Legieren

Tiegel mit den beiden Metallen

Zur Herstellung der Bronze wird zunächst das Kupfer geschmolzen. Das dauert je nach Menge und Ofen etwa 15 bis 20min. Dann wird das Zinn zugegeben, das sofort schmilzt. In kurzer Zeit vermischen sich die beiden Metalle zu einer Bronzeschmelze. Durch Eindringen von Zinn-Atomen in das Gefüge des Kupfers entsteht die Bronze, deren Schmelzpunkt je nach Verhältnis von Kupfer und Zinn knapp unter 1000 Grad Celsius liegt.

Diesen Vorgang des Mischens flüssiger Metalle nennt man "Legieren".

Mittlerweile schmelzen wir Kupfer und Zinn von Anfang an zusammen. Wir haben den Eindruck, dass es nicht schädlich ist, wenn das Zinn gleich zu Beginn mit im Tiegel ist. Möglicherweise ist das Kupfer dadurch auch ein wenig schneller flüssig.

Das "Anlaufen" des Kupfers (Oxidation) kann man verhindern, indem man Holzkohle mit in den Tiegel gibt. Durch den Sauerstoffentzug beim Verbrennen wird das Kupfer reduziert und dadurch blank. Es ist aber manchmal schwierig, die Holzkohle aus dem Tiegel zu kriegen. Eventuelle Reste werden beim Guss mit einem Holzstück zurückgehalten oder vor dem Guss mit einer Kelle abgeschöpft.

Alternativ zu Kohlestückchen auf der Schmelze kann man weißes Flaschenglas verwenden. Es schließt die Metallschmelze nach oben ab und verhindert, dass Sauerstoff mit dem flüssigen Metall in Berührung kommt. Außerdem bindet das flüssige Glas Kohlestückchen und sonstige Verunreinigungen und hält sie beim Gießen zurück.

Die Bronze wird umso härter und spröder, je mehr Zinn sie enthält. Typische Mischungsverhältnisse sind 80:20, 90:10 oder 95:5. Der größere Anteil entfällt dabei immer auf das Kupfer. Die Angaben beziehen sich auf das Gewicht.

Wir verwenden für gewöhnlich 10%ige Bronze, d.h. ein Verhältnis von 90% Kupfer und 10% Zinn.

Um das richtige Gewichtsverhältnis von Kupfer und Zinn zu erhalten, haben wir eine spezielle Waage gebaut. Die Arme weisen ein Längenverhältnis entsprechend dem gewünschten Gewichtsverhältnis der beiden Metalle auf. Man legt auf die Waagschale am längeren Arm Zinn auf und füllt auf die andere Schale solange Kupfer nach, bis sich erneut ein Gleichgewicht einstellt. Die Probleme, die wir damit hatten sind hier beschrieben.

Werkburg_Bronzerechner.exe

Der Legierungsrechner benötigt das .NET-Framework 2.0. (Google ist Dein Freund)