Metallherstellung und -verarbeitung: Ein Überblick

Herstellung von Metallen

Metalle sind Materialien, die aus Mineralien im Gestein gewonnen werden. Die Gewinnung erfolgt im Tagebau oder Untertagebau.

Die Lagerstätte ist reich an Erz (Erz), dem nutzbaren Teil, sowie an anderen Mineralien und Gesteinen (Gangart).

Metallurgie: Die Gesamtheit der Industriezweige, die für die Gewinnung und Verarbeitung von Erzen verantwortlich sind.

Stahl: Die Hüttenindustrie, die eisenhaltige Materialien verarbeitet. Angefangen von der Gewinnung von Eisenerz bis zur Herstellung von Produkten, die in den Verkehr gebracht werden.

Arten von Metallen

Eisenmetalle: Metalle, deren Hauptbestandteil Eisen ist. Z.B. Reines Eisen, Stahl, Gusseisen.

Nichteisenmetalle: Metallische Werkstoffe, die kein oder nur wenig Eisen enthalten. Z.B. Kupfer, Bronze, Messing, Zink.

Eisenmetalle

Sie sind die am häufigsten verwendeten Metalle.

Eine Legierung ist eine Mischung aus zwei oder mehr chemischen Elementen, von denen mindestens eines, das den größeren Anteil ausmacht, ein Metall ist.

• Reines Eisen: Kohlenstoff-Konzentration von 0,008% - 0,03%
• Stahl: Kohlenstoff-Konzentration von 0,03% - 1,76%
• Gusseisen: Kohlenstoff-Konzentration 1,76% - 6,67%

Nichteisenmetalle

• Schwermetalle: Kupfer, Messing, Bronze, Nickel, Kupfernickel, Blei, Zinn, Zink
• Leichtmetalle und ultraleichte Metalle: Aluminium, Titan, Magnesium

Formgebungstechniken

Umformen: Umfasst alle Techniken, die die Form eines Metallteils durch Anwendung äußerer Kräfte verändern. Z.B. Laminierung (das Metall wird durch Walzen geleitet, die es komprimieren, seine Dicke reduzieren und seine Länge erhöhen), Extrusion (das heiße Metall wird durch eine Öffnung gepresst, die durch die Anwendung von Gewalt durch einen Kolben die gewünschte Form erhält), Schmieden, Stanzen (das heiße Metallstück wird zwischen zwei Matrizen platziert, eine feste und eine mobile, um die gewünschte Form zu erhalten), Ziehen (eine Metallplatte wird an die Form oder Matrize angepasst, um die gewünschte Form zu erhalten), Biegen, Tiefziehen.

Pulvermetallurgie:

Besteht aus folgenden Schritten:

1. Mahlen, bis es Metallpulver wird
2. Pressen mit Stahlmatrizen
3. Erhitzen im Ofen auf 70% des Schmelzpunktes des Metalls
4. Komprimieren auf eine geeignete Größe
5. Abkühlen

Gießen:

Schritte:

1. Erhitzen des Metalls bis es schmilzt
2. Gießen des flüssigen Metalls in eine Form
3. Abkühlen lassen, bis es fest wird
4. Entnehmen des Formteils

Bearbeitungstechniken

• Zum Anreißen: Trennwände, Reißnadel und Grammete
• Zum Schneiden: Cutter, Säge, Kreissäge, Blechschere oder Scheren, Presse oder Matrize, Schleifer
• Zum Bohren: Stanzen, Bohren
• Zum Schnitzen/Schneiden: Meißel und Meißel, Drehbank
• Zum Polieren/Verfeinern: Feile, Schleifer, Polierer, Schaber