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Kunststoff: Metall

Hausarbeit 2010 22 Seiten

Design (Industrie, Grafik, Mode)

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

1. Metall
1.1 Corten-Stahl
1.2 Alucobond

2. Kunststoff
2.1 Polyethylen
2.2. Corian

Fazit

Literaturverzeichnis

Internetquellen

Abbildungsverzeichnis

Einleitung

Metalle funkeln, glänzen, reflektieren, sind widerstandsfähig und können selbst dann noch schön sein, wenn sie rosten.

Metall gehört zu den ältesten Werkstoffen der Menschheit. Seine Nutzungs- und Verarbeitungsweise ist auch ein Merkmal für die zivilisatorische Entwicklung (Bronze-, Eisenzeit)

Wir sind Metallen seit jeher näher als anderen Materialien, denn sie sind in unserem Blut, in der Luft, die wir atmen, in den Lebensmitteln die wir essen, und in deren Verpackungen. Vor allem leben und arbeiten wir in Gebäuden aus Metall. Denn Metalle sind Bausteine der Architektur und bieten auch Halt für alle anderen sichtbaren Materialien. Heute verfügen wir über mehr Werkstoffe als jemals zuvor. Etwa 3/4 der Elemente im Periodensystem aber sind Metalle. Bisher ist es gelungen daraus weit über 10.000 Legierungen , also Verbindungen, herzustellen.1

In der vorliegenden Hausarbeit, möchte ich auf zwei besondere Metalle -Corten-Stahl und Alucobond- und deren Herstellung, Eigenschaften und Verwendung eingehen.

Die Fähigkeit Metall herzustellen und zu beherrschen ist also bereits jahrtausendealt, aber die Erfindung von Kunststoff ist kaum mehr als ein Jahrhundert her.

Obwohl dieses Material vergleichsweise jung ist, ist Kunststoff einer der vielseitigsten und meist genutzten Werkstoffe überhaupt.

Während des letzten Jahrhunderts hat sich dieses Material rasant weiter entwickelt und eröffnet uns enorme Möglichkeiten.

Kunststoffprodukte erfüllen viele unserer täglichen Bedürfnisse und tragen mittlerweile sogar dazu bei, dass menschliche Organe durch solche aus Kunststoff ersetzt werden können.

Gleichzeitig wird die schier unendliche Zahl an Kunststoffprodukten begleitet von einer Umweltbelastung und der Ausbeutung natürlicher Ressourcen.

Kunststoff hat ein großes Potential an chemischen und physikalischen Einsatzmöglichkeiten. Aber auch die intelligente Verwendung, bei der die Vorteile von Kunststoff deutlich werden, insbesondere im designorientierten Prozess, faszinieren. Manche Dinge unseres alltäglichen Lebens würden ohne Kunststoff gar nicht existieren. So z.B. der Ping-Pong-Ball, der aus Nitrocellulose besteht, die als einziges Material dieser Aufgabe gerecht wird.2

Ende der Sechziger mussten da die Kunststoffe wie ein Befreiungsschlag wirken: Sie entzogen sich allen bisherigen Kriterien, hatten keine „natürliche" Farbigkeit, waren transparent, leicht und in ihren Einsatzmöglichkeiten nicht durch die Größe eines Baumes oder die Zähigkeit eines Metalls eingeschränkt. Kunststoffe konnten anscheinend jede Form einnehmen, waren billig und erhoben keinen Anspruch auf Langlebigkeit. Wie schon die Metalle, markierten auch die Kunststoffe den Beginn einer neuen gestalterischen Epoche: Designer entwickelten radikale Visionen vom Umgang mit den Produkten und ersannen sogar Wegwerfmöbel.

Heute experimentieren Gestalter genauso selbstverständlich mit traditionellen Werkstoffen wie dem Metall als auch mit neuen (High-Tech-)Kunststoffen.

Zwei Kunststoffe möchte ich in dieser Hausarbeit herausgreifen. Polyethylen als „klassischen“ Kunststoff sowie Corian als sinnvolles Bindeglied zwischen den beiden Werkstoffen.

1. Metall

Metall kann man an den wesentlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften wie Leiten von Wärme und Elektrizität, hoher Festigkeit, Undurchsichtigkeit und meist langanhaltender Stabilität erkennen. Viele Metalle sind zudem magnetisch. Man kann Metalle nach verschiedenen Gesichtspunkten einteilen. Zunächst unterscheidet man nach Stoffart in Eisen- (Stahl, Gußeisen u.a.) und Nichteisenmetalle (Aluminium, Kupfer u.a.). Gängig ist auch eine Einteilung nach dem Gewicht in Schwer- (z.B. Blei) und Leichtmetalle (z.B. Aluminium). Darüber hinaus kann man Metalle auch nach ihrem Wert klassifizerien in Edel- (Gold, Silber u.a.) und Nichtedelmetalle (Eisen u.a.). Die meisten für uns sichtbaren Metallprodukte sind jedoch Legierungen verschiedener Art. Legierungen sind Metalle aus zwei oder mehreren Elementen, die zusammen geschmolzen wurden, um bessere mechanische Eigenschaften zu erzielen. So z.B. bei Edelstahl, wo Eisen, Chrom und Nickel zu einer härteren und vor allem rostfreien Alternative (zum Kohlenstoffstahl) gemischt werden.

Metalle können in ihren Eigenschaften entsprechend zielgerichtet verwendet werden.

Zweifelsohne gehört das sog. „schmieden“ also das Hämmern und Pressen innerhalb der Kalt oder Warmbearbeitung zum Formen von Metallen zu einem der ältesten und einfachsten Verfahren.3

Man unterscheidet heute drei wesentliche Verarbeitungen:

Gießen, Formgebung im plastischen Zustand und Formgebung im festen Zustand.4

Beim Gießen werden die Metalle erhitzt und in Gießformen gegossen.

Diese Verfahren eignen sich besonders für komplizierte Teile, die durch Druckguss, Feinguss, gerichtete Erstarrung, Metallspritzgießen, Sandguss und Schleuderguss hergestellt werden können.

Bei der Formgebung im plastischen Zustand werden vorgeformte Metalle erhitzt und sind dadurch leicht weiter verformbar. Es gibt hier die Möglichkeiten des Drahtziehen, der Pulvermetallurgie, des Strang- und Schlagstrangpressens und des Walzens. Bei der Formgebung im festen Zustand ist das Ausgangsmaterial ein Stab, ein Blech eine Platte oder ein anderes Werkstück, das dann bei Raumtemperatur geformt werden kann. Dies geschieht durch biegen, drücken, walzprofilieren, ziehen, schneiden, stanzen und zerspanen. Bei der spanlosen Formgebung wird darüber hinaus u.a. geätzt, erosiert und thermisch getrennt.

Allerdings haben die meisten Metalle einen entscheidenden Nachteil, sie können mehr oder weniger mit Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit chemisch reagieren. Bei diesem Vorgang spricht man auch von Oxidation. Wird über das Oxidieren die Oberfläche beschädigt kommt es zur Korossion.

1.1 Corten (COR-TEN) Stahl

Die lebendige Oberfläche von Metallen kann, ähnlich wie bei Holz, auch zu den interessantesten Eigenschaften gehören.

Die Korrosion ist ein faszinierender Aspekt, sie wandelt glänzende Oberflächen in einzigartige, ornamentale Muster und Texturen um.

Auch Stahl ist witterungsunbeständig und muss üblicherweise mit aufwendigen Schutzanstrichen konserviert werden.5

Doch 1932 ließ sich der Amerikaner Byramji D. Saklatwalla eine Stahllegierung mit den Legierungszusätzen Kupfer, Phosphor, Silizium, Nickel und Chrom patentieren.6 Die United States Steel Corporation entwickelte den Stahl, der sich durch bis dahin nicht gekannte hohe Korrosionsbeständigkeit auszeichnete, weiter und gab dem neuen Werk­ stoff, mit den ungefähren zusätzlichen Legierungsanteilen 0.8%Cr, 0.5%Ni, 0.5%Cu, 0.1%P den Namen COR-TEN-Stahl.

Die Bezeichnung setzt sich aus der ersten Silbe COR für den Rostwiderstand (COrrosion Resistance) und der zweiten Silbe für die Zugfestigkeit (TENsile strength) zusammen.7 Anfang 1959 nahm die Hüttenwerke Oberhausen AG als erstes deutsches Unternehmen die Herstellung von Corten Stahl auf.

Besonders nach dem Zweiten Weltkrieg in den USA und in den 1970er Jahren in der Schweiz war Corten Stahl ein beliebtes Baumaterial.

Man unterscheidet heute zwischen Corten A und Corten B. Corten A ist aufgrund seiner phosphorlegierten Oberfläche bauaufsichtlich in Deutschland nicht zugelassen. Corten B hingegen ist nicht phoshorlegiert, hat eine gute Schweißeignung und lässt sich kalt wie warm gut verformen.8

Bei natürlicher Bewitterung bildet der Stahl eine Korrosionsschicht aus, wobei sich der anfänglich hohe Korrosionsabtrag im Laufe der Bewitterung stetig vermindert. Es entstehen natürliche Korrosionsschutzschichten, die so dicht sind, dass Sauerstoff und Wasser das Material fast nicht durchdringen können. Der Verwitterungsprozess wird so deutlich verlangsamt.

Sehr schnell stieß man aber auch auf einige negative Eigenschaften, die das „Material der Zukunft“ aufwies. Rostiges, von der Fassade tropfendes Regenwasser verschmutze die Kleidung der Passanten und auch Abgase und Chloride in der Luft sorgten für Lochfraß. Die schützende Rostschicht kann sich zudem nur dann bilden, wenn der Stahl zwischendurch vollständig trocknet.

Diese Schwachstellen hat man erkannt und weiß den rostenden Stahl heute für Bauwerke besser und vor allem eindrucksvoller einzusetzen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 Monolith, Jean Nouvel und GIMM Architekten, 2002

Der französische Architekt Jean Nouvel konstruiert Bauten, die „Verständnis“ für ihre Umgebung ausdrücken. Für die Expo 2002 in Murten (Schweiz) entwarf er einen würfelförmigen Monolith mit einer Hülle aus Corten Stahl, der auf dem Murtner See treibt.9 Er lässt dabei zwei Elemente aufeinander treffen uns spielt so mit dem Effekt, den die Natur auf Stahl ausübt. Der 4.000 Tonnen schwere Kubus ruht auf einer Plattform aus Stahlbeton und ragt ca. 30 m hoch aus dem Wasser. Die Ausstellungsfläche beträgt

27.600 m²

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2 Haus der Geschichte Essen, Ahlbrecht Felix Scheidt und Kasprusch, 2010

„Das sich stetig ändernde Material steht für den Wandel der Zeit und wirkt gleichzeitig bewahrend. Die Lüftungsöffnungen werden raumhoch, die Fassade schräg durchdringend, spannungsvoll angeordnet.“10

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3 Shoppingcenter Vejle, D ä nemark, 3xn und schmidt hammer lassen, 2008

Die dänischen Architekten 3xn haben in Zusammenarbeit mit schmidt hammer lassen architects einen Brennpunkt in der dänischen Kleinstadt Vejle geschaffen. Den Kontrast, den die mehrfach gefaltete und schräg geschnittene Fassade aus rostrotem Corten-Stahl gegenüber der historischen, kleinteiligen Bebauung herstellt, wird besonders deutlich an der Stelle, wo drei backsteinerne Altbauten nun vom Stahl und Beton des Neubaus eingefasst werden.11 Das Gebäude hat insgesamt 30.000 m² Gesamtfläche.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4 Design Museum Holon, Ron Arad arcitects, Tel Aviv, 2010

Auch das Anfang des Jahres eröffnete von Ron Arad entworfene Design Museum Holon in Tel Aviv zeigt auf eindrückliche Weise den Einsatz von verwittertem Corten-Stahl.12 Fünf wellenförmig geschwungene Bänder in leuchtendem Orange, tiefen Rot und rostigem Braun umspannen die Galerien und lassen so den Bau skulptural anmuten.

1.2 Alucobond

Alucobond, erstmals 1969 hergestellt, ist eine faltbare, starre Metall-Polymer- Verbundplatte.13 Sie besteht aus einem Kunststoffkern (ca. 3 mm), der beidseitig mit einem Aluminiumdeckblech (ca. 5 mm) überzogen ist.

Anfangs im Ladenbau, bei Möbeln und im Bereich Transport eingesetzt, entdeckten Architekten und Designer schon früh die Vorzüge von Alucobond für Anwendungen in der Architektur.

Zu den Vorteilen von Alucobond zählt vor allem, dass es sich um einen nicht brennbaren Werkstoff handelt, der sich deshalb hervorragend zum Einsatz für den Bau von öffentlichen Gebäuden wie Kliniken, Hotels oder Veranstaltungsobjekten eignet.14

Eines seiner ausgeprägtesten Merkmale ist jedoch seine leichte Form- und Faltbarkeit mit Hilfe relativ einfacher industrieller Verarbeitung. Dieser vielseitige Plattenwerkstoff, erhältlich in Formaten von bis zu 800 cm, lässt sich leicht abkanten, zu einem Radius krümmen, biegen, knicken, vernieten oder scheren.

Alucobond ist zudem äußerst leicht und hat im Vergleich zu vielen anderen Metallwerkstoffen eine witterungsbeständige Oberfläche, was es zu einem idealen Material für die Fassaden- und Dachgestaltung werden lässt.15

Darüber hinaus ist es in vielen Farben und Effekten bis hin zu Materialimitaionen wie Holz oder Elefantenhaut erhältlich.

Diese Farbvielfalt und unterschiedlichen Designvarianten bieten grenzenlosen Raum für kreative, innovative und individuelle Planung durch Architekten und Designer. Die Anwendungsbereiche von Alucobond reichen von Gebäudefassaden, über Beschilderung, Möbel, architektonischen Elementen, Ausstellungsständen, Dächern und Innenverkleidungen bis hin zu Koffern.

Der Werkstoff ist voll rezyklierbar, d. h. Kernmaterial und Aluminium­Deckbleche werden in den Materialkreislauf zurückgeführt und zur Produktion von neuem Material verwendet. Gerade in Hinblick auf ein nachhaltiges Bauen ein wichtiges Auswahlkriterium.

Ich habe dieses Material auch deshalb ausgewählt, weil es m.E. zeigt, wie sich die beiden Werkstoffkomplexe Kunststoff und Metall miteinander in einen idealen Einklang bringen lassen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5 Konzert- und Kongresshalle, Henning Larsen Architects, Uppsala, 2004

Die Konzert- und Kongresshalle ist durch seine Fassadengestaltung außergewöhnlich und erinnert an einen gespaltenen Kristall.

„Wir haben die Alucobond Platten wegen ihrer hohen Steifigkeit ausgewählt. Wir wollten einen planen und scharfkantigen Look als Kontrast zum lebhaften Spiel geneigter Kassetten, " erklärt Klavs Hom Madsen, Architekt und Projektmanager von Henning Larsen Architects.16 Insgesamt wurden 9.000 m² der Verbundplatten verbaut.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6 Centre d ʼé tude et de formation Vehipole, Ploufragan ,Rocheteau Saillard, 2005

Fassade und Dach des Studien- und Bildungszenrtums für Automobile wurde mit Alucobond verkleidet und auf Profilen im horizontalem Fugenraster genietet.17 Das Material hat mittels seiner Biegsamkeit sämtliche Kurven adaptiert und zugleich eine perfekte Planheit der Oberfläche geformt. Insgesamt wurden 3.000 m² eingesetzt.

[...]


1 Chris Lefteri: Metall Material-Herstellung-Produkte, Ludwigsburg: avedition 2004, S. 10.

2 Chris Lefteri,: Kunststoff Material-Herstellung-Produkte, Ludwigsburg: avedition 2002, S. 10.

3 Vgl. Lefteri: Metall, S. 144.

4 Vgl. ebd.

5 Vgl. ebd. S. 110.

6 Vgl. Leipziger Messe GmbH, denkmalbrief: Ros(t)ige Zunkunft für Corten-Stahl? http://www.leipziger-messe.de/LeMMon/denkmal_web_ger.nsf (Stand: 21.11.2010).

7 Vgl. Hendel, Sascha (verantw.), ArchINFORM: Corten-Stahl

http://deu.archinform.net/stich/1395.htm (Stand: 21.11.2010).

8 Vgl. ebd.

9 Vgl. Lefteri: Metall, S. 110.

10 BauNetz, Meldungen: http://www.baunetz.de/meldungen/Meldungen- Haus_der_Essener_Geschichte_fertig_936009.html

(Stand: 21.11.2010).

11 Vgl. BauNetz, Meldungen: http://www.baunetz.de/meldungen/Meldungen-Shopping- Center_in_Daenemark_von_3XN_und_Schmidt_Hammer_Lassen_eroeffnet_193118.html (Stand: 21.11.2010).

12 BauNetz, Meldungen: http://www.baunetz.de/meldungen/Meldungen- Museum_von_Ron_Arad_in_Israel_831074.html (Stand: 21.11.2010).

13 Vgl. Lefteri: Metall, S. 66.

14 Vgl. ebd.

15 3acomposites:http://www.alucobond.com/download_alucobond1-de. (Stand: 21.11.2010).

16 Vgl. architonic, Uppsala Concert and Congress Hall http://www.architonic.com/aisht/uppsala-concert-and- congress-hall/5100105 (Stand: 21.11.2010).

17 Vgl. stylepark, http://www.stylepark.com/de/3a-composites/alucobond-4-mm?ref=over_products_navig (Stand: 21.11.2010).

Details

Seiten
22
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783656594451
ISBN (Buch)
9783656594482
Dateigröße
10.9 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v268422
Institution / Hochschule
AMD Akademie Mode & Design GmbH – Design und Medien
Note
1,8
Schlagworte
kunststoff metall

Autor

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Titel: Kunststoff: Metall