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« Präzisionsprofile für stabile Konstruktionen »
Im Modellbau kommt es darauf an, Leichtigkeit und Stabilität miteinander zu verbinden. Fahr-, Boot- und Flugmodelle müssen stabil genug sein, um hohe Beschleunigungskräfte aufnehmen zu können. Gleichzeitig dürfen sie nicht zu schwer werden, um nicht an Agilität zu verlieren. Das schränkt die Wahl der Werkstoffe für die Konstruktion und Statik stark ein. Messingrohre im Modellbau haben sich als besonders geeignet für verschiedene Anwendungen erwiesen. Doch, warum sind Rundrohre und Flachkantrohre aus Messing so praktisch?
Geschichte und Herkunft eines wegweisenden Materials
Messing ist ein sogenannte NE-Metall (Nichteisenmetall) und stark mit Bronze verwandt. Beides sind Metallmischungen von Kupfer. Die Jahrtausende alte Bronze ist eine Legierung von Zinn und Kupfer. Bei Messing wurde das Zinn hingegen durch Zink ersetzt. Dadurch werden Messingrohre und andere Profile aus Messing steifer und härter. Außerdem wird das NE-Metall durch die Zugabe von Zink besonders korrosionsfest.
Wasser und sogar leichte Säuren wie Salzwasser machen ihm nichts aus. Eigenschaften, die ideal für den Modellbau sind.
Messing wurde nicht zufällig entdeckt. Von dem Moment an, als man im 17. Jahrhundert Zink herstellen konnte, war seine Verwendung mit Kupfer naheliegend. Das Ergebnis überzeugte sofort. Einen echten Boom erlebte das Material in der ersten industriellen Revolution. Aufgrund seiner leichten Formbarkeit und gießfreundlichen Eigenschaften wurde das korrosionsfeste NE-Metall schnell zum Werkstoff Nr. 1 für Gehäuse und Armaturen. Dabei wurden die Vorteile von Messingrohren für viele Bereiche entdeckt.
Wie lässt sich der Werkstoff verarbeiten?
Messing lässt sich hervorragend gießen. Es ist für Strang- wie Druckgussverfahren geeignet. Rohre, Profile, aber auch Platten aus Messing werden auf diese Weise hergestellt. Der größte Vorteil dabei ist, dass bei der Verarbeitung kein Gas abgeschieden wird. Einmal als Halbzeug hergestellt kann ein Flachkantrohr oder Rundrohr aus Messing beliebig verarbeitet werden. Vor allem bei den Zerspanungsverfahren zeigen sich die Halbzeuge gutmütig. Der Werkstoff ist nicht ganz so hart wie Bronze, was besonders seiner Verarbeitbarkeit auf Drehmaschine und Fräse zu Gute kommt. Problematisch wird das Metallgemisch erst beim Fügen. Es ist nicht gut schweißbar. Die beste Möglichkeit, Messingrohre und -profile miteinander zu verbinden, ist das Löten.
Messingrohre im Modellbau: diese Möglichkeiten bieten sich
Das Rohr ist eines der einfachsten und vielseitigsten Profile, die es gibt. Es eignet sich bei Weitem nicht nur für das Durchleiten von Flüssigkeiten und Gasen. Es ist ein ausgesprochen stabiles Profil, mit dem sich viele robuste Konstruktionen herstellen lassen. Der größte Vorteil von Hohlprofilen wie Rohren ist ihre Elastizität und Biegsamkeit. In dieser Art geformtes Metall federt lange wieder zurück, bis es dauerhaft verformt ist. Um es in eine gewünschte Form zu biegen ist deshalb einiges an Kraft notwendig. Hat das Material aber erst einmal diese neue Form eingenommen, wird sie auch beibehalten. Die runde Form macht diese Profile in jeder Richtung stabil. Als unverformte Halbzeuge begegnen sie jeder Querkraft mit der gleichen Gegenkraft. Das unterscheidet dieses Hohlprofil von T- oder U-Trägern. Besonders diese, der Kraftwirkung unkritisch gegenüber stehende Elastizität machen Messingrohre im Modellbau besonders beliebt.
Als aussteifendes Element in einer Tragfläche verleiht es dem Flugzeug besonders agile Eigenschaften. Enge Kurven, Loopings, Fassrollen oder Parabelflüge können einem ausreichend dimensioniertem Messingprofil kaum etwas anhaben. Das Freiformen ohne Hilfsmittel ist für Messingrohre im Modellbau meist nicht zielführend.
Um ein präzises Ergebnis zu erhalten, sollte stets eine geeignete Biegekante gewählt werden. Die flexiblen Rohre sind hier aber sehr genügsam: Es reicht bereits eine Glasflasche, um entsprechende Halbzeuge aus Messing in viele interessante Radien zu verbiegen.
Kraft- und Arbeitsmaschinen im Modellbau-Maßstab
Es muss nicht immer der Kunstflug-Jet sein, um Messingrohre im Modellbau sinnvoll einsetzen zu können. Die ständig wachsende Maker-Community hat daneben die Messingprofile ebenfalls schon längst für sich entdeckt. Ein Rohr aus diesem Nichteisenmetall macht besonders robuste Leitungen für Gase, Flüssigkeiten und Pasten möglich. Einmal mit einer geeigneten Pumpe verbunden, kann mit einem Messingrohr jedes Medium punktgenau an die Stelle geführt werden, wo es hin soll. Im Modellbaumaßstab ist dies auch besonders einfach herstellbar: Die in dieser Dimension verwendeten Bauteile lassen sich in der Regel mit der Hand zurecht biegen.
Die Nichteisenmetall Halbzeuge verbinden so beste Biegeeigenschaften mit hervorragender Zerspanbarkeit. Das macht sie für das Herstellen von Leitungen besonders gut geeignet: Die Enden der Rohre lassen sich problemlos mit einem Außengewinde versehen. Ebenso sind in der Flanke schnell Löcher eingebohrt, wenn aus der Medienleitung ein Diffusor werden soll. Wo jedoch Medien fließen, ist die Verschmutzung nicht weit. Da Messing ausgesprochen träge in Reaktionen mit anderen Stoffen ist, hat es anderen Werkstoffen gegenüber einen weiteren Vorteil: Es lässt sich leicht reinigen. Hochdruck und scharfer Reiniger machen dem Metall nichts aus. Nach der Reinigung ist das Werkstück problemlos für seinen ursprünglichen Zweck weiter verwendbar.
Die hohe Kunst des Messinglötens
Das Dauerfeste Fügen von Messingteilen ist eine Kunst für sich. Das Schweißen von Messingrohren und anderen Profilen aus diesem Nichteisenmetall ist nicht ganz unmöglich. Jedoch sollten die Bauteile dazu eine hohe Wandstärke besitzen. Messingrohre im Modellbau sind dazu nicht geeignet. Die unter einen Millimeter dicke Außenwand der Rohre würde bei den hohen Temperaturen des Schweißgeräts sofort wegschmelzen. Wenn Kleben oder Verschrauben nicht in Frage kommt, kann man Messing immer noch löten. Löten ist das Fügen von zwei gleichen Metallen mit Hilfe eines zweiten Metallwerkstoffes. Bei Messingwerkstoffen hat sich Silberdraht als hervorragendes Lotmittel erwiesen. Vor dem Löten von Messing werden beide Bauteile zunächst so gründlich wie möglich gereinigt. Anschließend werden die zu verlötenden Elemente großzügig mit Flussmittel eingeschmiert.
Besonders an den Kontaktstellen muss das Flussmittel reichhaltig aufgetragen werden. Anschließend wird die Fügestelle mit einer Gasflamme erwärmt. Die Wäre färbt das Flussmittel zunächst weiß. Wenn es in Tropfen von der Oberfläche herab zu perlen beginnt, ist die Fügestelle warm genug. Dann wird mit der Flamme und dem Silberdraht eine ordentliche und saubere Naht entlang der Kontaktflächen gelegt. Überstände sind dabei nicht schlimm, diese lassen sich nach dem Fügen wieder problemlos abschleifen. Tatsächlich ist eine korrekt ausgeführte Lotstelle zwischen zwei Messingrohren und anderen entsprechenden NE-Bauteilen so robust, dass man sie auch mit Sand abstrahlen kann. Geschliffen und Poliert ist die Naht nur noch als feiner, silberner Streifen sichtbar.
Mehr als nur Rohre für den Modellbau
Der Modellbau ist zwar einer der wichtigsten Anwendungsfälle für Rundprofile. Jedoch bietet der Handel noch eine große Auswahl weiterer Formen, Durchmesser und Längen von Halbzeugen an. T- und I-Träger eignen sich beispielsweise für Tragwerke, bei denen die Kraft nur aus einer Richtung wirkt. U-Profile sind hervorragende Schienen, in denen andere Profile durch gleiten können.
Quadratrohre können besonders fest auf ebenen Untergründen befestigt werden. So hat jede Querschnittsform ihre ganz besonderen Vorzüge. Die Bandbreite reicht von winzigen 0,73 Millimeter Durchmesser bis zu einer beliebigen Breite. Messingrohre für den Modellbau sind jedoch häufig nur bis zu einem Durchmesser von 4,55 Millimeter erhältlich.
Für Modellbauzwecke sind diese Formate des NE-Metalls völlig ausreichend. Schließlich soll ein Rohr noch gut zu verarbeiten und mit der Hand zu verbiegen sein.