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Flüssige Metalle und heiße Eisen

Dominic will mal Metallurge werden. Dazu studiert er Metallurgie mit der Spezialisierung auf Prozessmetallurgie und Recycling an der TU Clausthal.

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Stahlbau-Studium: Vom Konserven-Weißblech bis zum Brückenträger

Stähle sind die am meisten verwendeten metallischen Werkstoffe. Die Legierung aus Eisen plus Kohlenstoff steht einfach für Stabilität. Dabei kann - je nach gewünschter Eigenschaft - das optimale ...

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Stahl-Special
Stahl im Sport
Der Werkstoff ist in vielen Sportarten unverzichtbar. Eine nicht vollständige Auflistung
Ohne Stahl keine Rekorde, Medaillen, Titel. Im Sport – und gerade im Leistungssport - hat sich der Werkstoff in vielen Bereichen unverzichtbar gemacht, teilweise ist die metallene Verarbeitungsform sogar im Regelwerk festgelegt, in anderen Disziplinen geht’s nicht ohne Stahl. Wir bieten eine Auswahl an stahlbehafteten Sportgeräten, ohne Gewähr auf Vollständigkeit versteht sich.
Schlittschuhe
Geschliffener Stahl: Schlittschuhkufen, wie hier das Modell für Eiskunstlauf, sind hinsichtlich Schliff und Länge unterschiedlich verarbeitet
Stahl in der Leichtathletik ist fester Bestandteil eigentlich aller Disziplinen. Sei es, dass die Athleten ihre Schuhe mit Spikes bestücken. Bis zu 11 Spikes aus Metall werden in die Schuhsohle geschraubt. Oder bei den Wurfgeräten: Hier muss die Kugel laut Wettkampfregeln aus massivem Eisen bestehen, bei einem Gewicht von 3 bis 7,26 kg. Ebenso muss beim Hammerwurf der Hammerkopf aus massivem Eisen sein, wie der Stahldraht, an dem er befestigt ist. Der bis zu 2,70 Meter lange Sperr muss einen glatten Sperrkopf haben, der aus Metall besteht und zusätzlich eine angeschweißte, verstärkte Spitze aus einer anderen Metall-Legierung haben kann.

Bruchsichere Stahlrahmen
Auch der Radsport kommt – seit den Anfängen vor ca. 100 Jahren - nicht ohne Stahl aus. Auch wenn Konkurrenz-Werkstoffe wie Titan, Carbon und Aluminium Einzug in den Rahmenbau gehalten haben, wird Stahl gerade noch bei Maß- und Einzelanfertigungen verwendet. Stahl ist zwar schwerer und teuer als beispielsweise Aluminium, dafür aber unkomplizierter zu verarbeiten und sehr robust. Die Gefahr eines Rahmenbruchs – selbst bei den im Minimum nur 6,8 kg leichten Rennrädern - ist bei Stahlrahmen nur sehr gering.
Ohne Stahleisen funktioniert auch der Golfsport nicht. Der komplette Schlägersatz der Eisen ist durchnummeriert von 1 bis 9, dazu gibt es die Spezialschläger Pitching Wedge und Sandwedge. Die Eisen unterscheiden sich durch die Länge ihrer Schäfte und die Neigung der Schlagfläche. Während früher lediglich die Eisen aus Stahl bestanden und die Hölzer tatsächlich aus Holz hergestellt wurden, haben sich die sogenannten „Metallhölzer“, umgangssprachlich auch Driver genannt, immer stärker durchgesetzt - obgleich an ihnen kein Splitter Holz ist.
Spikes in der Leichtathletik und manche Rahmen von Rennrädern sind auch aus Stahl
Wichtiger Werkstoff für den Wintersport
Gerade im Wintersport ist Stahl als wichtiger Bestandteil aus den Sportgeräten nicht wegzudenken. Fast so scharf wie Rasierklingen geschliffen und für höchste Belastungen geeignet geben die Stahlkanten dem alpinen Ski einen festen Halt. Stahl im Ski erlaubt rasante und kurvige Abfahrten. Wurden die Skikanten früher (etwa in den 50er Jahren) noch von unten verschraubt, wurden die Kanten dann mit einer angepassten Ausstanzung an den Ski montiert, während heute geprimerte oder gestrahlte Kanten eine noch präzisere Verbindung von Stahl und Kunststoff sicherstellen.
Aus Stahl produziert: Skikanten, made in Westfalen
Skikanten aus Westfalen
Spezialist auf diesem Gebiet mit jährlich bis zu 40.000 Kilometern produzierten Skikanten ist die Unternehmensgruppe C.D. Wälzholz aus dem westfälischen Hagen. Hier werden aus dem Vormaterial Walzdraht die Skikanten kalt gewalzt, geglüht, gestanzt, vergütet und geprimert. Für die innere Stabilität der Ski werden auf ähnliche Weise vergütete Stahlbänder für Zug- und Druckgurte gefertigt. Bei der Tochtergesellschaft Wälzholz-International im österreichischen Götzis bekommen die Kanten ihre endgültige Form und werden an die Ski-Industrie ausgeliefert. „Das Stanzen und Formen der Kanten für die vielen Ski- und Snowboard-Konstruktionen führen wir heute mit NC-gesteuerten Biegemaschinen durch, die für eine hohe Biegepräzision und -gleichmäßigkeit sorgen“, sagte Herbert Glaessgen, Leiter des Skibereichs der CDW-Gruppe.
Skifahrer
Stahlkanten halten die Skier stabil - auch in extremer Kurvenlage
Beim Bobsport und Rodeln sind die Kufen das Geheimnis des Erfolges. 50 Prozent der Legierung des verwendeten Stahls sind bei einem Bob vom Weltverband festgeschrieben – bei den restlichen „Zutaten“ sind der Fantasie der Entwickler keine Grenzen gesetzt. Michael Nietsch vom Institut für Forschung und Entwicklung von Sportgeräten (FES) in Berlin sagt: „Die Legierung und der Schliff der Kufen machen die entscheidenden Hundertstel aus.“ Aber nicht nur die Kufen eines Bobs sind aus Stahl – auch der Trägerrahmen besteht aus diesem Werkstoff, genauso wie die Seile für Bremse und Lenkung. Warum so viel Stahl im Bobbau? Dazu Nietsch: „Weil Stahl eine hohe Bruchdehnung besitzt und gut zu verarbeiten ist.“

Die richtige Legierung macht's
Auch bei den Rennrodeln spielt Stahl in erster Linie bei den Kufen eine entscheidende Rolle. Für ein optimales Gleitverhalten auf dem Eis testen die Tüftler vom FES ständig die richtigen Legierungen aus, abhängig von bahnspezifischen Bedingungen und Temperaturen, die bis zu 20 Grad variieren können.
Rennrodel
Die richtigen Legierungen der Stahlkufen machen den Rennrodel besonders schnell auf dem Eis
Stahlkufen kommen auch bei Schlittschuhen zum Einsatz, wobei sie je nach Sportdisziplin (Eiskunstlauf, Eisschnelllauf, Eishockey) hinsichtlich Schliff und Länge unterschiedlich verarbeitet sind. So hängt der sogenannte Hohlschliff beim Eiskunstlaufen vom Gewicht der Person und der erwarteten Eisqualität ab. Je stärker die Höhlung, desto besser ist zwar der Halt, desto tiefer sinken aber auch die Kanten ins Eis ein. Generell gilt: Je besser der Läufer ist, desto geringer fällt die Höhlung aus. Dies erhöht das Tempo. Dagegen sind die Kufen der Eisschnellläufer länger und wesentlich flacher geschliffen.

Bei der zurzeit populärsten Wintersportart, dem Biathlon, werden zwar beim Langlaufski Kunststoffkanten verwendet, dafür aber hat ein anderes wichtiges Gerät einen großen Stahlanteil: das Gewehr. „Bis auf den hölzernen Schaft bestehen alle wichtigen Teile des Gewehrs aus Stahl, zum Beispiel das Rohr. Denn kein anderes Material hat diese Zähigkeit und Biegefähigkeit, außerdem ist es temperaturunempfindlich. Schließlich finden Biathlonwettbewerbe in der Temperaturspanne von plus 20 Grad bis minus 22 Grad statt“, sagte Uli Vogel, der als Waffenmeister bei der Firma Anschütz aus Ulm solche Spezialgewehre herstellt.

04.09.2010 | 11:16:17

Bauingenieur/in • Bauingenieurwesen

Thema: was soll ich noch glauben?

Text: oh das ist ja sehr interessant zu hören! Ich finde es sehr spannend, was Bauingenieure so machen! In der Schule liegen mir meist die Fächer, die...

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Flüssige Metalle und Metallurgie sind eine verdammt heiße Angelegenheit

Nicht um Rohstoff-Abbau, sondern um die Verfahren zur Gewinnung und Nutzung von Metallen sowie ihrer Formgebung zu Produkten geht es Ingenieuren der Metallurgie. Viel Technik und Chemie ist notwendig ...

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DVD: Stahl - Vom Eisenerz zum Hightech-Produkt

Kurzbeschreibung: Verschiedene Filme zeigen den Weg von der Stahl-Gewinnung bis zum Endprodukt aus diesem Material.

Themenauflistung: Herstellung, Schmiedestücke, Bleche, Draht, Oberflächenbeschichtung, Tailored Blanks

Herausgeber/Autor: Stahl-Informations-Zentrum

Ausgabe: 2009

Zielgruppe: Schülerinnen und Schüler, Lehrkräfte, Studierende

Verwendungszweck: Berufswahl, allgemeine Information

Max. Bestellmenge: 1