XLII. Das Löthen des Messings; von L. Frantz.Programm der k. Landwirthschafts- und Gewerbsschule zu Landau in der Pfalz, an welcher der Verfasser die praktische Mechanik lehrt. Frantz, über das Löthen des Messings. Das Löthen des Messings findet bekanntlich eine bedeutende Anwendung bei Anfertigung der verschiedenartigsten mathematischen, mechanischen und musikalischen Instrumente, bei Maschinen, physikalischen Apparaten und Galanterieartikeln, indem es dem Metallarbeiter die Möglichkeit verschafft, aus Theilen von geschlagenem oder gewalztem Messing, oder aus Theilen von Gußmessing unter sich, oder auch aus letzterem in Verbindung mit ersteren, die beliebigsten Formen der anzufertigenden Gegenstände herzustellen. Das Löthen des Messings oder der Metalle überhaupt hat daher beim Metallarbeiter vergleichsweise denselben Zweck, welcher beim Holzarbeiter durch das Leimen des Holzes erreicht wird, und gestattet unzahlbare Arten der Vereinigung. Es wird dasselbe auch in den Werkstätten vieler Mechaniker, Gürtler, Gießer u. dgl. mehr vortheilhaft betrieben; dennoch findet es noch nicht bei allen jenen Gewerbsleuten, welche bei Anfertigung ihrer Fabricate vielfachen Gebrauch davon machen müßten oder könnten, selbstständige Anwendung, weßhalb dieselben auf die Hülfe Anderer angewiesen sind; im Folgenden sind die hauptsächlichsten technischen Vortheile und Manipulationen dazu in gedrängter Kürze zusammengestellt. Das Löthen des Messings, die Vereinigung einiger oder mehrerer Stücke dieses Metalles durch Hinzufügung eines leichtflüssigeren, zerfällt in das Hart- und Weichlöthen. Das Hartlöthen erfordert einen Hitzgrad, bei welchem das Messing bis zum Glühen erhitzt wird, und findet bei solchen Gegenständen seine Anwendung, welche eine bedeutende Festigkeit erhalten sollen, dem Hammern oder Biegen unterworfen werden, oder welche beim Gebrauche einem höhern Wärmegrad ausgesetzt sind, der aber nicht bis zur Schmelzbarkeit des Lothes reichen darf. Das Weichlöthen dagegen erlaubt niemals, daß der zu löthende Gegenstand glühend gemacht wird, und findet seine Anwendung bei jenen Gegenständen, welche wohl eine Vereinigung ihrer Theile, aber keine große Festigkeit erheischen, oder auch bei Arbeitsstücken, welche bei größerem Hitzegrad schmelzen oder an ihrer äußeren Bearbeitung Schaden leiden könnten; endlich auch in jenen Fällen, wo eine schnelle Vereinigung von Stücken zu bewerkstelligen ist. Das leichtflüssigere Metall, welches die zu löthende Stücke vereiniget, heißt im technischen Ausdrucke das Loth, und zwar jenes zum Hartlöthen des Messings Schlagloch, das zum Weichlöthen Weichloth oder auch Schnellloth. Das Schlagloch besteht aus geschlagenem oder gewalztem Messing und Zink. Das Verhältniß beider Theile bedingt die Leicht- und Strengflüssigkeit des Lothes, und wird die erstere durch Zusatz größerer Mengen Zink erreicht. Man verfertigt sich Schlagloch von verschiedener Schmelzbarkeit, um bei Gegenständen, welche mehreren Löthungen unterworfen werden müssen, beim zweit- oder drittmaligen Löthen die erstere Löthstelle oder den Gegenstand selbst nicht zu beschädigen, und nennt das leichtflüssigere in Rücksicht auf das strengflüssigere Schnellloth. Durch Bestreichen dieser Stellen, welche bei mehrmaligem Löthen gefährdet werden könnten, mit Lehm, und gehörige Gewandtheit im Löthen selbst, können jedoch auch Gegenstände mehreremal mit einem und demselben Schlaglothe gelöthet werden. Bei Gegenständen von Messing, welche durchs Löthen große Festigkeit erhalten sollen, ist es nothwendig, bei Fertigung des Schlagloches einen ganz geringen Theil Zink zuzusetzen. Nach Karmarsch geben 7 Thle. Messingblechschnitzel mit 1 Theil Zink, wobei die Mischung nicht länger als 6 bis 7 Minuten im Fluß erhalten werden soll – weil bei längerer Schmelzzeit sich zu viel Zink verflüchtigt – ein sehr gutes nicht auf Gußmessing, wohl aber auf geschlagenes oder gewalztes Messing anwendbares Schlagloch; ein leichtflüssigeres 2 bis 3 Theile Messingblech und 1 Thl. Zink, oder gleiche Theile Messing und Zink. Die Herstellung des Schlagloches, welches beim Gebrauche in fein Körner zertheilt seyn muß, geschieht auf zweifache Art. Erstens, daß man das Messing und Zink separirt in zwei Tiegeln schmilzt, damit sie zu gleicher Zeit schmelzen, alsdann behutsam das Zink unter Umrühren in das abgeschäumte Messing gießt und diese Mischung in einem dünnen Strahle in eine Fläche Wanne mit Wasser gießt, unter dessen Oberfläche ein Besen mit Stößen rasch hin und her bewegt wird, wodurch die Zertheilung des Metalles in feine Körner bewirkt wird; im getrockneten Zustande aber die zu groben Körner in einem Mörser zerkleinert. Zweitens, daß man das Schlagloch im glühenden spröden Zustande zerstößt und alsdann sortirt. Die Vorbereitungen beim Hartlöthen sind folgende: das feingekörnte Schlagloch wird mit ungefähr dem halben Theil feingepulvertem Borax, welcher als Flußmittel die Eigenschaft besitzt, im geschmolzenen Zustand einen Ueberzug über das Messing zu bilden, und so den Luftzutritt abzuhalten, die starke Oxydation des Metalles zu verhindern und somit das bessere Löthen zu befördern, in einem Gefäß vermischt und mit etwas Wasser befeuchtet. Die mit einander zu verbindenden Messingtheile müssen an den zu löthenden Flächen stets gut aufgefrischt, d.h. metallisch frei von allem Oxyd gemacht seyn, welches durch Abfeilen oder Abschaben geschieht, und muß hierauf stets besondere Sorgfalt verwendet werden. Dieselben müssen fest mit einander verbunden seyn, welches durch Binden mit ausgeglühtem Eisendraht, durch Vernieten mittelst Messingstiftchen, oder durch bloßes Vernieten oder Ueberschränken geschehen kann. Diese Vereinigung muß immer so fleißig als möglich geschehen, und die Löthfuge möglichst enge gemacht werden, weil hiedurch eine größere Festigkeit bezweckt und die Löthstelle dem Auge unsichtbar gemacht werden kann. Außer dem Hartlöthen am Löthrohr bei ganz kleinen Gegenständen, welche auf eine Holzkohle gelegt und alsdann glühend gemacht werden, kann das Hartlöthen auch an jedem Feuerherd vorgenommen werden, nur sind hiezu gute Holzkohlen und einige Backsteine nothwendig. Vor dem Löthen selbst beschäftigt man sich mit dem Auftragen und Aufkochen. Das Auftragen besteht darin, daß man an den Löthstellen des durch gehöriges Auffrischen und im verbundenen Zustande vorbereiteten Gegenstandes das mit Borax und Wasser vermischte Schlagloth mittelst eines flachen Hölzchens oder eines breiten Stückchens Messing auflegt; jedoch muß dieses Auftragen des Schlagloches immer so gering als möglich, und sehr gleichmäßig geschehen. Das Aufkochen besteht darin, daß man das Stück auf ein schwaches Kohlenfeuer legt, so daß das Schlagloth nicht hinwegfallen kann und dasselbe langsam erwärmt. Das Wasser verdunstet und der Borax bildet mit dem Schlaglothe eine feste Masse, welche am Messingstück ziemlich fest anhaftet. Dieses Aufkochen muß deßwegen mit einer gelinden Hitze geschehen, weil außerdem das Wasser zu stark aufbrausen und somit die Schlaglothkörner von ihren gehörigen Stellen wegschieben würde. Hierauf schreitet man zum eigentlichen Löthen. Man schließt mit Backsteinen auf dem Feuerherd einen von der Größe und Form des zu löthenden Stückes abhängigen Raum ein, und bedeckt denselben mit kleinen glühenden Kohlen, welche das sogenannte Grundfeuer bilden, auf dessen Mitte das Arbeitsstück so gelegt wird, daß das Loth nach oben zu stehen kommt. Die Größe des Arbeitsstückes bedingt die Höhe des Grundfeuers, weil ersteres immer in ziemlicher Entfernung vom Feuerherd zu liegen kommen muß, um durch diesen nicht zu viel Wärme durch Ableitung zu verlieren. Eine Herdgrube ist deßhalb zweckmäßig. Alsdann legt man größere Kohlen rings um das Stück herum, so daß dieselben eine größere Höhe als dieses erhalten und bedeckt von oben das Ganze mit Kohlen, damit sich ein hohler Raum bildet, in welchem sich das Arbeitsstück befindet. Je gleichförmiger und dichter das Stück mit Kohlen eingeschlossen und je besser der Luftzutritt von außen abgeschlossen ist, desto leichter geht das Löthen vor sich; doch hat man beim Bedecken darauf zu achten, daß zwischen den Kohlen kleine Oeffnungen bleiben, durch welche man das Arbeitsstück, sohin die ganze Löthstelle beobachten kann. Ein Fächer, den man sich am zweckmäßigsten aus Holz und Gänsekielen verfertiget und der mit der rechten Hand mit besonderer Uebung durch Bewegung des Handgelenkes gebraucht wird, dient dazu, um das Feuer in gleichmäßiger und starker Gluth zu erhalten. Ist nun, wie oben angegeben, das Stück in Kohlen eingeschlossen, so facht man das Feuer langsam und gleichmäßig an, so daß das Messing allmählich glühend wird. Sobald dieses der Fall ist, wird man bemerken, daß der Borax schmilzt, und gleich darauf, daß an der Löthstelle ein starker Rauch emporsteigt. Bis zu diesem Moment wird langsam gefächert, um bei ruhigem Feuer dieses Rauchen beobachten zu können; sobald sich jedoch dieses auf der ganzen Löthstelle zeigt, muß man stark und unausgesetzt das Feuer bis zum Schmelzen des Lothes anfachen, und wenn das vollständige Zerfließen des Lothes stattgefunden hat, mit der zur Seite liegenden Kohlenzange die obern Kohlen schnell, aber vorsichtig, abdecken, um sowohl dem Schmelzen durch den Luftzutritt Einhalt zu thun, als das Stück im warmen Zustande nicht zu beschädigen. Dieses Rauchen nach dem Schmelzen des Boraxes gibt beim Löthen den Anhaltspunkt zur Sicherheit; denn die gehörige Beachtung dieses Rauches, welcher vor dem Fließen des Lothes von der Löthstelle hinwegzieht, macht es möglich, lange und voluminöse Gegenstände auf einmal zu löthen. Es steht nämlich durch die Erfahrung fest, daß wenn dieses Rauchen gleichzeitig an der ganzen Löthstelle vor sich geht, auch das Fließen des Lothes gleichzeitig erfolgt. Das gleichzeitige Rauchen läßt sich nun aber durch den Fächer leicht bewerkstelligen, indem man an den Stellen, an welchen das Messingstück im Wärmegrad zurück ist, die Kohlen stärker erhitzt. Wer diesen Punkt nicht berücksichtiget, wird gewisse Stücke gar nicht oder nur mit Gefahr löthen können, ohne dieselben theilweise zu verschmelzen oder in denselben Löcher zu erhalten. Hat man mehrere Theile durchs Hartlöthen zu vereinigen, und ist dieses durch einmaliges Verhüllen im Feuer nicht möglich, so muß es durch wiederholtes Einbringen in dasselbe geschehen. Bei jedem Wiederholungsfalle müssen die zu löthenden Stellen des vorher im Feuer gewesenen Stückes wieder aufgefrischt und die schon gelötheten Stellen mit Lehm bestrichen werden. Bei manchen Gegenständen kann das Loth statt von außen auch von innen aufgetragen werden, jedoch immer nur in jenen Fällen, bei welchen das aufgetragene Loth im Feuer vom Arbeiter beobachtet werden kann. Oftmals kommt beim Hartlöthen auch der Fall vor, daß man zwei der Löthstelle nahe liegende Flächen vor Zusammenlöthen, das durch Zwischenfließen des Lothes erfolgen könnte, zu schützen hat. Dieses kann am einfachsten dadurch geschehen, daß man zwischen diese Flächen etwas starkes Papier legt, welches im verkohlten Zustand das Einfließen des Lothes verhindert. Stahl oder auch Eisen wird sehr häufig mit Messing durch Löthen vereinigt, wie dieß bei den Reißzeugzirkeln, bei den Stahlschrauben mit ränderirten messingenen Köpfen an mathematischen Instrumenten und an physikalischen Apparaten u. dgl. mehr, vorkommt. Bei einer solchen Vereinigung ist der Festigkeit wegen vorzüglich darauf zu achten, daß das Erhitzen des Messings nicht zu schnell geschehe, daß der Stahl oder das Eisen beim Fließen des Lothes sich im warmen (glühenden) Zustand befinde. Bei feineren Messingarbeiten bedient man sich statt des Schlaglothes auch manchmal des Silberlothes, welches aus Silber mit einem Zusatz von Kupfer oder Messing besteht. In manchen Werkstätten wird zum Hartlöthen statt des Fächers der Blasbalg gebraucht. Um einen Würfel aus starkem Messingblech durch Hartlöthen zu verfertigen, schneidet man vier Wände, die Seitenwände, als ein Rechteck aus einem Stück zu, theilt dasselbe in vier Quadrate ab, biegt drei rechte Winkel um und löthet die Enden desselben im rechten Winkel zusammen; nachdem man vorher das Auffrischen vorgenommen, das Messing in der beschriebenen Form mit ausgeglühtem Eisendraht zusammengebunden und das Schlagloth von innen aufgetragen hatte. Hierauf wird diesem Theil auf einem im Durchschnitte quadratförmigen Dorne die regelmäßige Form gegeben, indem man an den Flächen, welche etwa nicht genau im rechten Winkel seyn sollten, durch Hämmern, Strecken nachhelfen kann. Ist dieses geschehen, so wird dieser Theil unten und oben so abgefeilt oder abgedreht, daß der Boden und Deckel des Würfels in rechtwinklicher Lage zu den Seitenflächen angebracht werden kann. Boden und Deckel werden etwas größer im Quadrate zugerichtet, um einestheils auf den Vorsprung rings herum das Schlagloth auflegen zu können, anderntheils aber auch um bei etwaiger kleiner Verrückung im Feuer dieselben nach dem Löthen mit den Seitenflächen in einer Ebene bearbeiten zu können. Einer von beiden Theilen, welcher zuerst mit Bindedraht festgebunden wird, kann von innen angelöthet werden, d.h. das Loth kann inwendig aufgetragen werden. Ist dieses geschehen, wird der andere Theil ebenfalls aufgefrischt, festgebunden, das Schlagloth auf dessen Vorsprung aufgetragen und gelöthet. Vor dem Anlöthen des letzten Theiles muß in eine der Wände des Würfels eine Oeffnung gebohrt werden, um der durch die Wärme ausgedehnten Luft Ausgang zu verschaffen, welche später wieder verschraubt werden kann. Uebrigens ließe sich ein solcher Würfel auch aus mehr als drei Theilen zusammenlöthen. Einen mit Boden und Deckel versehenen Cylinder zu verfertigen, richtet man die Seitenfläche in der Form eines Rechteckes zu, biegt dieses cylindrisch zusammen, frischt die Enden auf, bindet die Röhre mit Bindedraht mehrmals und löthet dieselbe von außen. Hierauf richtet man diese Röhre auf einen eisernen oder hölzernen Dorn schön rund, bringt dieselbe mittelst eines abgedrehten Cylinders auf die Drehbank und dreht beide Enden ab, um Boden und Deckel in rechtwinkliger Lage zur Achse anbringen zu können. Beide Theile werden ebenfalls in etwas größerm Durchmesser als die Röhre zugerichtet, und wird beim Anlöthen derselben ebenso wie beim Boden und Deckel des Würfels verfahren. Nicht immer löthet man die Seiten eines Rechteckes, welches zu einer Röhre umgebogen wird, stumpf zusammen, sondern man versieht dieselben auch manchmal der größern Festigkeit wegen mit sogenannten Schwalbenschwänzen und läßt diese ineinander greifen. Das Weichlöthen des Messings geschieht mittelst Weich- oder Schnelllothes, welches durch Zusammenschmelzen von Zinn mit Blei in einem eisernen Löffel bereitet wird. Die Mischung wird entweder in einer besondern Form oder auf einem großen eisernen Lineal, oder auf einer steinernen Platte in schmalen langen Bändern gegossen. Gewöhnlich wird dasselbe aus gleichen Theilen Zinn und Blei, oder aus 2 Thln. Zinn und 1 Theil Blei, oder auch aus 1 Theil Zinn und 2 Theilen Blei zusammengesetzt. Die zu löthenden Stücke müssen an den zu vereinigenden Stellen gut aufgefrischt, hierauf verzinnt und im flüssigen Zustande des Lothes aneinander gebracht werden, um dieselben erkalten zu lassen, worauf sie vereinigt sind. Zum schnellen und leichten Löthen des Messings mit Zinnloth wendet man Salmiak oder Colophonium an, und muß das Hauptaugenmerk darauf gewendet werden, dem zu löthenden Gegenstand den gehörigen Wärmegrad zu geben. Ein zu hoher Hitzgrad macht das Löthen unmöglich, veranlaßt sogar oft, daß die zu löthenden Stellen wieder aufgefrischt werden müssen. Ein sicheres Verfahren ist folgendes: man löst Salmiak in Wasser auf und bestreicht die auf einem Holzkohlenfeuer erwärmten Gegenstände damit. Das Wasser verdunstet, der Salmiak bildet einen weißen Niederschlag am Messingstück, welcher nach fortgesetzter Erwärmung verschwinden und dem Messing eine rothe Farbe hinterlassen wird. In diesem Augenblick wird die Verzinnung ganz leicht vor sich gehen, indem man die zu löthenden Stellen mit Zinnloth berührt. Sind hierauf die Theile im flüssigen Zustande des Lothes aneinander gebracht, so läßt man mittelst zerstoßenen Colophoniums, das man auf die Löthfuge streut, noch Zinnloth durch dieselbe laufen und das Stück hierauf erkalten. Ein noch besseres Mittel beim Weichlöthen ist, Salmiak und etwas Zink in verdünnter Salzsäure aufzulösen und die zu löthenden Gegenstände im warmen Zustande mit dieser Auflösung zu bestreichen, das Arbeitsstück aber auch hiebei nicht zu stark zu erwärmen. Hierdurch ist es möglich Verzinnungen an Stücken vorzunehmen, bei welchen das Auffrischen nicht sorgfältig vorgenommen wurde. Sehr vortheilhaft bedient man sich bei kleineren Stücken der Spirituslampe. Man vereinigt die aufgefrischten zu löthenden Theile durch Bindedraht, oder faßt sie zusammen in ein Zängchen oder eine Pincette, erwärmt dieselben auf der Lampe, bestreicht sie mit Salmiakwasser oder mit jenem salzsauren Zink, und das Loth wird beim gehörigen Wärmegrad ganz gut in die Löthfuge fließen, diese verzinnen und so die Vereinigung nach dem Erkalten herstellen. Bei Theilen, welche sehr fleißig in einander passen und durch Zinnloth vereinigt werden sollen, z.B. um einen cylindrischen Ring mit einem genau passenden Zapfen zusammen zu löthen, ist es nothwendig, daß man nach der Verzinnung den einen Theil, hier den Zapfen, sauber vom überflüssigen Zinn mittelst Werg reinigt und erkalten läßt, alsdann denselben mit dem andern im warmen, im ausgedehnten und verzinnten Zustande befindlichen Theile, hier dem Ringe vereinigt, in dieser Verbindung beide Theile erwärmt und durch Durchfließen des Zinnlothes mit Colophonium die Löthung vollendet. Bei Stücken, welche man nicht auf einem Kohlenfeuer erwärmen will oder kann, bedient man sich des Löthkolbens. Derselbe dient im erwärmten, verzinnten Zustand dazu, den aneinander zu löthenden Theilen den gehörigen Wärmegrad mitzutheilen, und sie zugleich zu verzinnen, indem man zwischen den Kolben und der zu verzinnenden Fläche Zinnloth und Colophonium bringt, und ersteren ganz langsam auf der zu verzinnenden Stelle mit einem kleinen Druck hin und her bewegt. Beim Zusammenlöthen ist es nothwendig, mit dem Löthkolben das Stück an der Löthstelle so zu erwärmen, daß das Zinnloth durch die Löthfuge fließt. Das Weichlöthen findet neben der Verfertigung der verschiedensten Arten von Gegenständen auch vielfache Anwendung in Werkstätten dadurch, daß man mehrere Stücke durch Zinnloth vereinigt, und sie alsdann entweder durch die Feile im Schraubstock oder auf der Drehbank mit einmal der Genauigkeit und Schnelligkeit wegen bearbeitet und dieselben nach der Vollendung durch Erwärmung wieder trennt, oder daß man Stücke Messing, welche abgedreht werden sollen, auf einem Futter der Drehbank weich auflöthet. Zu diesem Zweck hält man sich bei der Drehbank messingene Futter, welche in das inwendige Gewinde der Drehbankspindel geschraubt werden, daher auch von geringem Durchmesser seyn können. Diese werden vorne concentrisch abgedreht und entweder mit einem Ansatz oder einer Vertiefung versehen. Je nachdem man nun ein solches Futter verwenden will, wird der abzudrehende Gegenstand entweder mit einer, dem Ansatze eines solchen Futters genau entsprechenden Vertiefung, oder mit einem der Vertiefung entsprechenden Ansatz mittelst der Drehbank versehen und hernach durch Zinnloth mit dem entsprechenden Futter vereinigt. Es lassen sich hiedurch die mannichfaltigsten Gegenstände schnell und fest aufspannen, das Stück wird bei einiger aufmerksamen Behandlung gut rund laufen und jede Bearbeitung auf der Drehbank sowohl äußerlich wie von innen leicht zulassen.