Technisches Gestalten - do-it-werkstatt.ch
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S<strong>ch</strong>weissen m<strong>it</strong> der Autogenanlage.<br />
S<strong>ch</strong>utzbrillen tragen bei der<br />
Metallbearbe<strong>it</strong>ung ist ein absolutes<br />
Muss. Das Tragen von Hands<strong>ch</strong>uhen<br />
erhöht die Si<strong>ch</strong>erhe<strong>it</strong>.<br />
dringt zusätzli<strong>ch</strong> in die Metalle ein. Es kommt in diesem<br />
Berei<strong>ch</strong> zu einer «Mikro-Legierung». Lote bestehen immer<br />
aus einem anderen Metall als die zu verbindenden Stücke.<br />
Beim Wei<strong>ch</strong>löten beträgt die Arbe<strong>it</strong>stemperatur bis 450°C,<br />
in der S<strong>ch</strong>ule gebräu<strong>ch</strong>li<strong>ch</strong>es Wei<strong>ch</strong>lot s<strong>ch</strong>milzt bei 230°C<br />
und besteht aus einer Legierung von Blei und Zinn, dem<br />
Lötzinn (Verhältnis ist häufig auf der Rolle angegeben).<br />
Beim Hartlöten liegt die Arbe<strong>it</strong>stemperatur wesentli<strong>ch</strong><br />
höher und Lote beispielsweise aus Messing, Neusilber oder<br />
Silber s<strong>ch</strong>melzen zwis<strong>ch</strong>en 450°C bis gegen 1000°C. Beim<br />
Wei<strong>ch</strong>- und Hartlöten sind Flussm<strong>it</strong>tel unerlässli<strong>ch</strong>. Diese<br />
verhindern während des Lötens die Oxidbildung und erhöhen<br />
die Fliessfähigke<strong>it</strong> auf den Oberflä<strong>ch</strong>en der zu verbindenden<br />
Metalle.<br />
Bere<strong>it</strong>s 3500 v.Chr. kannten die Erfinder der Bronze im m<strong>it</strong>tleren<br />
Osten den Lötzinn, indem Blei- und Zinnerze zusammen<br />
ges<strong>ch</strong>molzen wurden. Die S<strong>ch</strong>weisste<strong>ch</strong>nik ist jünger<br />
und wurde in Kleinasien um 1500 v.Chr. erfunden. Bei der<br />
Hammers<strong>ch</strong>weissung legte man weissglühende Eisenstücke<br />
aufeinander und s<strong>ch</strong>lug m<strong>it</strong> einem Hammer so lange darauf,<br />
bis sie m<strong>it</strong>einander verbunden waren. Bis gegen Ende des<br />
19. Jahrhunderts kannte man nur die Hammers<strong>ch</strong>weissung.<br />
1877 erfand ein amerikanis<strong>ch</strong>er Ingenieur die Methode<br />
der elektris<strong>ch</strong>en Widerstandss<strong>ch</strong>weissung, wel<strong>ch</strong>e bere<strong>it</strong>s<br />
a<strong>ch</strong>t Jahre später zur Li<strong>ch</strong>tbogens<strong>ch</strong>weissung führte. An<br />
die metallenen Werkstücke und den S<strong>ch</strong>weissstab, Stabelektrode<br />
genannt, wird eine elektris<strong>ch</strong>e Spannung angelegt,<br />
so dass bei Berührung des Stabs am Werkstück ein elektris<strong>ch</strong>er<br />
Li<strong>ch</strong>tbogen entsteht. Dieser führt zum S<strong>ch</strong>melzen des<br />
Materials und vers<strong>ch</strong>weisst die Metallstücke. Man spri<strong>ch</strong>t<br />
von Elektrodens<strong>ch</strong>weissen.<br />
Ein anderes oft verwendetes S<strong>ch</strong>weissverfahren ist das Gass<strong>ch</strong>melz<br />
s<strong>ch</strong>weissen. Dieses wurde kurz na<strong>ch</strong> 1900 in Frankrei<strong>ch</strong><br />
entwickelt und arbe<strong>it</strong>et m<strong>it</strong> einer über 3000°C heissen<br />
Sti<strong>ch</strong>flamme eines Acetylen-Sauerstoff-Bren ners. Diese<br />
Flam me erh<strong>it</strong>zt das Metall auf eine S<strong>ch</strong>melztemperatur von<br />
ca. 1350°C. Der Zusatzwerkstoff wird von Hand zugeführt,<br />
es kann aber au<strong>ch</strong> ohne Zusatz ges<strong>ch</strong>weisst werden, daher<br />
der Name Autogens<strong>ch</strong>weissen.<br />
In der Volkss<strong>ch</strong>ule wird heute fast auss<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong> das<br />
S<strong>ch</strong>utz gass<strong>ch</strong>weissen eingesetzt. Zwis<strong>ch</strong>en einer kontinuierli<strong>ch</strong><br />
zugeführten Metallelektrode (Draht) und dem<br />
Werkstück wird ein Li<strong>ch</strong>tbogen gezündet (Temperatur<br />
zwis<strong>ch</strong>en 5000 und 6000°C). Dieser Li<strong>ch</strong>tbogen, das Zusatz<br />
SCHULEkonkret 7/2009 «Feuer» Feuerkörbe und Feuersäulen<br />
material und das S<strong>ch</strong>melzbad werden dur<strong>ch</strong> ein S<strong>ch</strong>utzgas<br />
gegen die Einwirkung des Luftsauerstoffs abges<strong>ch</strong>irmt. Die<br />
Vorteile dieses Verfahrens sind eindeutig:<br />
Im Unters<strong>ch</strong>ied zum Gass<strong>ch</strong>melzverfahren wird das ganze<br />
Werkstück sehr s<strong>ch</strong>nell und örtli<strong>ch</strong> begrenzt erh<strong>it</strong>zt, so dass<br />
es weniger zu Verformungen der Werkstücke kommt.<br />
Im Unters<strong>ch</strong>ied zum Elektrodens<strong>ch</strong>weissen entsteht keine<br />
S<strong>ch</strong>lacke, so dass das mühsame me<strong>ch</strong>anis<strong>ch</strong>e Entfernen entfällt.<br />
Zudem wird das Zusatzmaterial kontinuierli<strong>ch</strong> na<strong>ch</strong>geführt.<br />
Das S<strong>ch</strong>utzgass<strong>ch</strong>weissen eignet si<strong>ch</strong> im Freien nur<br />
bedingt, da dur<strong>ch</strong> Luftzug die S<strong>ch</strong>utzgashülle weggeblasen<br />
werden kann.<br />
Unterri<strong>ch</strong>tseinstieg<br />
Je na<strong>ch</strong> Voraussetzungen der S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler<br />
müs sen die vers<strong>ch</strong>iedenen Verfahren der Metallbearbe<strong>it</strong>ung<br />
eingeführt und geübt werden. Eine theoretis<strong>ch</strong>e und praktis<strong>ch</strong>e<br />
Einführung der S<strong>ch</strong>weissverfahren ist si<strong>ch</strong>er an gebra<strong>ch</strong>t.<br />
Besonderes Gewi<strong>ch</strong>t ist auf die Ein ri<strong>ch</strong>tung der<br />
Ar be<strong>it</strong>splätze und auf Si<strong>ch</strong>er he<strong>it</strong>saspekte zu legen, Hin wei se<br />
dazu unter www.bfu.<strong>ch</strong> > Informationsblätter > Flam men<br />
und Li<strong>ch</strong>tbogen. Be festigungs mögli<strong>ch</strong> ke<strong>it</strong>en sind Grund lage<br />
für präzises S<strong>ch</strong>weissen: Geeignet sind Klemm zangen und<br />
S<strong>ch</strong>raubzwingen, S<strong>ch</strong>weissmagnete, winklige Metallplatten<br />
oder Hilfslehren (z.B. Quadrat aus Holz). Unumgängli<strong>ch</strong><br />
und Voraussetzung für selbständiges Arbe<strong>it</strong>en sind Mate rial <br />
erprobungen und S<strong>ch</strong>weissübungen m<strong>it</strong> den zu verarbe<strong>it</strong>enden<br />
Materialien.<br />
Experimente und Übungen<br />
• «S<strong>ch</strong>weissraupen» ziehen auf Reststücken. Testen vers<strong>ch</strong>ie<br />
dener Einstellungen (Drahtvors<strong>ch</strong>ub und Stromstärke)<br />
für vers<strong>ch</strong>iedene Materialstärken.<br />
• Eisenreststücke m<strong>it</strong>einander vers<strong>ch</strong>weissen m<strong>it</strong> den<br />
Materialdicken, die na<strong>ch</strong>her verarbe<strong>it</strong>et werden.<br />
• Versu<strong>ch</strong>e ohne S<strong>ch</strong>utzgas und Resultate verglei<strong>ch</strong>en.<br />
• Zwei Reststücke verbinden und im S<strong>ch</strong>raubstock m<strong>it</strong><br />
dem Hammer auf Festigke<strong>it</strong> testen. Vorsi<strong>ch</strong>t: Metallteile<br />
können wegfliegen!<br />
Planung<br />
Entwicklung Feuerkörbe oder Feuersäulen: Zuerst Skizzen<br />
entwerfen, ans<strong>ch</strong>liessend Modellbau m<strong>it</strong> Kartonstreifen,<br />
Draht, Elektrikerdraht u.a. geeigneten Materialien dur<strong>ch</strong><br />
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