81 Verantwortungsvolle Verwendung von Rohstoffen Welche Kupferlegierungen werden häufig verwendet? Reine Metalle sind für Verwendungen oft ungeeignet, da sie zu weich sind oder an feuchter Luft leichter korrodieren („rosten“). Legierungen haben oft verbesserte Eigenschaften gegenüber den reinen Metallen. Das weiche Metall Kupfer wird daher häufig mit anderen Metallen legiert. Bronze wurde bereits vor etwa 7000 Jahren aus Kupfer und Zinn hergestellt. Die heutige Bronze besteht zu mindestens 60 % aus Kupfer. Sie kann auch andere Metalle als Zinn (zB Aluminium, Mangan, Nickel, …) enthalten. Bronze ist korrosionsbeständig, gut gießbar, leichter schmelzbar und härter als Kupfer. Mit Bronze werden Medaillen, Glocken und Kunstwerke hergestellt (Abb. 81.1). Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Messing ist goldfarben, gut bearbeitbar und korrosionsbeständig. Es wird häufig zB zur Herstellung von Wasserarmaturen, Musikinstrumenten (Trompeten, Saxophone, …) und Schlüsseln verwendet (Abb. 81.2). Münzen bestehen aus Metallen, die den angegebenen Wert der Münze nicht übersteigen dürfen. Außerdem sollen sie nicht korrodieren und sich nicht schnell abnutzen (Abb. 81.3). Unsere 1-, 2- und 5-Cent-Münzen bestehen daher aus billigem Stahl, der mit einer dünnen Kupferauflage vor Rosten geschützt ist. 10-, 20- und 50-Cent-Münzen sind aus „Nordischem Gold“ hergestellt. Das ist eine goldfarbene Cu-Al-Zn-Sn-Legierung. 1- und 2-Euro-Münzen bestehen aus dem goldenen „Nickel-Messing“ (Cu-Zn-Ni) und dem silbernen „Kupfernickel“ (Cu-Ni). Ein reiner Nickelkern mit magnetischen Eigenschaften macht die Münzen fälschungssicher. Welche leicht schmelzbaren Legierungen verwenden wir häufig? Manche Legierungen haben eine niedrigere Schmelztemperatur als die einzelnen reinen Metalle. Hier findest du drei Beispiele dafür: • Lötzinn kennst du vielleicht aus dem Unterricht für „Technik und Design“. Du kannst damit Drähte und Bauteile miteinander elektrisch leitend verbinden (Abb. 81.6). • „Fieldsches Metall“ ist eine Legierung aus Bismut, Indium und Zinn. Es schmilzt bereits bei 62 °C (Abb. 81.4). Empfindliche Sicherungen in der Elektronik enthalten oft einen Schmelzdraht aus Fieldschem Metall. • „Galinstan“ besteht aus Gallium, Indium und Zinn („Stannum“). Die Legierung ist zwischen –19,5 und über 1 000 °C flüssig und eignet sich daher gut als Flüssigkeit für Thermometer (Abb. 81.5). Gestalte eine Präsentation über eine Berufsgruppe (Fähigkeiten, Ausbildung, …), die sich mit den vorgestellten Legierungen und ihren Anwendungen beschäftigt. 81.1 Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn. 81.2 Diese Schlüssel sind aus Messing – einer Cu-Zn-Legierung – hergestellt. 81.3 Die Zusammensetzung unserer Euromünzen Stahl-Kern Kupfer-Mantel nordisches Gold (89 % Cu, 5 % Al, 5 % Zn, 1 % Sn) Nickel-Messing (75 % Cu, 20 % Zn, 5 % Ni) Kupfernickel (75 % Cu, 25 % Ni) Nickel Infobox: Legierungen mit dem niedrigstmöglichen Schmelzpunkt nennen wir „eutektische Legierungen“. A2 81.4 Fieldsches Metall (links), Sicherungen (rechts) Fieldsches Metall (32,5 % Bi, 51 % In, 16,5 % Sn) 81.5 Galinstan-Fieberthermometer Galinstan (68,5 % Ga, 21,5 % In, 10 % Sn) 81.6 Ein Kupferdraht wird an den Anschluss eines Elektromotors gelötet. Lötstelle Lötkolben Lötzinn (zB 99 % Sn, 1% Cu) GefBU x3i6e8 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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