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Schleifen und Polieren

Schleifen und Polieren – Oberflächenfeinbearbeitung bei Schmuck

Schleifen und Polieren gehören zu den finalen Tätigkeiten bei der Herstellung eins Schmuckstücks.

Die Feinbearbeitung der Oberfläche eine Schmuckstücks umfasst die abschließenden Techniken, die dem Schmuckstück die gewünschten Oberflächeneigenschaften geben soll, ohne die grundsätzliche Form zu verändern. Hierzu zählen das Beschichten und Färben durch galvanische Vorgänge, das Strukturieren durch z.B. Mattieren oder Diamantieren, aber auch das Glätten durch Schleifen und Polieren.

Beim Schleifen und Polieren wird das Aussehen (z.B. Glanz) und das physikalische Profil der Oberfläche (Rauheit) dahingehend verändert, dass die Oberfläche geglättet wird. Dies kann mit Hilfe von Maschinen oder von Hand geschehen. Je nach Art und Anzahl der gewählten Verfahren führt das Glätten zu einer hochglänzenden oder zu einer gleichmäßig matten Oberfläche. Das Schleifen und Polieren findet in der Regel auch vor den oben erwähnten Techniken (Beschichten, Färben, Mattieren etc.) Anwendung.

Das Schleifen wird nach Din 8589, Teil 11 dem Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide zugeordnet. (Bekanntere spanende Techniken sind das Sägen und Feilen, da auch bei diesen Prozessen Späne entstehen). Das Polieren kommt in den Normen als eigene Gruppe von Techniken einerseits nicht vor, andererseits gibt es zahlreiche Verfahren (z.B. Polieren am Poliermotor), bei denen Glanz ebenfalls durch die Bearbeitung mit kleinen Körnchen (Polierpasten) entsteht und die daher auch in die genannten Normen direkt oder indirekt eingegliedert werden müssten. Moderne Gefügeuntersuchungen haben aber gezeigt, dass beim Polieren von Metallen nicht der spanende (abtragende) Porzeß den wesentlichen Wirkfaktor darstellt, sondern, dass der Glanz zum größten Teil durch Gefügeveränderungen in der obersten Schicht eines Werkstoffs entsteht. Es findet ein mikroskopischer Umformungsprozess statt.

Das Schleifen

Schleifen und verwandte Verfahren sorgen für ein geringes Abtrennen von kleinsten

Schleifen und Polieren, das Schleifen
Schleifen – schematische Darstellung

Spänen. In den Schleifmitteln enthaltene kleine Körner, die geometrisch ungleiche Schneidkeile aufweisen, tragen die Spitzen der Oberfläche ab. Stellt man sich die zu schleifende Oberfläche, stark vergrößert als Gebirge vor, so werden die Spitzen der Berge beim Schleifen abgetragen. Die hierfür verwendeten Schleifmittelkörner sind eher grob und scharfkantig. Sie müssen zwangsläufig härter sein als das zu bearbeitende Werkstück. Auch muss ihr Schmelzpunkt über dem des Werkstoffs liegen. Ziel des Schleifens ist einerseits die Verringerung der sogenannten Rautiefe (Unterschied zwischen höchstem und tiefsten Punkt der Oberfläche) als Vorbereitung für ein anschließendes Polieren, als auch eine bessere Maß- und Formgenauigkeit.

Das Polieren

Polieren ist ein Sammelbegriff für all die Feinbearbeitungen der Oberfläche, bei denen die Spanbildung (also das Abtragen der Oberfläche) ein untergeordnete Rolle spielen. Es findet in erster Linie ein Umformung im Mikrobereich unter thermischem Einfluss statt. Die Erhebungen der Oberfläche werden infolge des wirkenden Druckes und durch Mitwirkung der entstehenden Reibungswärme in die Vertiefungen gedrückt. Es gibt sogar Untersuchungen, nach denen behauptet wird, dass die oberste Schicht durch die Reibungswärme geschmolzen wird und danach sehr schnell erstarrt, ohne dass es zur typischen metallischen Gitterbildung kommt.

Es findet also in erster Linie eine Umformung und kein spanendes Trennen wie beim

Schleifen und Polieren, das Polieren
Polieren, schematische Darstellung

Schleifen statt.

Die Körner der Poliermittel sind demnach sehr fein und rundlich ohne scharfe Kanten. Sie können auch weicher sein als der zu bearbeitende Werkstoff und ihr Schmelzpunkt kann unter dem des zu bearbeitenden Werkstoffs liegen. Das Bearbeitungsziel ist vorrangig ein hoher Glanz. Es kann bei einer schlechten Politur auch sein, dass sich die Formgenauigkeit verschlechtert. Dies geschieht beispielsweise, wenn man beim Polieren scharfe Kanten beim Polieren abrundet. Eine Politur kann zu einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit führen, da die Oberfläche verdichtet und das Metallgefüge verändert wird.

Sogar bei Stoffen, wie Edelsteinen, Gläsern, Hölzern und vielen Kunststoffen liegt bei der Politur eine Umformung der Oberfläche zugrunde. Bei diesen Stoffen erfolgt die Umformung aber in submikroskopischen sehr dünne Zonen, der sogenannten Beilpy-Schicht. Hierbei werden nur wenige Atome verschoben, ohne dass sich Risse bilden.

Beim Schleifen und Polieren vollziehen sich also recht unterschiedliche Prozesse, die ich hoffentlich ein wenig verdeutlichen konnte. Aber dennoch gehören das Schleifen und Polieren beim Arbeitsablauf in einer Goldschmiede eng zusammen. Nur eine zuvor gut geschliffene Oberfläche kann auch annähernd perfekt poliert werden, was gar nicht so einfach ist.

 Zusammengefasst:

  • Schleifen – eine maschinelle oder handwerkliche spanende Bearbeitung durch Körnchen mit geometrisch unbestimmter Schneidenform. Sie trennen feine Späne von der Oberfläche ab.Im Schmuckbereich wird das Schleifen in erster Linie zum Glätten eingesetzt, als Vorstufe zum Polieren oder gleich zur Erzeugung einer endgültigen matten Oberfläche.
  • Polieren – ein ungenormter Sammelbegriff für eine Vielzahl von Fertigungstechniken, die zu einer hochglänzenden Oberfläche führen. In erster Linie beruht dieser Effekt auf dem Verformen der oberen Werkstoffschicht. Durch kleine gerundete Poliermittelkörner werden Unebenheiten weitgehend ohne Materialabtrag in die „Täler“ der Oberfläche gedrückt.

Der Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft

Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft

In wenigen Tagen, vielleicht zählt manch einer gar die Stunden, ist es soweit und die Welt wird wieder vom medialen Großereignis Fußball in den Bann gezogen. Ich werde mich hier aber nicht damit beschäftigen, was von diesem immer teurer werdenden Spektakel in Brasilien, zu halten ist. Es geht hier um den Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft, bei dem es sich um eine Goldschmiede-Arbeit mit Weltruhm handelt.

Seit Beginn der Fußball-Weltmeisterschaft im Jahr 1930, gibt es zwei Trophäen für den Weltmeister: den Jules-Rimet-Pokal von 1930 bis 1970 und den aktuellen Pokal von 1974, der bis heute vergeben wird.

Diesen aktuellen Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft gibt es seit dem Turnier 1974, das in Deutschland stattfand.

1930 wurde von Jules Rimet, dem damaligen FIFA-Präsidenten, festgelegt, dass nach dreimaligem Gewinn der Fußball-Weltmeisterschaft der Pokal in den Besitz des jeweiligen Landes gehen soll. Die Brasilianer hatten 1970 das Turnier zum dritten Mal

Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft auf einer Briefmarke
Der Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft auf einer Briefmarke

gewonnen. Daher ging der ursprüngliche Pokal (Jules-Rimet-Pokal), der vom Franzosen Abel Lafleur entworfen wurde, 1970 dauerhaft in den Besitz des brasilianischen Fußballverbands.

Somit benötigte man einen neuen Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft. Anfang der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts gab die FIFA einen neuen Pokal in Auftrag. 53 verschiedene Entwürfe wurden bei der Entscheidungskommission eingereicht. Die Entscheidung fiel zu Gunsten eines Entwurfs des 1921 geborenen italienischen Künstlers Silvio Gazzaniga.

Silvio Gazzaniga

Zu diesem Zeitpunkt war Silvio Gazzaniga für den künstlerischen Bereich bei dem Gold- und Silberschmiede-Unternehmen Bertoni verantwortlich. Er hatte ein Modell angefertigt, um einen Eindruck davon zu vermitteln, welche Form der Pokal hat und wie er sich anfühlen würde. Der Kommission hatte er ein Bild davon zukommen lassen.

Eine Zeichnung hätte nicht die gleichen Eindrücke, wie das Material vermitteln können. Das raue Äußere des Pokals sollte für Kraft und Energie stehen und die klaren Linien die Dynamik repräsentieren. „Dieser Pokal hat seine eigene Persönlichkeit. Man könnte ihn sogar als Skulptur bezeichnen “ sagte Silvio Gazzaniga in einem Interview auf der FIFA-Homepage.

Menschliche Figuren, die einem Sockel entspringen, streben nach oben und halten einen Globus, den man auch als Ball interpretieren könnte. Somit ist die Welt eines der Elemente diese Pokals. S. Gazzaniga wollte auch die Dynamik und den Jubel in diesem Pokal symbolisieren, was ihm durch die emporsteigenden Figuren gelungen ist. Sie ähneln in ihrer spiralförmigen Anordnung einem gemeinsamen Jubel beim Gewinn einer Fußball-Weltmeisterschaft.

Silvio Gazzaniga selbst beschrieb den Pokal im oben erwähnten Interview folgendermaßen: „Aus der Basis entspringen Linien, die sich in Spiralen nach oben winden und die ganze Welt aufnehmen. Aus der dynamischen Spannung der kompakten Skulptur sind die Darstellungen zweier Spieler im bewegenden Moment des Sieges herausgearbeitet“.

Malachit im Sockel

Im Sockel der Trophäe befindet sich der Schriftzug „FIFA World Cup“ in erhabenen Buchstaben. Er befindet sich zwischen umliegenden Bändern aus dem grünen Edelstein Malachit.

Der Name des Landes, dessen Nationalmannschaft eine Weltmeisterschaft gewonnen hat wird auf der Unterseite der Trophäe zusammen mit der entsprechenden Jahreszahl eingraviert, und ist daher nicht sichtbar, wenn die Trophäe aufrecht steht.

Am Ende hat sich dieser Entwurf durchgesetzt und das Original wurde 1973 hergestellt. Für alle Fußball-Weltmeister seit 1974 stellte man echte Abgüsse von diesem WM-Pokal her. Diese vergoldete sogenannte «Winner’s trophy» dürfen die Sieger behalten.

Fakten zum Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft

Das Original vom Weltmeister Pokal ist 36,8 Zentimeter hoch und besteht aus 5 kg 750/-er Gold (18 Karat) mit einer Basis von 13 cm Durchmesser, in die zwei Ringe aus dem Edelstein Malachit eingebettet sind. Das Gesamtgewicht beträgt 6,175 kg.

Dieses Original bleibt stets im Besitz der FIFA in Zürich. Der Gewinner bekommt jeweils eine Nachbildung der Siegertrophäe, die von der FIFA als WM-Siegerpokal bezeichnet wird. Jede Kopie bekommt ein kleines Schild mit dem Namen des Titelträgers. Die Regelung, die bis 1970 galt, dass ein Land, das den Weltmeistertitel dreimal gewonnen hat, den Pokal behalten darf, gibt es nicht mehr.

Gefertigt hat man diesen Pokal in Italien, in der Gold- und Silberschmiede Manufaktur Bertoni in Mailand.

Wer am 13. 7. nach dem Finale im Estádio do Maracanã den Pokal der Fußball-Weltmeisterschaft in die Höhe strecken wird, werden wir sehen.

Anlaufen von Goldschmuck

Anlaufen von Goldschmuck

Ja, auch das Anlaufen von Goldschmuck ist auf natürlichem Weg möglich, ebenso wie beim Silber. Beim Anlaufen von Gold oder Silber handelt es sich um einen chemischen Vorgang.

Die Beständigkeit einer Goldlegierung steht dabei in Abhängigkeit zu ihrer Zusammensetzung. Mit fallendem Feingehalt verringert sich die chemische Beständigkeit. Aber auch bei Legierungen mit gleichem Feingehalt ist die chemischen Beständigkeit unterschiedlich. Eine stark kupferhaltige Legierung reagiert chemisch wesentlich schneller als eine Goldlegierung mit einem hohen Anteil an Silber.

Es gibt zwei Ursachen für das Anlaufen von Goldschmuck, zum Einen die Bildung chemischer Verbindungen und zum Anderen die Bildung eines galvanischen Elements.

Bildung chemischer Verbindungen

Chemischer Verbindungen, die das Anlaufen von Goldschmuck verursachen hängen mit den Metallen zusammen, die dem Gold hinzugefügt werden. Diese meist unedlen Metalle reagieren mit der Atmosphäre, Kosmetika, Hautabsonderungen und Schweiß oder auch mit der Kleidung, wenn diese chemische Stoff enthält.

In Verbindung mit schwefelhaltigen Substanzen können sich dunkle Silbersulfide, oder aber Kupfersulfide bilden. Schwefel kann beispielsweise auch über die Haut ausgeschieden werden (geschwefeltes Obst). Hinzu kommt eine besondere Empfindlichkeit von Kupfer gegenüber Ammoniak, der sich ebenfalls im menschlichen Schweiß befindet, sowie verschiedene Bestandteile in Seifen und Salben, die mit dem Kupfer dunkle Verfärbungen bilden können. Auch 585/- Legierungen können bei direkter Berührung mit schwefelhaltigen Substanzen hiervon betroffen sein. Hingegen tritt das Anlaufen von Goldschmuck, das durch Verunreinigungen in der Atmosphäre bedingt ist, nur bei 333/- Legierungen auf.

Auch Leder und Klebstoff (Lederarmbänder in Verbindung mit Uhrengehäusen aus 585/- Gold) können bei feuchtwarmer Atmosphäre ein Anlaufen fördern.

Bei Schmuck, der regelmäßig getragen wird, wie zum Beispiel Ringe, tritt keine Verfärbung der Goldlegierung auf, dennoch kann es am Finger zu schwarzen Verfärbungen kommen. Diese entstehen als Folge eines Abreibens der Anlaufschicht.

Bildung eines galvanischen Elements als Ursache für das Anlaufen von Goldschmuck

Im Zusammenhang mit der Galvanik hatte ich diese Ursache bereit erwähnt. Ein galvanisches Element bildet sich durch die Verwendung verschiedener Legierungen, die durch Berührung mit Feuchtigkeit (auch Schweiß) schwach fließende Ströme erzeugen. Das unedlere Metall (unedlere Legierung) wirkt wie eine Lösungselektrode und wird angegriffen. Derartiges Anlaufen von Goldschmuck und Verfärbungen der Haut lassen sich zum Beispiel bei Ohrschmuck beobachten, wenn die Brisur (Ohrstecker-Mutter) aus einer anderen Legierung hergestellt ist als der Ohrstecker selbst.