Messing

Messing, Legierungen von Kupfer und Zink, die ihrer physikalischen Eigenschaften wegen, die sich durch Änderung der Mischungsverhältnisse modifizieren lassen, eine so ausgebreitete Anwendung gefunden haben wie außer dem Eisen kein andres Metall. M. ist in kaltem Zustand hämmerbar und streckbar, härter und steifer als Kupfer, oxydiert sich weniger an der Luft, schmilzt leichter und ist dünnflüssiger als jenes, ohne beim Erstarren, wie das Kupfer, blasig zu werden. Größerer Kupfergehalt macht die Farbe goldähnlicher und vermehrt die Hämmerbarkeit, Weichheit und Feinheit des Korns; mit dem Zinkgehalt wachsen Härte, Sprödigkeit und Schmelzbarkeit des Messings, während die Farbe heller wird. Das spezifische Gewicht des Messings ist größer als die berechnete Dichtigkeit, es schwankt zwischen 7,8 und 9,5 und ist am größten für gegossenes M. Kupfer-Zinklegierungen mit einem Gehalt bis zu 35 Proz. Zink sind nur bei gewöhnlicher Temperatur durch Walzen, Ziehen und Schmieden zu verarbeiten. Gußmessing zerbricht selbst dann leicht, geht aber durch mäßiges Hämmern und Walzen aus dem kristallinischen in den feinkörnigen und faserigen Zustand über und wird viel dehnbarer und zäher. Bei mehr als 50 Proz. Zink erträgt das M. nicht mehr kalte Bearbeitung, bei 60–70 Proz. Zink ist es sehr spröde. M. mit 35–40 Proz. läßt sich sowohl kalt als in der Rotglut verarbeiten. Legierungen mit 1 bis 7 Proz. Zink sind rot oder dunkel rotgelb, mit 7,4 bis 13,8 Proz. Zink rötlich goldgelb, mit 16,6–25 Proz. Zink reingelb. Von 34 Proz. Zink an wird das M. wieder rötlichgelb und zeigt diese Farbe bei 50 Proz Zink am stärksten. Von 51 Proz. Zink aufwärts wird das M. plötzlich weiß, mit 53 Proz. ist es rötlichweiß, mit 56 Proz. gelblichweiß, mit 67 Proz. bläulichweiß, mit 70 Proz. bleifarben. M. mit 65–75 Proz. Zink ist ein gutes, stark anlaufendes Spiegelmetall. Die gelben Legierungen werden durch Salzsäure rot, durch Ammoniak weiß. Blei macht das M., wie Zinn und Eisen, spröde und hart und vermindert seine Dehnbarkeit, nimmt ihm aber auch die Eigenschaft, die Werkzeuge zu verschmieren, weshalb man 1–2 Proz. Blei zusetzt. Eisen findet sich oft als zufällige Verunreinigung, und Zinngehalt rührt meist von der Zugabe alten gelöteten Messings beim Einschmelzen her. Die wichtigsten Messingsorten sind folgende: A. Rotguß (Rotmessing, Tombak) mit 80 und mehr Prozent Kupfer, von rötlicher, goldähnlicher Farbe, sehr dehnbar und widerstandsfähig, wurde angeblich zuerst von den Siamesen dargestellt (der Name stammt vom mal ai ischen tambaga, »Kupfer«); hierher gehören z. B. Pinchbeak, Oréide, Similor, Chrysorin, Prinzmetall, Chrysokalk, Mannheimer Gold etc. B. Gelbguß (Gelbkupfer, gelbes M.) mit 20–50 Proz. Zink, von mehr oder weniger reingelber Farbe. Feineres Gußmessing für Klanginstrumente enthält nur 20 Proz., solches für Maschinenteile, Kunstgewerbe etc. 20–45 Proz. Zink und wird aus reinsten Materialien dargestellt. Blei befördert die Dichte des Gusses und die Ziselierbarkeit, Zinn erhöht die Härte und Politurfähigkeit des Messings, das dann oft Bronze genannt wird. Eisengehalt steigert die Schmiedbarkeit des Messings mit 40 Proz. Zink in der Rotglut und vergrößert die Festigkeit und Zähigkeit (Eichmetall, Sterrometall, Deltametall). Aluminium steigert die Zähigkeit des Messings bis zu der der Aluminiumbronze und macht die Legierung dünnflüssiger. Je höher der Zinkgehalt, desto weniger Aluminium darf zugesetzt werden. 2 Proz. Aluminium wirken bei 40proz. M. schon ebenso stark wie 3–4 Proz. Aluminium bei 33proz. M. In sehr vielen Fällen ersetzt das Aluminiummessing die Aluminiumbronze. Bei Duranametall kommen die günstigen Einwirkungen von Eisen, Zinn, Aluminium auf das M. vereint zur Geltung. C. Weißmessing mit 50–80 Proz. Zink ist blaßgelb bis silberweiß, sehr spröde und nur zu gegossenen Waren tauglich (Bathmetall, Platina).

Die Methode der Alten, zur Darstellung von M. ein Zinkerz (Galmei, Cadmia) auf Zuschlag beim Kupferschmelzen zu benutzen, blieb bis ins zweite Jahrzehnt des 19. Jahrh. die herrschende. Man benutzte gerösteten Galmei oder Ofenbruch, also zinkoxydhaltige Rohmaterialien, die mit Holzkohlenstaub und Schwarzkupfer geschmolzen wurden. Man stellte durch eine erste Schmelzung (Arkoschmelzen) eine Legierung mit nur 20 Proz. Zink (Rohmessing, Stückmessing, Arko) her und verwandelte diese durch Umschmelzen mit Zink in eigentliches M. (Tafelmessingschmelzen). Später vollendete man die Arbeit in einer einzigen Operation, gegenwärtig aber schmelzt man Kupfer mit Zink und Messingabfällen in Tiegeln im Windofen oder Ziegelflammofen unter einer starken Schicht Kohlenstaub zusammen (Zinkverlust 5–10 Proz.). Den Inhalt mehrerer Tiegel vereinigt man, um ein gleichmäßiges Produkt zu erhalten, in einem großen Tiegel (Königstiegel), läßt das Metall unter Umrühren mit einem Eisenstab abkühlen und gießt es, wenn es zum Auswalzen bestimmt ist, zwischen Eisenplatten (Tafelmessing). Die Tafeln zerschneidet man zur Drahtfabrikation in Streifen, zur Blech- und Kesselfabrikation in quadratische Stücke (Beckenmessing). Zu Gußartikeln und Stückmessing benutzt man Formen aus tonhaltigem Formsand und hat zu berücksichtigen, daß das M. beim Gießen um ¹/₆₅-¹/₆₀ schwindet. Man muß auf ein durchaus gleichmäßiges Eingießen des gehörig heißen Metalls achten und sofort nach dem Guß die Masse ablöschen. Bei hohlen Gegenständen (Kernguß) benutzt man einen Kern von sehr fettem Sand oder besser Lehm, der gut getrocknet und gebrannt wird.

Zur Verarbeitung des Messings auf Blech wird es in Glühöfen bei Holzfeuerung ausgeglüht und bei gewöhnlicher Temperatur gewalzt; nach jedem Durchgang muß das stärkere Blech von neuem geglüht und abgelöscht werden, und wenn es weich sein soll, glüht man es nach vollendetem Walzen nochmals, während es nach dem letzten Ausglühen, wenn es federnd sein soll, noch einigemal kalt gewalzt wird. Beim Walzen bestreicht man das Blech mit Öl, um das Anhängen der Walzen zu verhindern. Häufig streckt man das Blech zuletzt noch mit einem Schnellhammer bedeutend in die Breite aus. Das gewalzte Blech ist mit einer schwarzen Oxydschicht bedeckt, zu deren Entfernung es mit Schwefelsäure oder mit saurer Alaunmutterlauge gebeizt wird. Hierauf spült man es, scheuert es mit nassem Sand, spült wieder und trocknet über Kohlenfeuer. Schließlich wird das Blech mit einem Messer geschabt oder trocken abgeschmirgelt. Die dünnern Bleche erhalten nach dem Schaben durch Polierwalzen den höchsten Glanz. Die stärksten Bleche bilden das Tafelmessing; schwächere werden einigemal zusammengebogen (Bugmessing), die schwächsten dicht zusammengerollt (Rollmessing). Blech von ¹/₂e-¹/₂e mm Stärke bildet das Rauschgold (Knittergold).

Das Messingblech wird auf der Drehbank weiter verarbeitet, oder in Formen aus M. gestampft, wobei Fallwerke, Hebelwerke, Schraubenpressen oder Prägwerke mittels eines Kopfes aus Hartblei das Messingblech allmählich in die Stampfe hineintreiben; doch muß man die Bleche öfters ausglühen und nach jedem Glühen ölen. Die fertigen, noch einmal geglühten Gegenstände werden noch heiß in den Pöckel geworfen, der aus verdünnter Schwefelsäure oder aus Abfällen späterer saurer Bäder besteht und das auf dem M. befindliche Oxyd löst. Das Metall wird dadurch rot, durch Eintauchen in verdünnte Salpetersäure aber wieder gelb. Aus dem Pöckel kommen die Gegenstände zum Vorbrennen in die kalte Blankbeize, die aus Schwefelsäure und Salpetersäure besteht, auch etwas Ruß enthält, damit die Farbe etwas weniger intensiv und heller wird. Nun kommen die Gegenstände in die heiße Mattbeize, die aus Salpetersäure mit wenig Schwefelsäure und etwas salpetersaurem Zinkoxyd besteht und das M. bei ganz kurzem Eintauchen glanzlos graugelb macht. Um schließlich die graugelbe Decke, aber nicht das Matt zu entfernen, bewegt man die Sachen ganz kurze Zeit in sehr starker Salpetersäure. Sollen die Sachen blank werden, so kommen sie gar nicht in die Mattbeize. Nach jedem Bade werden die Gegenstände gut gespült und nach der letzten Beize in reinem Wasser, auch wohl in warmer Pottaschelöfung, gewaschen, in Sägemehl getrocknet und mit Wasser und Ochsengalle oder Weinstein auf der Drehbank oder aus der Hand poliert. Durch Polieren mit Schwefel und Kreide wird das M. dunkler und goldfarbiger. Man macht es schließlich auf einem Ofen stark handwarm und überstreicht es mit (gefärbtem) Spirituslack, damit es unter dem Einfluß der Luft nicht leidet. Will man das M. nicht firnissen, so kann man es mit Stearinöl und Wiener Kalk abreiben. Den hamitischen und semitischen Völkern des Altertums ist das M. unbekannt gewesen. Ob das Aurichalcum (orcichalkos) der klassischen griechischen Zeit M. gewesen ist, erscheint zweifelhaft, im 1. Jahrh. v. Chr. war M. jedenfalls bekannt. Nach Aristoteles bereiteten die Messinöken ein gelbes Kupfer durch Zusammenschmelzen von Kupfer mit einer Erde (einem Zinkerz) und nach Plinius die Phrygier gelbes Aurichalcum durch Verhütten von Kupfererzen mit Zinkerz (Galmei). 1550 erhielt Erasmus Ebener aus Nürnberg M. aus Kupfer und Ofengalmei. 1600 bestand in Reichraming (Oberösterreich) ein Messinghüttenwerk (jetzt Karl Kleins Nachfolger). 1702 wurde in Bristol ein Messingwerk gegründet, und 1781 benutzte Jakob Emerson metallisches Zink zur Darstellung von M.

Im 12. Jahrh. entwickelte sich in der belgischen Stadt Dinant eine lebhafte Messingwarenindustrie, deren Erzeugnisse (Dinanderies) sich über die ganzen Niederlande und einen Teil Norddeutschlands verbreiteten, wo diese Industrie seit dem 15. Jahrh. ebenfalls seßhaft wurde. Insbesondere wurden kirchliche Geräte jeglicher Art (Kron- und Armleuchter, Taufgefäße, Tabernakel etc.), von denen noch viele in den Kirchen von Lübeck, Lüneburg, Braunschweig, Hildesheim, Helmstedt, Goslar, Rostock u. a. O. vorhanden sind, von M. gefertigt. Eine Spezialität waren die messingnen Grabplatten mit eingravierten Darstellungen, die sich bis ins 17. Jahrh. erhielten und ebenfalls noch zahlreich in den Hauptkirchen von Lübeck, Magdeburg, Merseburg, Erfurt, Kassel, Marburg, Meißen etc. zu finden sind. Messinggeräte für den profanen Gebrauch, insbes. Kron- und Handleuchter, waren noch bis zum 18. Jahrh. beliebt. Dabei wurde neben dem Guß mehr und mehr pie Treibarbeit verwendet, die einerseits die künstlerische Durchbildung beförderte, anderseits vollere, weichere Formen ermöglichte, um das häufige Putzen zu erleichtern. Eine neue Verwendung fand das M. im 18. Jahrh. zu Möbelbeschlägen in Verbindung mit Schildpatt, Bronze u. a. (Boulearbeiten). In neuerer Zeit ist das M. in der Kunstindustrie als Ersatz der teurern Bronze wieder stark in Gebrauch gekommen, besonders auch für Möbelbeschläge, Kron- und Handleuchter u. dgl. (s. Cuivre poli). Vgl. Bischoff, Das Kupfer und seine Legierungen (Berl. 1865); Japing, Kupfer und M. (Wien 1883).