PE-Fittinge
  
 

Messing

Korrosionsbeständigkeit

Verschraubung Eine der herausragenden Eigenschaften von Messing ist seine Korrosionsbeständigkeit gegen Wasser, Dampf, verschiedene Salzlösungen und viele organische Flüssigkeiten. Korrosion ist meist elektrochemisch bedingt und ergibt sich daraus, dass "unedle" Metalle danach streben, in eine stabile oxidierte Form überzugehen. Kupfer als das edelste unter den Gebrauchsmetallen ist ausgesprochen korrosionsbeständig ­ ein Merkmal, das auch für die Kupfer-Zink-Legierung Messing zutrifft. In bestimmten, äußerst seltenen Fällen kann eine selektive Korrosion auftreten ­ die so genannte Entzinkung. Voraussetzung für diesen Vorgang ist ein stark chloridhaltiges, in der Regel weiches Wasser. In einem derartigen Medium, das in Deutschland als Trinkwasser sehr selten verteilt wird, können sich Kupfer und Zink auflösen. In der Folge wird das Zink weggeführt, das Kupfer dagegen als schwammartige Masse wieder abgeschieden. Die Werkstoffanalyse zeigt, dass die kupferreiche -Phase im Messing korrosionsbeständiger als die zinkreichere -Phase ist, die im heterogenen Gefüge bevorzugt angegriffen wird. Spezielle Legierungselemente ("Inhibitoren") und eine entsprechende Wärmebehandlung verhindern, dass dieser Vorgang stattfinden kann. Entzinkungsbeständige Messinge werden als gütegesicherte Produkte geliefert und sind breit am Markt verfügbar. Unter ungünstigen Bedingungen kann es zur Spannungsrisskorrosion kommen. Dabei treten plötzlich Risse am Bauteil auf, ohne dass es vorher erkennbare Anzeichen gibt. Damit es zu einem derart seltenen Schaden kommt, müssen jedoch drei Bedingungen gleichzeitig eintreten: Der Werkstoff muss eine bestimmte Legierungszusammensetzung haben, unter deutlicher Zugspannung stehen und einem spezifischen Korrosionsmedium ausgesetzt sein ­ meist Ammoniak oder ammoniakalische Verbindungen im Zusammenspiel mit Wasser oder Wasserdampf. Durch entsprechende Wärmebehandlungen lassen sich Eigenspannungen im Werkstück abbauen, ohne die Festigkeitseigenschaften wesentlich zu beeinträchtigen. Wenn äußere Spannungen, z.B. bei der Montage, aufgebracht werden, ist es sinnvoll, die Bruchdehnung der Messinglegierung anzuheben. Auch dies lässt sich durch eine gezielte Glühbehandlung erreichen. Am günstigsten ist die Wärmebehandlung am Fertigbauteil. So lassen sich alle bei der Fertigung aufgebrachten Eigenspannungen abbauen. Die bei einer Montage typischerweise aufgebrachten Zugspannungen sind dann unproblematisch. Fehlt eine der drei Bedingungen, kann Spannungsrisskorrosion nicht auftreten. Galvanische Schichten können die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion unter Umständen verbessern, garantieren jedoch keinen absoluten Schutz. In der Installationspraxis helfen sie jedoch nicht, da diese Schichten zum Beispiel durch Verformungen während der Montage aufreißen können. Mit standardisierten Prüfverfahren lässt sich kontrollieren, ob Bauteile beständig gegen Spannungsrisskorrosion sind. Für derartige Prüfverfahren gibt es klare Richtlinien. Entscheidend ist, möglichst das einbaufertige Bauteil zu prüfen. Die heute üblicherweise verwendeten Verfahren sind in DIN 50916 beschrieben. Dabei werden Proben oder Bauteile den Dämpfen einer Ammoniaklösung in einem Becherglas ausgesetzt und nach einer vorgegebenen Zeit auf Risse untersucht.

Ausgewählte Kupfer-Zink-Legierungen

Unter den zahlreichen Messingsorten ragen einige Knetlegierungen heraus, die an dieser Stelle etwas detaillierter vorgestellt werden sollen. Das Anwendungsspektrum für Dreh- und Warmpressteile ist breit gefächert. An vorderster Stelle sind Abnehmer für Wasser-, Heizungs- und Gasarmaturen zu nennen.

CuZn40Pb2

Dieser Werkstoff ist das "klassische Schmiedemessing". Der Werkstoff zeichnet sich dadurch aus, dass er sehr gut warmformbar und sehr gut spanbar ist. Die Legierung wird für Warmpress- und Drehteile in der Sanitärinstallation eingesetzt. Typische Produkte sind Fittings sowie Anschlussstücke für Gasboiler CuZn39Pb3: Diese Legierung ist bei spanabhebenden Arbeiten unübertroffen ­ quasi das Maß jeder Zerspanung. Sie ist in Trink- und Brauchwasser gut korrosionsbeständig und lässt sich optimal Warmformen. Der Werkstoff eignet sich im Sanitärbereich besonders für Auslaufarmaturen.

CuZn36Pb2As - entzinkungsbeständiges Messing

Dieser Werkstoff ist entzinkungsbeständig und überzeugt durch seine optimale Kombination aus guter Spanbarkeit, Kalt- und Warmformbarkeit. Seine gute Korrosionsbeständigkeit zeigt sich besonders in kritischem Wasser sowie im Seewasser. Hauptsächlich wird er für Industrie- und Haushaltsarmaturen verwendet sowie für Rohrverbinder und Fittings. Die Entzinkungsbeständigkeit des Werkstoffs wird nach ISO 6509 überprüft. Der Werkstoff ist auch für Anwendungen im Seewasser zugelassen (Lloyds Register of Shipping; für so genannte "through-hull fitings", die durch einen Schiffsrumpf hindurchgehen).

CuZn37

Dieser Werkstoff ist in Deutschland die wirtschaftlich wichtigste Legierung für die Kaltumformung, da er ein einheitliches, homogenes Gefüge aufweist. Für spanabhebende Arbeiten ist er dagegen weniger geeignet, lässt sich jedoch gut Löten und Schweißen. Die Legierung wird vielfach für Sanitärzubehör wie Ablaufarmaturen, Duschstangen und Accessoires eingesetzt.

CuZn38Pb2

Diese Legierung kommt immer dann zum Zuge, wenn zusätzlich gerändelt und gebördelt werden muss. Sie vereint optimales Zerspanen und gute Kaltumformbarkeit. Genormt und bewährt Alle Messing-Bauteile deutscher Armaturen- und Fittinghersteller, die die Forderung der DIN 50930-6 erfüllen, können in allen Trinkwässern eingesetzt werden. Diese Legierungen nach DIN 50930-6 erfüllen gleichzeitig die Anforderungen der EN-Normen. Messing ist und bleibt damit der Werkstoff mit bewährten und genormten Legierungen für Armaturen, Rohre und Verbindungsteile in der Trinkwasserinstallation. Sie bieten zusammen mit den über Jahrzehnte gewonnenen Praxiserfahrungen ein Höchstmaß an Sicherheit, auf die Verarbeiter und Installateure heute und morgen zurückgreifen können.

Das Schmieden

Warmformmessinge eignen sich besonders zum Gesenkschmieden. Es ist ein endabmessungsnahes Fertigungsverfahren, bei dem Halbzeug durch Schlag oder Druck spanlos umgeformt wird. Schmiedeteile zeichnen sich gegenüber gegossenen Teilen durch ein dichtes und feines Gefüge und eine bessere Oberfläche aus. Es lassen sich komplizierte und feingliedrige Formen herstellen. Wegen der teuren Gesenke ist das Schmieden oder Warmpressen jedoch nur bei großen Stückzahlen wirtschaftlich. Aufgrund der optimalen Kombination aus Warm- formbarkeit und Spanbarkeit werden besonders die Legierungen CuZn40Pb2, CuZn39Pb3 und CuZn36Pb2As zum Schmieden eingesetzt. Zahlreiche Armaturen und Fittings sind Schmiedeteile.

Die Zerspanung

Messingprodukte für die Bereiche Trinkwasser, Heizung und Gas sind häufig spanabhebend zu bearbeiten. Entscheidend für eine gute Zerspanbarkeit ist ein möglichst kurzer, spritziger Span. Durch eine abgestimmte Zusammensetzung der Grundlegierung lässt sich die Kurzbrüchigkeit der Späne erhöhen. Spanabhebende Arbeiten wie das Drehen werden dadurch begünstigt. Die Wärmebehandlung Mit einer Glühbehandlung können Festigkeit und Korngröße des Messing-Werkstoffs beeinflusst werden. Darüber hinaus lassen sich auf diese Weise eventuell vorhandene innere Spannungen aus der Herstellung oder Verarbeitung abbauen, die z.B. aus der Zerspanung resultieren bzw. durch ungleichmäßiges Abkühlen nach dem Schmieden oder nach dem Hartlöten auftreten können. Spannungsrisskorrosion kann so vermieden werden. Außerdem lässt sich durch eine Wärmebehandlung das Gefüge für entzinkungsbeständiges Messing einstellen.

Die Fügeverfahren

Die in der Sanitärtechnik gängigen Fügeverfahren umfassen das Löten, Schrauben und Klemmen. (Messing selbst wird nicht geklemmt, sondern gelangt für Klemmringverbindungen in der Kupferrohr-Installation zur Anwendung.) Die beschriebenen Kupfer-Zink-Legierungen lassen sich gut bis sehr gut weichlöten (Lote nach EN 29453, Flussmittel nach EN 29454-1). Bestehen Ansprüche an höhere Festigkeiten und können diese nicht über konstruktive Elemente herbeigeführt werden, empfiehlt es sich hartzulöten (Lote nach EN 1044, Flussmittel nach EN 1045)7). Unter den mechanischen Fügetechniken kommt vor allem das Schrauben in Betracht. Beim Schrauben ist darauf zu achten, keine zu hohen Eigenspannungen aufzubringen: Oft sind Risse an Gewindeanschlüssen für Rohrverbindungen auf zu festes Anziehen der Verschraubung zurückzuführen. Der erforderliche Kraftaufwand lässt sich anschaulich am Beispiel einer Hahnverlängerung erläutern. Um Bauteilschäden bei der Montage zu vermeiden, sind sie mit einem Innensechskantschlüssel einzuschrauben. So lässt sich die Montage ohne größeren Kraftaufwand mit ausreichendem Einschraubmoment durchführen. Bei Langgewinden ist auf die maximal mögliche Einschraublänge zu achten. Weiterhin gilt es, Gewindedichtmittel sparsam zu verwenden. Beim Einsatz von Hanf müssen die Gewindespitzen noch erkennbar sein, bei anderen Dichtstoffen sind die jeweiligen Verarbeitungshinweise der Hersteller zu beachten. Dichtmittel müssen das DVGW-Zeichen führen, damit sie den KTW-Bestimmungen genügen. Damit sind sie für die am Bau verwendeten Metalle unkritisch. Bei Silikon-Dichtstoffen sollten chemisch neutral vernetzende Produkte eingesetzt werden; solche auf Acetat-Basis (essigsauer) sind dagegen nicht geeignet

Messing ­ hygienisch und ökologisch vorteilhaft

Kupfer und Zink sind lebenswichtige Spurenelemente, die als Mineralstoffe zu einer gesunden Entwicklung des Menschen beitragen. Kupfer stärkt das Immunsystem, ist notwendig für die Aufnahme von Eisen und Vitamin C und an vielen natürlichen Stoffwechselvorgängen beteiligt. Zink ist Bestandteil von zahlreichen Enzymen des Organismus. Es ist unter anderem, ähnlich wie Kupfer, für die Wundheilung und das Wachstum unverzichtbar. Da diese Spurenelemente vom Körper nicht längerfristig gespeichert werden, muss der Mensch Kupfer und Zink regelmäßig mit der Nahrung zu sich nehmen. Beide Stoffe sind als natürliche Elemente im Boden enthalten.
Messing als Kupfer-Zink-Legierung dient zwar nicht dem Stoffwechsel, ist aber ein Naturwerkstoff, von dem generell keine Gefahren für die menschliche Gesundheit ausgehen. Im Gegenteil: Messing verfügt über hygienische Eigenschaften, die bewirken, dass sich Krankheitskeime auf dem Werkstoff nicht ausbreiten können. Sofern genormte Werkstoffe gemäß den Anforderungen der DIN 50930-6 verwen- det werden, ist sichergestellt, dass die entsprechenden Legierungen die Grenzwerte der Weltgesundheitsorganisation WHO und der Trinkwasserverordnung einhalten. Nachhaltigkeit und Recycling Messing ist ein Werkstoff, der den Anforderungen an ein nachhaltiges Wirtschaften umfassend gerecht wird. Er steht für einen schonenden Umgang mit Ressourcen und für die Schließung von Stoffkreisläufen. Messingprodukte werden nach ihrer Nutzung in den Wert- und Werkstoffkreislauf zurückgeführt, erneut eingeschmolzen und zu neuen, hochwertigen Produkten verarbeitet. Qualitätseinbußen finden bei der Wiederverwertung von Messing nicht statt ­ auch nicht nach vielfachen Recyclingdurchläufen.
Obendrein zeichnen sich Messingprodukte durch ihre Langlebigkeit aus. Unabhängig davon, ob es sich um ,,kundennahe" Haushaltsarmaturen und Fittings, Türgriffe und Treppengeländer handelt oder um industrielle Anwendungen etwa im Maschinen- und Apparatebau: Messingprodukte verrichten ihren Dienst viele Jahre und Jahrzehnte. Auch dies ist Ausdruck von Nachhaltigkeit.

Messing und Sanitär: Zwei Begriffe, eine Sache

Jährlich werden in Europa über 1,5 Millionen Tonnen Knetmessing verarbeitet. Knapp die Hälfte ist für die Sanitär- und Heizungstechnik bestimmt. Messingprodukte bewähren sich Jahr für Jahr in millionenfachem Einsatz als Rohre, Fittings, Armaturen und Rohrverbinder. Allein 20Millionen Hahnverlängerungen kommen jährlich zum Einsatz. Nicht zu vergessen ist das Gussmessing, das im Sanitärbereich verwandt wird. Messing-Komponenten für die Hausinstallation zeichnen sich insgesamt gesehen durch hohe Qualität aus; sie sind zuverlässig, sicher, gesundheitlich unbedenklich und weisen zudem ein besonders gutes Preis-/Leistungsverhältnis auf. Diese Eigenschaften haben Messing hier zum überlegenen Werkstoff gemacht.
Donnerstag, 14 Dezember 2017 02:37:21