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Esse, Hammer, Amboß.. Schmiedetechniken in der Experimentellen Archäologie

von Matthias Reinauer - 27.11.2001

Die Grundlagen der Schweißverbundtechnik bzw. der Schweißdamaszierung

Feuerschweißen. Die Glühfarbe des Eisens zeigt, daß das Material die richtige Temperatur hat. Das Paket aus abwechselnd mehreren Lagen Eisen und Stahl hat die erforderliche Temperatur und wird unter dem Hammer mit gezielten Schlägen zusammengeschweißt. Der Funkenflug entsteht durch das wegspritzende Schweißmittel. (Foto: M. Reinauer)
Feuerschweißen. Die Glühfarbe des Eisens zeigt, daß das Material die richtige Temperatur hat. Das Paket aus abwechselnd mehreren Lagen Eisen und Stahl hat die erforderliche Temperatur und wird unter dem Hammer mit gezielten Schlägen zusammengeschweißt. Der Funkenflug entsteht durch das wegspritzende Schweißmittel. (Foto: M. Reinauer)

Der Ursprung der Schweißverbundtechnik liegt in den Eigenschaften des Eisens und des Stahls begründet. Eisen (Eisen mit max. 0,3% Kohlenstoffgehalt) enthält kaum die Härte erhöhende Legierungselemente und ist weich und biegsam. Stahl ist mit Kohlenstoff oder Phosphor legiert, was die Härte, aber auch die Sprödigkeit und Bruchgefahr erhöht. Bei Kohlenstoffstahl kann durch das rasche Abkühlen eines rotglühenden Werkstücks (ca.850°C) in Wasser oder Öl die Härte um ein vielfaches gesteigert werden.

Für Schneidwerkzeuge und lange dünne Gegenstände wie Schwertklingen waren beide Sorten nur bedingt geeignet und man versuchte die Eigenschaften durch Feuerschweißung zu kombinieren. Die beiden wichtigsten Komponenten sind die Temperatur, welche der Schmied bei leicht abgedunkelter Schmiede an der Glühfarbe des Eisens erkennt und die Hammerschläge. Dabei ist es wichtig jede Kontaktstelle mit festen Schlägen voll zu treffen, deshalb auch die starke Verformung. Die Schweißtemperatur liegt je nach Kohlenstoffgehalt zwischen 950°C und 1250°C. Bei jedem Erhitzungsvorgang im Schmiedefeuer entsteht auf der Oberfläche des Werkstücks eine dünne schwarze Zunderschicht, wie auf dem oberen und mittleren Stab im Bild ersichtlich.

Durch Feuerverschweißung hergestellte und anschließend tordierte Damaststäbe. (weitere Angaben in Tafelansicht) (Foto: M. Reinauer)
Durch Feuerverschweißung hergestellte und anschließend tordierte Damaststäbe. (weitere Angaben in Tafelansicht) (Foto: M. Reinauer)

Für einen qualitätvollen Schweißvorgang ist allerdings der Kontakt der blanken Metallstücke erforderlich, weshalb gerne Schweißmittel eingesetzt werden. Schweißmittel, zum Beispiel Quarzsand vermischt mit Pottasche, schmelzen bei Temperaturen unterhalb der Schweißtemperatur und verhindern eine Zunderbildung auf der zu schweißenden Oberfläche, bzw. lassen den bereits entstandenen Zunder unter den Hammerschlägen abfließen. Eine gelungene Schweißnaht ist dauerhaft und hoch belastbar.

Sowohl beim Schmieden , wie auch beim Schleifen, sind verschiedene Eisenwerkstoffe mehr oder weniger deutlich voneinander optisch zu unterscheiden. Daß der Einsatz der Schweißverbundtechnik über den funktionalen Aspekt hinaus auch zur dekorativen Anwendung kam, ist diesem Umstand zu verdanken und auf dem unteren Stab zu erkennen.

Alter und Entwicklung der Schweißverbundtechnik bzw. Damaszierung

Das Zusammenschweißen von Eisen- bzw. Stahlsorten geht bis in die frühe Eisenzeit zurück. Mustergesteuerte damaszierte Klingen sind in der Latène- und Römerzeit noch in der Minderheit. Allerdings versuchte man durch einen geschickten Aufbau der Klingen die Eigenschaften zu verbessern. Meist wurden harte Materialien an der Schneide verwendet, während im Klingenkörper weiches Schmiedeeisen eingesetzt wurde.

Der mustergesteuerte "klassische" Damast wird erst seit Anfang des 3. Jahrhundert. AD. festgestellt. Meistens wurden Stäbe mit 4 Schichten Eisen und 3 Schichten Stahl zusammengeschweißt, wobei man schnell die Möglichkeit einer dekorativen Verwendung dieser Herstellungstechnik entdeckt hat.