmetalle mit dem Nickel. Es folgt die elektrolytische Trennung. Erze sekundärer Lagerstätten werden durch Waschprozesse (Sedimentation) und Flotation zu ROHPLATIN angereichert.
Russisches Rohplatin enthält 77,5% Platin, 7,45% andere Platinmetalle, 9,6% Eisen, 2,15% Kupfer und 1 % Sand. Kolumbianisches Rohplatin enthält 80% Platin, 6,45% andere Platinmetalle, 7,2% Eisen, 0,65% Kupfer und 4,35% Sand.
Die äußerst komplizierte Raffination des Rohplatins erfolgt nach folgendem – vereinfacht dargestellten – Verfahren: Zuerst wird das Rohplatin in Königswasser gelöst. Bei Anwesenheit von Osmium erfolgt der Prozess in einem geschlossenen Destilliergefäß unter Zugabe von Salpetersäure HN03. Hierbei entweicht alles Osmium in Form von Osmiumtetroxid OsO4 wird in einem Gefäß aufgefangen und mit Zinkstaub zu reinem OSMIUM reduziert. Das Königswasser mit den gelösten Platinmetallen wird unter Zusatz von Salzsäure HCI bis zur Entfernung aller Stickstoffoxide eingedampft. Aus der verbleibenden Salzsäurelösung werden Platin und Iridium durch Zusatz von Salmiak NH4CI ausgefällt, abfiltriert, ausgeglüht und schließlich in Pulverform gewonnen. Das Pt-Ir- Pulver wird mit verdünntem (1:10) Königswasser behandelt. Dabei entsteht ein Rückstand von IRIDIUM, das nicht weiter gereinigt zu werden braucht.
Das gelöste Platin wird mit Salmiak ausgefällt und abfiltriert. Durch Ausglühen des Filtrates entsteht Platin in Pulverform. Dieses GEREINIGTE PLATIN hat einen Feingehalt von Pt 992,3. Es kann durch Hinzulegieren von Blei, nachfolgendes Auflösen in Salpetersäure und nochmalige Reinigung in verdünntem Königswasser zu den handelsüblichen Feingehalten raffiniert werden. Das verbleibende Filtrat wird zunächst ammoniakalisch, dann leicht sauer gemacht, wobei PALLADIUM ausfällt und durch nachfolgendes Glühen im Wasserstoffstrom als gereinigtes Pulver gewonnen wird.
Das verbleibende Rhodium-Ruthenium-Pulver wird eingeschmolzen und bei 300-400′ C im Chlorstrom erhitzt. Dabei wird RUTHENIUM als Rutheniumtetroxid RuO“ abdestilliert und nach Reinigung in Salzsäurelösung im Wasserstoffstrom in reines Rutheniumpulver überführt. Das verbleibende Rhodium wird von etwaigen Verunreinigungen durch Erhitzen im Chlorstrom befreit. Zum Schluss wird der Rückstand in Hitze mit Wasserstoff zu reinem RHODIUM reduziert.
Beim Platin werden drei handelsübliche Qualitäten unterschieden. TECHNISCH REINES PLATIN (auch: GERÄTEPLATIN) hat einen Feingehalt von 995/000 und enthält mindestens 0,4% andere Platinmetalle.
Platin ist schwer, schwer zu bearbeiten, schwer teuer, dazu auch noch relativ grau und weich. Lediglich Iridiumplatin ist etwas härter und weißer. Das spezifische Gewicht liegt auch bei Legierungen meist bei 18 (!), so dass eine solche Uhr leicht zum Klotz am Arm werden kann, vor allem, wenn sie auch noch das dazugehörige Metallband hat. Da auch die Verarbeitung mindestens den doppelten Preis erfordert wie andere Materialien, also ein kostspieliges Vergnügen.
Aber auch Weißgoldgehäuse sind nicht problemlos. Zwar sind sie leichter und billiger, aber die technischen Voraussetzungen für eine sportliche Uhr, etwa ein Chronograf, wasserdicht und so, sind auch hier nicht die Besten, es gilt eigentlich das Gleiche wie bei Pt. Auch eine solche Uhr verkratzt leicht und ist relativ schwer. Da die Farbe des Weißgoldes meist mit einer Rhodiumauflage aufgepeppt wird, entstehen bei Beschädigungen derselben, Farbunterschiede.
Fazit: Für Luxusuhren, die nicht weiter strapaziert werden, nicht wasserdicht zu sein brauchen usw., geeignet, jedoch nicht empfehlenswert. Jetzt kommt garantiert der Ein –oder -Andere und fragt was denn dann mit Rolex , AP u. dgl. ist. Hier die Antwort: Schaut sie Euch mal nach 10-jähriger Tragzeit an. Von den Bändern will ich erst gar nicht reden. Und wenn sie dann noch mit anderem als dem Originalwerkzeug geöffnet werden…
Bloß nicht zum „billigen Jacob“ werden!
Es war ein langer Kampf: Immer wieder mal verschoben, hat der Bundestag jetzt das Rabattgesetz abgeschafft. Eine 70 Jahre akute und längst nicht mehr dem Zeitgeist entsprechende Regelung ist gekippt. Ein Schlussstrich wird auch unter die Aktivitäten selbst ernannter Wettbewerbshüter gezogen, die streng jeden Verstoß dagegen ahndeten und mit Abmahnungen zur Kasse baten oder die Betreffenden vors Gericht zerrten. Künftig darf jeder einen höheren Rabatt als die bislang erlaubten drei Prozent gewähren. Und auch der damit zwangsläufige Fall der Zugabeverordnung hat alle Grenzen beseitigt, künftig bei Käufen den Kunden noch Dreingaben zu machen oder Kombipakete von Waren und Produkten zu schnüren, die an bislang gesetzlich verbotenen Preishürden scheiterten.
Jetzt allerdings in Euphorie zu verfallen, ist verfrüht. Zwar sind wir alle in irgend einer Art Kunden und können versuchen, wesentlich günstigere Konditionen herauszuholen. Das gilt natürlich auch für Handwerker, wenn sie Materialien für ihre Betriebe einkaufen. Ob sich der Fall des Rabattgesetzes für sie als Einkäufer tatsächlich positiv auswirkt, bleibt abzuwarten. Denn als gute Kunden haben sie ohnehin schon in zähen Verhandlungen optimale Konditionen für sich herausgeholt. Angesichts der Preisexplosion und einer Inflationsquote von über drei Prozent dürfte es in der Tat schwierig sein den Preis noch weiter in den Keller zu drücken. Allenfalls kann man froh sein, wenn man die bisherigen Konditionen auch weiterhin für sich in Anspruch nehmen darf. Verhältnisse wie auf einem orientalischen Basar werden wohl nicht einkehren. Gefahr hingegen lauert für Handwerksbetrieb auf Seiten der Kunden. Sensibilisiert durch die Medien, versuchen sie ihre Marktmacht durchzusetzen. Und Handwerker werden bei ihren Dienstleistungen und Arbeiten künftig auf zäh verhandelnde Kunden stoßen, die für sich noch einen dicken Bonus heraus holen wollen.
Und genau hier gilt es, Mut zu beweisen. Qualitätsarbeit hat ihren Preis – und das sehen auch noch die hartnäckigsten Kunden ein. In Preisverhandlungen sollte man sich zwar immer offen für Argumente der Kunden zeigen, aber auf keinen Fall ohne Anlass signalisieren, dass man bereit ist, über den Preis zu reden. Das werden die Rabattjäger sowieso noch früh genug tun. Der Mut – und das heißt Standhaftigkeit bei den Kundenverhandlungen – verlangt aber auch eine Strategie und Verhandlungsgeschick, um Kunden von seiner Leistung und damit letztendliche auch von seinem Preis zu überzeugen. So gesehen bietet der Fall des Rabattgesetzes neue Chancen,, die eigenen Verhandlungs- und Verkaufsstrategie auf den Prüfstein zu legen, und, wenn nötig, auf argumentativer Seite noch nachzubessern. Mit geschicktem Marketing muss jeder Betrieb versuchen, seine Alleinstellungsmerkmale herauszuarbeiten und verdeutlichen, dass er der Problemlöser für den Kunden ist – und kein „billiger Jacob“.
Rhodium ist ein weißes Metall, das in etwa die Farbe des Platins erreicht. Unter normalen Bedingungen wird es weder von Säuren noch von Königswasser angegriffen. Dagegen ist es (wie Ruthenium) in sauerstoffreicher Salzsäure löslich. Bestes Lösungsmittel für Rhodium ist KALIUMHYDROGENSULFAT das in geschmolzenem Zustand angewandt wird, es führt zur Bildung von Rhodiumoxid. Bei Rotglut bildet Rhodium RHODIUMOXID (auch: DIRHODIUMTRIOXID) das bei stärkerer Erwärmung (über 1600′ C) wieder zerfällt. Ebenfalls bei Rotglut ist Rhodium gut walz- und schmiedbar. Es wird wegen seiner guten optischen Eigenschaften und seiner hohen Korrosionsfestigkeit in erster Linie für galvanische Arbeiten („rhodinieren“.) verwendet
Ruthenium ist je nach Art der angewandten Gewinnungsverfahren ein graues bis silberweißes, leicht zu Pulver zerreibbares Metall von großer Härte und Sprödigkeit. Hinsichtlich seines Vorkommens in der Erdrinde ist Ruthenium das häufigste, hinsichtlich seines Vorkommens an den Platinerzlagerstätten jedoch das seltenste Platinmetall. Ruthenium wird unter normalen Bedingungen weder von Säuren noch von Königswasser angegriffen, ist dagegen in sauerstoffreicher Salzsäure löslich. An der Luft bildet Ruthenium bei Erhitzen das schwarze RUTHENIUMDIOXID, Ruthenium ist nicht spanabhebend formbar, eignet sich dagegen als Legierungspartner der anderen Platinmetalle.
Wer eine Uhr mit Lederarmband kauft, will eigentlich ein Naturmaterial am
Handgelenk tragen. Doch die Armbänder der Uhren im Test stecken voller
Schadstoffe und sind gar nicht zeitgemäß.
Dieser Text wurde fürs Internet leicht gekürzt. Sie können das Heft nachbestellen.
Uhren sind immer auch Schmuckstücke – ob klassisch schwarz und elegant mit
schlichtem rundem Zifferblatt oder eher sportlich bunt. Uhren in der Preislage zwischen 50 und 100 Euro machten im Jahr 2001 ganze 42,5 Prozent der verkauften Gesamtstückzahl aus. Dabei zeigt sich das Markenbewusstsein der Deutschen. Uhren mit Markennamen wie Esprit oder S.Oliver kommen bei den Kunden besonders gut an. Die Zeitmesser in dieser Preislage werden nicht mechanisch angetrieben, sondern haben ein batteriebetriebenes Quarzwerk: Ein Quarzkristall wird zum Schwingen gebracht, diese Schwingungen treiben über eine Schaltung einen Motor an, der das Räderwerk im richtigen Zeitrhythmus dreht.
Wir haben 19 Uhren mit Lederarmband in der Preiskategorie zwischen 29 und 129 Euro, von traditionellen Uhrenherstellern ebenso wie von Modeproduzenten, in die Labore geschickt und Armbänder und Gehäuse auf Schadstoffe prüfen lassen.
Das Testergebnis
Fast alle Uhren fallen wegen der Schadstoffe, die in den Lederarmbändern
stecken, mit „ungenügend“ durch. Nur die Pierre Cardin Elegance mit schwarzem Lederarmband erhielt ein „befriedigend“.
In sieben Uhren fanden die von uns beauftragten Labore das hochgiftige und
hier zu Lande nicht mehr gebräuchliche Chrom VI. Fachleute gehen davon aus,
dass in Billiglohnländern immer noch mit Chrom VI gegerbt wird, obwohl es als Krebs erregend gilt. Chrom III, das im Leder aller Uhren steckt, ist zwar längst nicht so giftig, belastet aber die Umwelt.
In allen Armbändern stecken Chlorkresole. Diese bedenklichen
Konservierungsmittel werden als Ersatzstoffe für das verbotene
Pentachlorphenol eingesetzt, das in keinem Produkt nachgewiesen wurde.
Auch das Färben von Lederprodukten stellt immer noch eine Gefahrenquelle dar.
In sieben Uhrenarmbändern wurde der krebsverdächtige Farbstoffbaustein Anilin gefunden, in einem sogar 2,4-Xylidin. Das Krebsrisiko bei diesem Stoff liegt noch höher als bei Anilin. (©2002 by ÖKO-TEST Verlag GmbH, Frankfurt)
Siehe auch: Gifte
Ein Spaziergang durch die Geschichte des Schweißens.
(von Meister Wehpke)
Uhrmacher und Schweißen, Goldschmiede und Schweißen – zwei Begriffe, die sich erst heute allmählich näher kommen. Warum dies nun ausgerechnet bei diesen Vorzeigeberufen der Metallverarbeitung und Feinmechanik so ist, erfahren Sie im Laufe dieses Beitrages. Aber zunächst einige notwendige Hintergründe.
Was ist das eigentlich, Schweißen?
Die ältesten Formen des Schweißens, sind wohl weit über viertausend Jahre alt. Bereits bei den Sumerern und Ägyptern verband man Goldlegierungen durch Schweißen miteinander, ja man hat sogar eine feuergeschweißte Wasserleitung ausgegraben. Aus kleinen, in Holzkohlenstaub geschmolzenen Kugeln wurden kunstvolle Ornamente zusammengesetzt und zusammengeschweißt. Mindestens 400 vor Christi, kannte man bereits den Schmiedestahl. Wann und von wem die ersten Stücke gefertigt wurden, ist nicht sicher bekannt. Die ersten Eisenwerkzeuge bestanden mit einiger Sicherheit aber aus Meteoreisen mit relativ hohem Nickelgehalt. Allerdings gab es schon zur Zeit der alten Perser meisterlich gemachte Schwerter, hergestellt aus mühsam im Rennofen gewonnenem Eisenschwamm, mit Feuer, Muskelkraft und Erfindungsgeist schließlich zu Verbund- Stahl veredelt. Einzelne Drähte oder Bänder, aus verschiedenen Stahl- und Eisensorten, miteinander kunstvoll verflochtenen und verschmiedet, immer wieder gefaltet und neu verschmiedet, ermöglichten bis dahin ungeahnte Materialeigenschaften. Diese Verarbeitung ist in die Geschichte als Damaszenerstahl eingegangen und wird auch heute noch, Tausende von Jahren nach seiner Erfindung in genau der gleichen Weise hergestellt.
Damaszenerstahl besticht gleich durch eine ganze Reihe unvergleichlicher Merkmale: Elastisch und federnd, zäh aber hart, wurden und werden aus ihm unvergleichliche Klingen gefertigt. Leicht und elegant, selbstschärfend und so bruchsicher, dass man sie bis zum Griff biegen kann, ohne dass ein Schaden entsteht, im Aussehen unverwechselbar, stellten sie damals alle bekannten Klingen weit in den Schatten und waren heiß begehrte „Souvenirs“ der Kreuzzüge. Durch die unterschiedlichen Abnutzungserscheinungen, denn weicher Stahl nutzt sich schneller ab als harter – auch rosten beide mit unterschiedlicher Geschwindigkeit – entstanden je nach Flechtart der einzelnen Bestandteile, die herrlichsten Ornamente, eine große Kunst der alten Schmiede. Durch die zwangsläufig schartige Schneide, war sogar der Wellenschliff sozusagen automatisch mit eingebaut.
Ist der Kohlenstoff erst einmal auf einen verträglichen Wert reduziert, verliert das Eisen seine hart-brüchige Natur, es wird zum härtbaren Kohlenstoffstahl. In glühendem Zustand vom Eisen aufgenommener Kohlenstoff, kann jedoch durch abschrecken in Öl oder Wasser als Eisenkarbid „eingefroren“ werden. Eisenkarbid ist von sehr großer Härte und verleiht abgeschrecktem Stahl seine Härte. Durch vorsichtiges Anlassen des gehärteten Stahls auf jeweils verschiedene Temperaturen, kann man seine Härte einstellen. Erhitzt man das Material erneut bis zur Rotglut, zerlegt sich das Eisenkarbid wieder, und der Kohlenstoff separiert sich als Einlagerung im Gefüge des Materials. Vermindert man den Kohlenstoff noch weiter, lässt sich das Eisen nicht mehr härten. Aus diesem Material fertigt man Bindedraht oder normale Nägel. Für Werkzeuge ist es nur noch bedingt geeignet. Meist wurden früher Materialien verschiedener Härten miteinander verschmiedet, langgeklopft, gefaltet, wieder miteinander verschmiedet und so fort. Aus diesem „Hammerstahl“ fertigte und fertigt man Sensen, Sicheln, Klingen, und viele andere Werkzeuge, die extrem zäh-hart sein müssen. Die Schmiede verwenden ihn noch heute, zu Herstellung feinster Turnierwaffen und Klingen. Aber auch Schusswaffen können aus ihm bestehen. Für eine Flinte etwa, mit feinem Damastlauf, denn Damaszenerstahl ist auch „nur“ ein Hammerstahl, muss man je nach Machart eine beträchtliche Summe aufwenden.
Auch der „ganz normale“ Tamponstahl, aus dem Uhrmacher kleinste, aber extrem belastbare Teilchen drehen, besteht aus Hammerstahl! Doch wie halten die verschiedenen Stahlsorten zusammen?
Wie man es früher machte
Früher wendete jeder Schmied das Feuerschweißen an. Zwei miteinander zu verschweißende Schmiedeeisenteile werden im Schmiedefeuer so lange erhitzt, bis die ersten weißen Sterne sprühen, d.h. das Material fängt trotz des verminderten Sauerstoffgehaltes im Kohlenfeuer an zu verbrennen, „es sprüht“.
Schweißen im Wandel der Zeit
Zu der oben beschriebenen, archaischen Technik, gesellten sich im Laufe der Zeit immer weitere Verfahren.
Doch zunächst eine Definition des Schweißens, welche ich von Michael Stern erhalten habe:
„Schweißen zählt zu den stoffschlüssigen unlösbaren Füge-Verbindungen. Beim Schmelzschweißen werden meist gleichartige Metalle an der Verbindungsstelle geschmolzen und mit oder ohne Zusatzwerkstoff vereinigt. Weitere Schweißverfahren sind das Pressschweißen (z.B. Punktschweißen, Reibschweißen) und das Auftragsschweißen. Mit dem Laser lassen sich das Schmelz- und Auftragsschweißen durchführen, meist aber nicht mit einem Gerät.“
Der Werdegang
Als im Jahre 1766 J.K. Wilcke zwei Flintenkugeln mittels einer Kondensatorentladung verschweißte, war dies die Initialzündung zur Entwicklung der Lichtbogenschweißerei. 16 Jahre später verschweißte der Göttinger Physiker Christoph Lichtenberg zufällig zwei Metallteile ( eine Uhrfeder und eine Messerklinge) mit Hilfe von Elektrizität, die er durch Reibung erzeugt hatte. Da jedoch noch geeignete Stromquellen fehlen, konnte seine Entdeckung nicht weiter genutzt werden. Knapp 20 Jahre später, lieferte die Voltaische Säule den ersten kontinuierlichen elektrischen Strom!
Von nun an ging es Schlag auf Schlag. 1802 erregt Petrow mit seinen Untersuchungen über den Lichtbogen großes Aufsehen. H. Davy stellte 1812 fest, dass sich der Lichtbogen magnetisch ablenken lässt, und bereits 1849 erhielt ein Engländer namens W.E. Staite das Patent über das Schweißen von Metallen mittels Lichtbogen. 1867 entdeckt Werner v. Siemens das elektrodynamische Prinzip und E. Thomson erfindet das elektrische Widerstandsschweißen. Erst Im Jahre 1881 entwickeln Knaudt und Blass das Wassergasschweißen!
Der Russe Nikolai Nikolaijewitsch Bernados entdeckte ein Verfahren, um Metallteile mit Hilfe des elektrischen Lichtbogens, den er zwischen Werkstück und einer Kohleelektrode erzeugt hatte, zu verschweißen (Vorführung in Paris 1881 – Patentanmeldung 1885 ). Am 13.01.1887 erhielt er sein Patent. Sein Verfahren ersetzte alsbald die herkömmlichen Nietverbindungen.
Eine wesentliche Vereinfachung in der Handhabung erreichte der russische Ingenieur Nikolai Gawrilowitsch Slawjanow. Er verzichtete auf eine zusätzliche Elektrode und erzeugte den Lichtbogen direkt zwischen dem Werkstück und einer Metallelektrode, welche gleichzeitig als Zusatzmaterial fungierte. Dieses Verfahren wird im Prinzip seit dem Ende des neunzehnten Jahrhunderts bis heute angewendet. Doch das war noch lange nicht das Ende einer Entwicklung, an deren Fortschreiten viele noch heute bekannte Deutsche Erfinder mitgewirkt haben.
Die Entwicklung schreitet rasant voran:1896 entwickelt Goldschmidt das Thermitschweißen, 1896 B.Dräger entwickelt den Autogenbrenner 1896, der Acetylenentwickler wird patentiert, Messer entwickelt das Punktschweißen, Kleinsmith den Schneidbrenner, doch erst 1902 entwickelt Fouche das Acetylenschweißen, welches 1907 erstmals beim Schienenbau angewendet wurde. Mantelelekroden ab 1908 von Kehlberg entwickelt, kommen etwa 1920 in allgemeinen Gebrauch und verbessern die Qualität der Schweißnähte erheblich. 1919 erstmaliger Einsatz von Schutzgas. (das Schutzgas erfüllt sozusagen die gleiche Funktion beim Schweißen, wie der Sand bei der Feuerschweißerei) Dadurch wurden nun auch Aluminium, und hochlegierte Stähle fehlerlos schweißbar, da der überaus schädliche Sauerstoffeinfluss hiermit ausgeschaltet werden konnte. 1930 Bau der ersten voll geschweißten Eisenbahnbrücke auf der Strecke Münster-Rheda.
Von nun an setzte sich das Lichtbogenschweißverfahren unaufhaltsam weiter durch. Die Kohleelektrode wich der Wolframnadel (Wig- oder Argonarcverfahren), das Migverfahren wurde entwickelt (zunächst unter der Bezeichnung S.I.G.M.A. eingeführt), bei welchem unter einer Schutzgasatmosphäre der Lichtbogen direkt vom Schweißdraht zum Werkstück springt, ähnlich wie beim Elektrodenschweißen, allerdings führt sich bei diesem Verfahren der Schweißdraht von einer Rolle nach. Dieses Verfahren wurde anfangs der 50er Jahre in Deutschland eingeführt und wird bis heute vor allem in automatisierten Maschinen verwendet.
| 1951 Einführung des Plasmaschweißens, bei welchem zur Erzeugung von schwachen , aber stabilen Lichtbogen, elektrisch leitendes Gasplasma, sogen. thermisches Plasma eingesetzt wird. Man macht sich hierbei zunutze, dass Gase im hohen Temperaturbereich elektrisch leitfähig werden. | |
| 1956 Entwicklung des Reibschweißens, 1957 des Ultraschallschweißens, gleichzeitig erste Elektronenschweißanlagen. | |
| 1960 stellt die damalige DDR den ersten Schweißroboter vor. | |
| 1961 schließlich, ist das Geburtsjahr des Schweißlasers! |
Die Lichtbogenverfahren, also Elektroden,-Mig,-Mag,- Wig- oder Plasmaverfahren, um nur einige zu nennen, haben sich für feinste Anwendungen, meist als zu grob und zu träge erwiesen. Ein Lichtbogen lässt sich zwar im elektrisch leitenden Plasma auf bis auf wenige mA reduzieren, (gezündet wird er mit Hochfrequenz), das Verfahren hat aber durch das sehr heiße Plasma, welches durch die Düse entweicht, erhebliche Nachteile. Zwar stand mit der Kondensatorentladungsschweißerei eine zeitlich und auch energiemäßig genauestens dosierbare Technologie zur Verfügung, die es erlaubte, beispielsweise auf versilberten, bedruckten und lackierten Zifferblättern für Armbanduhren, die Befestigungsstifte im Nachhinein anzuschweißen ohne die Vorderseite zu beschädigen! Allerdings ist das Einstellen der Kondensatorladung eine überaus kritische Angelegenheit, die mitunter hohen Ausschuss fordert. Dieses Verfahren eignet sich vor allem für industrielle Anwendungen. Aber die ersten Erfolge im Bereich des Laserschweißens, verhießen neue Perspektiven.
Wie alles, hat natürlich auch das Laserschweißen seine empfindliche Stelle. Sie erinnern sich daran, dass man lange Zeit den Schwertern der Wüstensöhne nichts ebenbürtiges entgegenzusetzen hatte? Warum war das so? Welche Ursache lag zugrunde? Die Antwort ist einfach: Weil diese Technik sonst keiner beherrschte, oder um es krass zu sagen: Eine Schweißmaschine allein, bringt es auch nicht. Die Hauptsache ist immer die fachgerechte Anwendung! Der Schweißer muss wissen was er tut, sonst bringt die beste Maschine nichts. So lange die Europäer nicht wussten, dass buchstäblich der Sand der Wüste das Geheimnis der schwerterschmiedenden Wüstensöhne war, so lange konnten sie versuchen was sie wollten, ihre Arbeit konnte nicht gelingen. Sie mussten ihre Erzeugnisse entweder immer aus nur einem Teil fertigen oder mussten zur Montage auf die weniger haltbaren Nieten zurückgreifen.
Die heute allgemein zur Verfügung stehenden Verfahren und Schweißzusatzstoffe, ermöglichen bei ordnungsgemäßer Anwendung, eine vorherbestimmbare Qualität der Arbeit. Dabei ist die Geometrie einer Schweißnaht sehr wichtig. Sie ist eine der Voraussetzungen für die Haltbarkeit der Verbindung. Für viele Werkstoffe gilt zudem: Gleich und Gleich verträgt sich nicht! Der Schweißer muss unbedingt über die erforderlichen metallurgischen Kenntnisse verfügen, wenn er Erfolg haben will, oder besser noch, die Angaben der Hersteller genau befolgen.
Mit welchem Zusatzstoff man welches Material schweißt mit welchen Kniffen und welchen Tricks, darüber füllen sich Bibliotheken, darüber wurden und werden Patente weltweit angemeldet und erteilt. Aber mitunter werden sie auch aus Datenschutzgründen 
erst gar nicht zum Patent angemeldet.
Hier einmal ein kleines Beispiel 
aus der Praxis: Ein Stahldraht Durchmesser 0,101 mm, man sieht in der Mikrometerschraube das genaue Maß, wurde einmal über Kreuz und einmal stumpf zusammen geschweißt. Die Pfennigmünze dient als Größenvergleich.
Wie aber sieht es mit Reparaturen aus?
Hier betreten wir einen ganz anderen Bereich, sozusagen brüchiges Eis! Ein
Gegenstand ist gebrochen, verschlissen, oder gar teilweise nicht mehr vorhanden. Zunächst muss ergründet werden aus welchem Material das Teil überhaupt besteht. Als Nächstes muss herausgefunden werden, mit welchem Zusatzstoff sich der Schaden beheben lässt, eine mitunter schwierige Beurteilung, vor allem, wenn zum Material selbst keinerlei verlässliche Angaben zu erhalten sind. Hier ist das Können eines Experten vonnöten! Da sich manche Teile nicht mehr, oder nur mit größtem Aufwand ersetzen lassen, ist Erfolgszwang gegeben. Metalle neigen auch dazu, sich mit anderen chemisch zu verbinden. Solche chemischen Verbindungen sind, wenn sie denn erst einmal eingetreten sind nicht mehr rückgängig zu machen. Da chem. Metallverbindungen in fast allen Fällen eine Schweißstelle völlig verderben und sie brüchig und glashart machen, garantieren sie für eine misslungene Reparaturstelle, und bedeuten für das ganze Stück meist das Todesurteil. Manch ein emsiger Bastler hat mit dem Lötkolben und Lötzinn, im Vollbewusstsein seines Könnens erhebliche Werte vernichtet, ohne dass ihm die Tragweite seines Handelns bewusst geworden wäre. Denn Lötzinn und Gold oder Silber, auch die vertragen sich überhaupt nicht. Und wenn danach mit einem Schweißlaser noch das rettende Wunder vollbracht werden soll, dann ist die Katastrophe meist unausweichlich. Es sei denn, der Schweißer ist ein Pfiffikus! Er muss aber genauestens über die Materie, d.h. die Verträglichkeiten der einzelnen Komponenten untereinander Bescheid wissen, wenn er noch etwas retten will. Das ist das wirklich Schwierige bei den Reparaturen. Und zwar egal mit welchem Verfahren und mit welchem Werkzeug… Hier zählt nur Erfahrung, Können und Fingerspitzengefühl!
Bevor wir zum Laserschweißen selbst und einer breiten praktischen Demonstration kommen, ist es allerdings notwendig, dass Sie einiges über den Laser erfahren.
Viele wollen ihn, viele haben ihn? was aber bringt er wirklich, was kann er und was nicht? Und vor allem: Rechnet sich so ein Hightechgerät überhaupt, ist es für den Normalanwender nicht zu teuer, amortisiert sich die Anschaffung überhaupt? Die Verkäufer schildern sie in den rosigsten Farben, versprechen das Blaue vom Himmel und wecken große Hoffnungen. Berechtigt?
So ein moderner Schweißlaser ist schon eine tolle Sache, wirklich! Als man noch die Räume mit Talglichtern oder Kienspänen beleuchtete, konnte sich bestimmt keiner vorstellen, dass mit genau solchem Licht das da trübe über die Wände geisterte, einmal Löcher gebohrt, Metalle geschweißt, Nachrichten übermittelt, Entfernungen gemessen, operiert, ja sogar Weltraumfahrzeuge angetrieben werden könnten. Einer der Ersten der sich über die Arbeitsleistung des Lichtes Gedanken machte, war, wer könnte es schon anders gewesen sein, Leonardo da Vinci.
Leonardo da Vinci hatte den revolutionären Gedanken, Kupferbleche für einen großen Parabolspiegel, der als Sonnenreflektor eingesetzt werden sollte, mittels gebündeltem Sonnenlicht zu verschweißen. Da man damals das erforderliche Kupferblech in Ermangelung von Walzwerken nicht in der erforderlichen Größe herstellen konnte, hatte er den Einfall, den Spiegel aus einzelnen Blechstreifen zusammen zu setzen und diese zunächst zu vernieten. Zur Herstellung des erforderlichen Kupferbleches, hatte er eigens eine Blech-Ziehmaschine konstruiert, da moderne Blechwalzen damals noch nicht existierten. Diese Blechstreifen sollten auf einen hölzernen Untergrund montiert und poliert werden. Mittels reflektierter und gebündelter Sonnenenergie, verschweißte Da Vinci dann tatsächlich zwar kein Kupfer, wohl aber erfolgreich die gesamte Bleieindeckung eines Kirchendaches in Venedig. Somit darf Leonardo als der Erfinder des Schweißens mittels Strahlungsenergie betrachtet werden. Wohlgemerkt, in einer Zeit, als die Hexenverbrennungen noch in frischer Erinnerung waren und Amerika gerade eben erst entdeckt war! (Die Originalunterlagen Da Vincis finden Sie in Paris)
Leonardo da Vinci blieb lange der Einzige, der sich mit diesem Problem erfolgreich befasst hatte. Erst in den frühen 50er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts hat sich ein Amerikaner wieder Gedanken über dieses Thema gemacht. Da bekannt war, dass das weiße Licht die Summe aller Farben ist, aber halt, ich bin zu schnell, zuerst einmal etwas über Licht und Wellen:
Licht ist zumindest teilweise als Welle zu verstehen. Es tritt es auch in Form von Quanten auf und entwickelt sogar mechanische Energie. (Sehr schön zu beobachten an einer sogen. Lichtmühle, einem luftleeren Glaskolben, in welchem ein Rotor angebracht ist. An den Enden des Rotors befinden sich Glimmerplättchen, die auf jeweils der gleichen Seite mit einer Kerze angerußt sind, so dass das Licht absorbiert wird. Die andere Seite bleibt blank und reflektierend. Bestrahlt man nun die Lichtmühle mit Sonnen- oder Lampenlicht, dreht sich der Rotor durch die einfallende mechanische Kraft des Lichtes.) Hier beschäftigen wir uns jedoch mit der Lichtwelle, die verantwortlich für die Farben ist.
Was ist das eigentlich, Farbe? Eine elektromagnetische Welle, und dazu gehört auch das Licht, beginnt bei Null, (man spricht von „Sinus Null“ steigert ihre Kraft bis sie den Zenith ihrer Leistung erreicht hat, fällt wieder ab und erreicht schließlich wieder den Nullpunkt, überschreitet ihn und bildet nun den entgegengesetzten, negativen Bereich spiegelbildlich aus. Nach Erreichen des Zeniths und des anschließenden Nullpunktes, beginnt der Vorgang von neuem. Hierbei spricht man von einer Sinusbewegung. Dieses Prinzip der Wellenbewegung ist immer gleich, ob wir uns Wasser betrachten, in welches man einen Stein geworfen hat und in dem sich nun die Wellen kreisförmig ausbreiten, oder ob wir uns eine Funkantenne als Beispiel nehmen. Bei letzterer, dehnen sich die Wellen allerdings kugelförmig aus (wenn man die Antenne als Punkt betrachtet), da im Gegensatz zur Wasseroberfläche, eine weitere Dimension dazugekommen ist. Auch Licht breitet sich so aus. Die Länge einer kompletten Welle, also von Null + bis Null – , wird als Lambdalänge bezeichnet, die Höhe der Welle, und damit ihre Leistung, als Amplitude. Starkes Licht hat eine hohe Amplitude, schwaches, eine flache. Jede Lambdalänge stellt eine andere Farbe dar. Infrarot und Rot, sind die langwelligsten Farben, Violett und Ultraviolett die kurzwelligsten ( Es handelt sich jeweils um die Grenzbereiche des sichtbaren Lichtes). Alle anderen sichtbaren Farben, haben jeweils eine eigene Wellenlänge. Da das weiße Licht die Summe aller Farben darstellt, kann man weißes Licht in einem Glasprisma aufspalten, es zerfällt wieder in die einzelnen Spektralfarben. In der Natur ist und diese Erscheinung als Regenbogen bekannt. Da sich bei weißem Licht kurze und lange Wellen überschneiden, (Phasenverschiebung) kommt es zwangsläufig zu erheblichen Energieverlusten, da sich gegenüberstehende Kräfte stets ausgleichen (Prinzip Balkenwaage). Daraus folgt, dass monochromes, also einfarbiges Licht energiereicher ist, als weißes. Da die Lichtwellen normalerweise nicht polarisiert sind, sich die einzelnen Wellenbewegungen also nicht senkrecht, sondern in allen Winkelgraden eines Kreises abspielen, ergibt sich aus dieser Eigenschaft ein weiterer Kräfteverlust, was einen denkbaren Wirkungsgrad anbetrifft. Dazu kommt, dass Licht normalerweise nicht parallel gerichtet, sondern diffus auftritt, was eine weitere Zersplitterung des Energiegehaltes zur Folge hat. Was aber kam danach?
Wir kehren zurück zu Leonardo da Vinci: Er blieb lange der Einzige, der sich mit diesem Problem überhaupt erfolgreich befasst hatte. Erst in den frühen 50er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts erfolgte in Sachen Licht ein neuer Quantensprung!
Ein Amerikaner hatte sich in einem wissenschaftlichen Artikel Gedanken über das Thema Licht und Leistung gemacht. Da bekannt war, dass das weiße Licht die Summe aller Farben ist, und außerdem die Polarität des Lichtes vielfältig ist, stand für ihn außer Zweifel, dass im Licht sehr viel mehr Energie stecken musste, als normalerweise wahrnehmbar ist. Das brachte ihn nun wiederum auf folgenden Gedanken: Wenn man das Licht sozusagen „transformieren“, also polarisiert auf eine einzige Wellenlänge, auf eine einzige Farbe bringen könnte, dann müssten sich zwangsläufig infolge der dann nicht mehr vorhandenen Phasenverschiebung der Einzelfrequenzen des Lichtes, also der einzelnen Farben, der Energiegehalt des Lichtes extrem erhöhen.
Bekanntlich heben sich Plus- und Minuskräfte gegeneinander auf, wenn sie gleichzeitig auftreten. Und genau das musste in weißem Licht ja der Fall sein! Wenn nun, so führte er weiter aus, die Lichtquelle monochrom und stark genug gebündelt wäre, und noch dazu parallel, also gleichgerichtet, dann sollte sich, so vermutete er, eine starke Erhitzung der Stelle einstellen auf die ein solcher Lichtstrahl aufträfe. Die entstehende Energie könnte, so mutmaßte er, ausreichen um Metalle zu schweißen, oder sogar Kanonen ersetzen. Diese Gedanken veröffentlichte er in einem Aufsatz, den die bekannteste wissenschaftlichen Zeitung der Vereinigten Staaten von Amerika, anfangs der 50er Jahre des vorigen Jahrhunderts brachte. Der Aufsatz schlug ein wie eine Bombe! Weite Teile der wissenschaftlichen Welt waren von dieser Idee fasziniert, und es setzte ein Wettlauf sondergleichen ein. Jeder wollte die Idee der Lichttransformation als Erster umsetzen.
Nun hatten man bereits früher beobachtet, dass bestimmte Minerale fluoreszieren. Fluoreszieren ist sinngemäß eine solche Transformation des Lichtes, d.h. z.B. ein mit unsichtbarem UV-Licht bestrahltes Mineral „transformiert“ das Licht auf eine für uns sichtbare Frequenz herunter, der Gegenstand beginnt zu leuchten, zu fluoreszieren. Es war auch längst bekannt, dass manche Stoffe Lichtenergie speichern können, etwa Leuchtfarben. Bei ihnen erfolgen sogen. Quantensprünge, es werden durch eingeleitete Energie, Elektronen auf höhere Umlaufbahnen katapultiert. Beim Herunterfallen auf die ursprüngliche Ebene, wird die gespeicherte Energie in Form einer Leuchterscheinung wieder abgegeben. Ein bei jedem zweiten Lichtschalter angewendetes Prinzip, damit man die Taster im Dunkeln findet.
Man begann nun zunächst mit solchen Materialien zu experimentieren und hatte unerwartet schnell Erfolg. Als ein wegen des besseren Lichtaustrittes p lange schliffener und mit einer gewendelten Blitzlampe versehener Rubinstab beleuchtet wurde, zeigten sich an den beiden Enden des Stabes kräftige Leuchterscheinungen. Da diese aber den Kristall zu beiden Seiten verließen und auch noch viel zu schwach waren, verspiegelte man zunächst ein Ende, um das Licht nur an einer Seite entweichen zu lassen. Da auch dies nicht den gewünschten Erfolg brachte, verspiegelte man das andere Ende auch noch, allerdings nicht so stark. Der dahinterstehende Gedanke war folgender: Wenn das in den Rubinstab eingeleitete Licht am Austritt durch die Spiegel gehindert würde, wäre es in dem Kristall eingefangen, da beide Spiegel es fortwährend reflektierten. Wären diese Spiegel nun ganz genau parallel zueinander ausgerichtet, müsste das im Rubinstab hin und her reflektierte Licht in sehr hohem Prozentsatz parallel gerichtet werden. Da zu gleicher Zeit aber durch die kräftige Lampe noch weiteres Licht in den Kristall „gepumpt“ würde, müsste der Energiegehalt kräftig ansteigen. Erst beim Erreichen der Leistungsgrenze des schwächeren Spiegels könnte das bis dahin aufgestaute Licht, explosionsartig sein Gefängnis verlassen. Ein Einfall der die Welt verändern sollte!
Aber etwas Glück gehört auch dazu!
Der Glücksfall, der Schlüssel zum Laser, war folgender. Eines der im Rubin befindlichen Elemente, war in der Lage Quantensprünge auszuführen! Seine Atome wurden durch das zugeführte Licht mit Energie beladen, genau wie unser leuchtender Lichtschalter! Allerdings entlud sich der Kristall in einer einzigen Kettenreaktion und kaum noch messbarer Zeit! Der aus diesem Experiment hervorgegangene Rubinlaser, war die Sensation der Fünfziger Jahre. Bis er aber auf den heutigen Stand weiterentwickelt war, vergingen noch viele Jahre, wenngleich sich am Prinzip nichts geändert hat.
Unsere heutigen Festkörper- Schweißlaser, bestehen im wesentlichen aus folgenden Komponenten: Zunächst der Laserstab, in unserm Fall ein YAG – Kristall (Yttrium-Aluminium-Granat). Das Material enthält eine genau festgelegte Menge Neodynium, die für die Energiespeicherung notwendig ist. Hinter und vor dem Laserstab sind zwei einstellbare und auswechselbare Spiegel angebracht. Sie sind, wie oben ausgeführt, von größter Wichtigkeit. Neben dem Laserstab befindet der Beleuchtungskörper, eine Hochleistungs- Blitzlampe. Wie Sie sich denken können, reicht eine Blitzlampe allein nicht aus! Die schon erwähnte Blitzlampe für das „Pumplicht“ und sämtliche anderen Resonatorbestandteile, befinden sich in einem vergoldeten, hochglanz- polierten Hohlraum (Kavität), der die Form einer Ellipse hat. An den beiden Brennpunkten sitzen Laserstab und Lampe. Um die erforderliche Gleichmäßigkeit der Beleuchtung zu erreichen, ist zwischen Lampe und Laserstab ein Streuglas platziert.
Damit die ganze Angelegenheit nicht zu warm wird, denn hier werden gewaltige Energien frei, ist das System mit Kühlwasser gefüllt. Wird die Lampe gezündet, kann das Licht den Hohlraum 
nicht verlassen. Da der Laserstab im zweiten Brennpunkt des ellipsoiden Hohlkörpers sitzt, wird das Licht von ihm aufgenommen und beginnt nun wie schon ausgeführt, zwischen den beiden Spiegeln hin und her zu pendeln. Mit dem Erreichen einer bestimmten Energiedichte, werden die Atome des Neodyniums im Laserstab angeregt, es werden Elektronen auf höher gelegene Schalen katapultiert, ein Vorgang, der mit einer erheblichen Energieaufnahme verbunden ist. Auf diese Weise wird die immer noch zuströmende Energie gespeichert. Wenn alle Atome „beladen“ sind, steigt der freie Energiegehalt weiter an. In der Folge kommt der sogen. Auskoppelspiegel an seine Leistungsgrenze und wird durchlässig. Gleich einem Dammbruch, verlässt nun alle vorhandene Energie in Form einer Kettenreaktion den Laserstab.
Gesamte innere Laserbahn mit Spiegeln, Shutter, Strahlaufweitungsoptik, Focussierung, Zahnriemen und Schrittmotor. Im Vordergrund, Anschluss für das 15-fache Arbeits-Mikroskop.
Der Name „Silber“ geht wahrscheinlich auf ein Lehnwort aus einer nicht indogermanischen Sprache zurück. Hieran erinnern der griechische und lateinische Name des Silbers. Unser heutiger Begriff taucht zuerst im Gotischen „silubr“ auf. Im Mittelhochdeutschen, Schwedischen und Englischen heißt es „silver“. Der griechische Name „argyros“ hat sich in den Bezeichnungen vieler Silbermineralien wie Argyrogit, Jodargyrit und Pyrargyrit erhalten. Der lateinische Name „argentum“ bedeutet ursprünglich weißes (helles, glänzendes) Metall, und ergab das chemische Symbol des Silbers (Ag). Auf den lateinischen Namen sind ferner 
die Bezeichnungen einiger Silbermineralien wie z.B. Argentit und Argentojarosit, sowie einer silberfarbenen Cu-Ni-Legierung (Argentan) zurückzuführen.
Vorkommen
Silber ist am Aufbau der Erdkruste mit nur 0,00001 Gew.% beteiligt – das entspricht einer Konzentration von 0,1 g/t. Damit steht es in der Häufigkeitstabelle der Elemente erst an 69. Stelle. Ein wirtschaftlicher Abbau der Silbervorkommen ist nur möglich, wo die Silberkonzentration im Gestein mindestens 0,1 % beträgt.
Wie alle Edelmetalle kommt auch Silber in der Natur GEDIEGEN vor. Selten nur bildet es kubische Kristalle, weit häufiger dagegen moos-, draht-, feder- und plattenartige Gebilde, sowie Klumpen. Große Stücke sind sehr selten. Am berühmtesten wurde der „Silbertisch“, eine 1466 in der Grube St. Georg in Schneeberg (Erzgebirge) gefundene plattenförmige Silberstufe von 2×4 m Grundfläche und einem Gewicht von 10 Wagenlasten, das entspricht etwa 20t. Die größte Silberstufe der Neuzeit wurde um 1820 in Sonora (Mexiko) gefunden, sie wog 1,03 t. Mehrere Silberstufen im Gewicht von einigen Kilogramm wurden aus Johanngeorgenstadt (Erzgebirge) bekannt.
Gediegenes Silber ist immer mit anderen Metallen legiert, am meisten mit Kupfer, Gold und Quecksilber, jedoch auch mit Antimon und Wismut. Gediegenes, mit 14% Wismut legiertes Silber heißt CHILENIT. Die meisten bedeutenden Gruben, aus denen gediegenes Silber gefördert wurde, sind heute weitgehend erschöpft, so z.B. die Vorkommen in Chanarcillo (Chile), Potosi (Bolivien) und Broken Hill (Australien). Dagegen werden in Colorado (USA), Ontario (Kanada), Huanchaca und Colquechaca (Bolivien), sowie im Erzgebirge (besonders bei Johanngeorgenstadt) im Rahmen der Uranförderung seit 1946, noch gediegenes Silber abgebaut.
Häufigstes Silbererz ist der SILBERGLANZ (auch: ARGENTIT) A92S, der 87,1 % Silber enthält. Tritt er in rhombischen Kristallen auf, so heißt er AKANTHIT. Silberglanz findet sich gelegentlich selbständig, zumeist jedoch als „Silberträger“ in Form feinster Schüppchen im BLEIGLANZ, der dadurch immer einen Silbergehalt von mindestens 0,02% bis 1% aufweist. Hauptfundstellen des Silberglanzes liegen in Nevada (USA), Mexiko und im Erzgebirge.
Die Eigenschaften des reinen Silbers
 | Chemisches Symbol Ag (lat. argentum = Silber) |
| Element aus der ersten Nebengruppe des Periodensystems |
| Ordnungszahl 47 |
| relative Atommasse 107,868 |
| Hauptwertigkeit l |
| Dichte 10,50 |
| Schmelzpunkt 960,85′ C |
| Siedepunkt 1980′ C |
| Brinellhärte 26 |
| Zugfestigkeit 137N/mm2 |
| Bruchdehnung 60% |
| Normalpotential + 0,799 V für Ag/Agl+. |
Silber ist ein weißes Metall, 
das alle anderen Metalle in Helligkeit der Farbe, Leitfähigkeit für Wärme und Elektrizität, Polierfähigkeit und Reflexionsvermögen übertrifft. Da es langwelliges Licht (rot, orange, gelb) noch vollständiger reflektiert als kurzwelliges, ist es von „warmem“ Farbton, etwa im Gegensatz zum „kühleren“ Chrom. Silber erreicht fast die Dehnbarkeit des Goldes. Es lässt sich zu Folien von nur 0,0002 mm Stärke schlagen. Dieses „Blattsilber“ ist durchscheinend und von bläulichgrüner Farbe. Aus 1 g Silber lässt sich ein Draht von 2 km Länge ziehen. Diese große Dehnbarkeit, die nur vom Gold übertroffen wird, lässt sich mit der geringen Härte des Silbers, die zwischen der des Kupfers und Goldes liegt und einer Mohshärte von etwa 3 entspricht, erklären.
Mit Sauerstoff reagiert Silber in festem Zustand durch Bildung einer unsichtbaren Schicht von SILBEROXID A920, die nur die Stärke von einem Molekül erreicht und als Schutzschicht wirkt. Das Vorhandensein dieser in sehr geringem Umfang wasserlöslichen Oxidschicht ermöglicht die Bildung von Silberionen, die in Verbindung mit Wasser keimtötend wirken. Auf diese Weise lässt sich erklären, dass nicht nur Präparate von Silber in Form kolloider Lösungen, z.B. Kollargol (Argentum colloidale), sondern auch Geräte, Bestecke und Münzen aus Silber eine OLIGODYNAMISCHE (d.h. sterilisierende) WIRKUNG haben.
Das bei Gewittern und unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung aus dem Luftsauerstoff entstehende OZON 03 bildet nach neueren Untersuchungen zusammen mit Silber, aber auch mit Silberoxid die Verbindung SILBER – DIOXOARGENTAT. Diese schwarze Verbindung wurde früher u.a. als Silberoxid bezeichnet. Da reines Silber für die meisten Anwendungsbereiche zu weich ist, wird es mit anderen Metallen legiert. Mit Quecksilber bildet es Amalgame, die heute vor allem in der Zahntechnik Verwendung finden.
Im Gegensatz zur Vielfalt der nach Farbe, Härte und Feingehalt unterschiedlichen Goldlegierungen ist die Zahl der für dekorative Zwecke verwendeten Silberlegierungen in den letzten Jahrzehnten immer stärker zurückgegangen. Abgesehen vom speziellen Bereich der Silberlote spielen heute bei der Herstellung von Schmuck, Elektronik und Bestecken nur noch relativ wenige Silberlegierungen eine Rolle. Sie gehören alle zum Legierungssystem Ag-Cu.
DIE WICHTIGSTEN SILBERLEGIERUNGEN
Zur Herstellung von Schmuck, Gerät (Korpuswaren) und Bestecken finden heute vorwiegend vier Silberlegierungen Verwendung, die alle zum Legierungssystem Ag-Cu gehören und im folgenden kurz beschrieben werden. Es ist nicht auszuschließen, dass Bestrebungen innerhalb der EG, die Zahl der für dekorative Zwecke verwendeten Silberlegierungen auf die beiden Ag 925 und Ag 800 zu beschränken, aus wirtschaftlichen Gründen Erfolg haben werden.
970/000-SILBER
entspricht wegen seines geringen Kupferanteils (3 Gew.%) noch ganz der Farbe des Feinsilbers, das es andererseits an Härte (HV 65-80) und Zugfestigkeit (235 N/MM2) erheblich übertrifft. Wegen seines hohen Soliduspunktes (Schmelzintervall 900-940’C) und der stark rückläufigen Bedeutung der Ag-950-Legierung, stellt das 970/000-Silber heute die einzige handelsübliche Legierung dar, die nicht nur für Niello-, sondern auch für Emaillierarbeiten geeignet ist und daher auch den Namen EMAILSILBER trägt. Da die theoretisch mögliche Aushärtung des 970/000-Silbers (beim 925/ 000-Silber beschrieben) in der Praxis kaum genutzt wird, ist der geringe Widerstand der Legierung gegen Biegebeanspruchungen zu berücksichtigen. Dies macht andererseits das 970/000-Silber besonders für Kaltverformungsarbeiten (Treiben, Ziselieren) geeignet. Die Anlaufbeständigkeit dieser Legierung ist die höchste von allen handelsüblichen Silberlegierungen.
925/000 – SILBER
(im Englischen auch: STANDARDSILVER) ist international unter dem Namen STERLINGSILBER als wichtigster Silberwerkstoff für die Korpuswarenherstellung bekannt. Während diese Legierung früher bei der Schmuckfertigung eine geringere Rolle spielte, setzt sie sich heute auch in diesem Bereich aus Exportgründen und wegen ihrer auf die geringe Härte (HV 70-85) zurückzuführenden Verarbeitbarkeit immer mehr durch. Da die Farbe von Sterlingsilber geringfügig von der des Feinsilbers abweicht, wird Ware aus dieser Legierung meist feinversilbert. Bei Schmuckwaren und kleineren Teilen aus Sterlingsilber genügt oft ein Abbeizen, da die Beize oberflächennahe Kupferbestandteileder Legierung löst und somit zur Bildung einer hauchdünen Feinsilberschicht führt.
835/000-SILBER
hat aufgrund seines relativ hohen Kupferanteils (16,5 Gew.-%) einen leicht gelblichen Farbton. Gegenüber Silberlegierungen mit höherem Feingehalt bietet Ag 835 keinerlei Vorteile, die nicht von Ag 800 noch übertroffen werden. Daher wird 835/000-Silber immer weniger angewandt. Seine Härte beträgt in rekristallisiertem Zustand HV 70-90, das Schmelzintervall reicht von 779 bis 838′ C.
800/000-SILBER
übertrifft die Silberlegierungen mit höherem Feingehalt nicht nur an Preiswürdigkeit, sondern auch an Härte (HV75-95), Zugfestigkeit (294-392 N/MM2) und gusstechnischen Eigenschaften. Dagegen ist die Anlaufbeständigkeit und Kaltverformbarkeit geringer als bei den Silberlegierungen mit höherem Feingehalt. Der verhältnismäßig hohe Kupferanteil (20 Gew.-%) begünstigt bei Kontakt mit Essigsäure die Bildung von Grünspan, einem Gemisch von verschiedenen Kupferacetaten. Ferner bewirkt der Kupferanteil eine gelbliche Färbung, die durch mehrfaches Ausglühen mit nachfolgendem Weißsieden durch Bildung einer Feinsilberschicht beseitigt werden kann. Diese Schicht ist aber so porös, dass sie nur mit Blutstein oder Polierstahl poliert werden kann. Aus diesem Grund ist eine galvanische Feinversilberung vorzuziehen. Für Gussarbeiten und zur Herstellung von Bestecken, die noch mehr als andere Silberwaren Härte und Abriebfestigkeit des Werkstoffs erfordern, ist Ag 800 die ideale Silberlegierung. Bei Verwendung von 800/ 000-Silber für andere Zwecke spielen meistens in erster Linie preisliche Gründe eine Rolle.
719/000-SILBER
entspricht der eutektischen Legierung des Systems Ag-Cu. Von allen Silber-Kupfer Legierungen ist dies die härteste (HV 97). Hohe Zugfestigkeit (363 N/mM2), geringe Bruchdehnung (21 %) und große Elastizität sind die Ursachen für die gelegentliche Verwendung dieser Legierung für federnde und stark beanspruchte Teile. Der Schmelzpunkt (779’C) macht diese Legierung als Lot geeignet, insbesondere für Emailsilber Ag 970. Nicht zuletzt wegen des kräftig geblichen Farbtons des Ag 719, aber auch wegen ihrer viel zu hohen Festigkeitseigenschaften ist diese Legierung heute fast ohne Bedeutung für die Praxis.