Metallkunde für Heimwerker

Wichtige Metalle für Heimwerker – Metallkunde 1x1: Kupfer, Stahl, Edelstahl, Aluminium oder eines der vielen anderen Metalle – mit diesen arbeiten Heimwerker immer wieder. Dabei hat jedes der vielen Metalle ein eigenes Einsatzgebiet. Ein sehr wichtiges Metall ist zum Beispiel Eisen. Dies wird beispielsweise dadurch deutlich, dass Metalle in Eisen und Nichteisenmetalle unterschieden werden. Im weiteren Verlauf des Textes erhält der Leser einen Einblick in die Welt der Metalle.

1. Nichteisenmetalle im Baubereich

Oldtimer-Karosse (Bugatti) aus Aluminium

1.1. Aluminium (Al)

Aluminium wird beispielsweise für Dächer, Türen, Fenster oder auch für Flugzeuge verwendet. Auch Leitern, Treppen, Markisen, Rollladen oder Dachrinnen bestehen eventuell aus Aluminium.

Bei Aluminium handelt sich um das Metall, welches auf der Erde am häufigsten vorkommt.

Es ist

• sehr witterungsbeständig,
• weist ein nur geringes Gewicht und
• eine hohe Zugfestigkeit auf.

Aluminium wird aus Bauxit gewonnen.

Im Bauwesen wird Aluminium in unterschiedlichen Formen genutzt – beispielsweise als Band, Blech, Folie, Gussplatte oder Profil.

Das Metall lässt sich einfach sägen und schrauben und ist daher sehr gut bearbeitbar. Zudem kann es mithilfe von Eloxierung farblich gestaltet und geschützt werden.

Waschbecken aus Kupfer

1.2. Kupfer (Cu)

In vielen Bereichen des Bauwesens wird der Werkstoff Kupfer verwendet, zum Beispiel in Regenwassernutzungsanlagen, Abwassersystem oder Heizungs-, Heizöl-, Gas-, Trinkwasser und Solarinstallationen.

Kupfer ist das älteste Gebrauchsmetall.

Das Verarbeiten von Kupferrohren ist für Heimwerker recht einfach.

• Biegen,
• Verlöten oder
• Durchtrennen

geht leicht von der Hand. Das Verpressen und das Eindecken eines Dachs mit Kupfer ist allerdings eher etwas für den Fachmann.

Im Bereich der Baumetalle weist Kupfer die stärkste Bruchdehnung auf. Es lässt sich am stärksten verformen, bis es schließlich bricht. Für komplizierte Anschlüsse ist es daher perfekt geeignet.

Bei Montage hat Kupfer die bekannte rot-metallische Farbe. Durch Witterung entsteht allerdings eine Patina Deckschicht. Das mit Kupfer gedeckte Dach wird somit hell- bis blaugrün. Die entstehende Patina ist allerdings kein Qualitätsmangel, stattdessen stellt sie eine Schutzschicht dar.

Wasserhahn aus Messing

1.3. Messing

Messing wird beispielsweise für Waschtischarmaturen oder Türbeschläge genutzt.

Bei Messing handelt sich um einen Sammelbegriff für alle Verbindungen aus Zink und Kupfer.

Es können auch noch weitere Elemente hinzugefügt werden (etwa Eisen, Mangan, Nickel etc.). Dadurch entstehen weitere besondere Eigenschaften.

Messing weist eine goldene Farbe auf und ist ein recht teures Material, zudem ist es fester und härter als Kupfer.

Kuppeldach aus Blei

1.4. Blei (Pb)

Dieses Metall kommt vor allem bei Dächern und Fassaden oder bei historischen Verglasungen zum Einsatz.

Bei Blei handelt es sich um das schwerste der Gebrauchsmetalle.

Befindet sich Blei an der Luft, entsteht schützendes Bleioxid. Dies und seine Beständigkeit machen Bleche aus Metall zu wichtigen Schutzblechen auf Dächern.

Blei wird auch in der Medizin verwandt, da radioaktive Strahlen nicht durch Blei (je nach Dicke) gelangen können. Beim Röntgen werden deshalb auch Bleischürzen verwendet. Blei ist allerdings auch giftig. Allerdings nur wenn direkter Kontakt mit dem Menschen besteht.

Skulpturen aus Bronze

1.5. Bronze

Bronze ist seit der Bronzezeit bekannt. Im frühen Mittelalter wurden aus Bronze beispielsweise die Kirchenportale gefertigt. Diese sind teilweise bis heute erhalten.

Heute werden noch Materialien für Rohrleitungen aus Bronze gefertigt. Eine große Bedeutung im Bauwesen spielt Bronze allerdings nicht mehr. Im Bereich von Denkmälern und Mahnmalen sind das partiell anders aus.

1.6. Nickel (Ni)

Nickel wird hauptsächlich in der Stahlveredelung eingesetzt. Durch sie wird die Härte und Zähigkeit des Stahls gestärkt.

1.7. Zink (Zn)

Mit Zink werden Eisenbleche für Eimer, Drähte, Rohre oder Dachrinnen verzinkt. Langfristig schützt Zink allerdings nicht vor dem Durchrosten. Früher wurde auch das Bad in verzinkten Wäschebottichen eingenommen.

2. Edelstahl, Stahl und Eisen

Das mit Abstand wichtigste Gebrauchsmaterial ist Eisen.

Reines metallisches Eisen ist sehr weich und nahezu unbrauchbar. Zusammen mit Kohlenstoff und anderen Elementen entsteht aus Eisen Stahl. Ist der Kohlenstoffgehalt im Stahl sehr hoch, wird von Guss- oder Roheisen gesprochen.

Schrauben & Muttern aus Edelstahl

2.1. Edelstahl

Bei Edelstahl handelt es sich um ein rostbeständiges Metall, welches beispielsweise für Spülbecken, Treppengeländer oder Bestecke genutzt werden kann. 

Bei Edelstahl handelt es sich um eine Legierung aus Chrom, Nickel, Eisen, Molybdän oder Mangan.

Edelstahl ist korrosionsbeständig und sehr unempfindlich.

Am häufigsten wird Stahl zusammen mit Chrom und Nickel als Legierungsmetalle verwendet. Jedes Metall hat dabei andere positive Eigenschaften:

• Chrom sorgt für die Rostfreiheit von Stahl,
• Nickel verstärkt die Widerstandsfähigkeit.
• Molybdän verstärkt den Chromeffekt noch mehr,
• Vanadium verbessert die Verarbeitungsfähigkeit.

Für die Fertigung von Schrauben und Muttern wird unter anderem der Edelstahl 1.4104 eingesetzt.

Typischer Einsatz für Baustahl: Stangen zur Betonstabilisierung

2.2. Stahl

Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als zwei Prozent wird Stahl genannt.

Bearbeitet wird das Metall beispielsweise durch Schmieden, Sägen oder Bohren. Die Härte und Festigkeit des Metalls kann durch die richtige Behandlung stark beeinflusst werden. Es gibt einige unterschiedliche Stahlsorten, u.a.

• einfacher Baustahl,
• hochlegierter oder
• niedriglegierter Stahl.

Stahl bietet sich im Heimwerkerbereich für viele unterschiedliche Arbeiten an. Ideal kann es beispielsweise für das Zusammenschweißen von Regelgestellen oder für Halterungen genutzt werden.

Auch eine handwerkliche oder industrielle Beschichtung des Metalls ist möglich.

Feuerstelle aus Gusseisen

2.3. Eisen (Gusseisen)

Der Name Gusseisen stammt daher, dass Eisen mit einem hohen Kohlenstoffgehalt (über 2 %) nur noch gegossen und nicht mehr geschmiedet werden kann.

Hochzeit des Gusseisens war die Zeit zwischen 1860 und 1920.

In dieser Zeit wurden Brücken, Balkongeländer und Balustraden aus dem Metall hergestellt. Heute wird Gusseisen vor allem für die Herstellung von Pfannen oder Töpfen genutzt, im Baubereich auch für Gullydeckel oder Kanalroste.

3. Typische Metall-Projekte für den Heimwerker

4. Etwas unklar geblieben?

Bisherige Fragen:

• Blech und Eisen
  Frage: Was ist der Unterschied zwischen Eisen und Blech?
  Antwort: Ein Blech ist ein Walzwerkserzeugnis aus Metall. Nahezu jedes Metall kann zu Blech verarbeitet werden. Eisen ist ein Metall. Dementsprechend gibt es auch Eisenblech. Eine faszinierende Eigenschaft von Blechen ist ihre Formbarkeit. Sie können gebogen, gestanzt und in komplexe Formen gebracht werden, was sie zu einem unverzichtbaren Material in der modernen Fertigung macht.

5. Rund ums Thema