Betonbauer können von der Umstellung von Bronze auf zinkbasierte Handwerkzeuge profitieren. Beide Werkstoffe konkurrieren in Bezug auf Härte, Haltbarkeit, hochwertige Struktur und professionelle Oberflächen – Zink bietet jedoch einige zusätzliche Vorteile.
Bronzewerkzeuge eignen sich zuverlässig für die Herstellung von Radiuskanten und geraden Dehnungsfugen in Beton. Ihre robuste Konstruktion sorgt für eine optimale Gewichtsverteilung und ermöglicht professionelle Ergebnisse. Daher bilden Bronzewerkzeuge oft die Basis vieler Betonbearbeitungsmaschinen. Diese Bevorzugung hat jedoch ihren Preis. Die Kosten und der Arbeitsaufwand der Bronzeproduktion verursachen der Branche Verluste, doch das muss nicht sein. Es gibt ein alternatives Material: Zink.
Obwohl ihre Zusammensetzung unterschiedlich ist, weisen Bronze und Zink ähnliche Eigenschaften auf. Sie konkurrieren in Bezug auf Härte, Haltbarkeit, hochwertige Struktur und professionelle Oberflächenbehandlung. Zink bietet jedoch einige zusätzliche Vorteile.
Die Zinkproduktion entlastet Auftragnehmer und Hersteller. Jedes produzierte Bronzewerkzeug kann durch zwei Zinkwerkzeuge ersetzt werden. Dadurch wird die Kostenverschwendung für Werkzeuge mit vergleichbaren Ergebnissen reduziert. Zudem ist die Produktion des Herstellers sicherer. Von der Verlagerung der Marktpräferenz hin zu Zink profitieren sowohl Auftragnehmer als auch Hersteller.
Ein genauerer Blick auf die Zusammensetzung zeigt, dass Bronze eine Kupferlegierung ist, die seit über 5.000 Jahren verwendet wird. Während der kritischen Phase der Bronzezeit war es das härteste und vielseitigste Metall der Menschheit. Aus ihm wurden bessere Werkzeuge, Waffen, Rüstungen und andere Materialien hergestellt, die für das menschliche Überleben notwendig waren.
Es handelt sich üblicherweise um eine Kombination aus Kupfer und Zinn, Aluminium oder Nickel (usw.). Die meisten Betonwerkzeuge bestehen zu 88–90 % aus Kupfer und zu 10–12 % aus Zinn. Aufgrund ihrer Festigkeit, Härte und sehr hohen Duktilität eignet sich diese Zusammensetzung sehr gut für Werkzeuge. Diese Eigenschaften sorgen zudem für hohe Tragfähigkeit, gute Abriebfestigkeit und lange Haltbarkeit. Leider ist sie auch anfällig für Korrosion.
Bei ausreichender Lufteinwirkung oxidieren Bronzewerkzeuge und verfärben sich grün. Diese grüne Schicht, Patina genannt, ist meist das erste Anzeichen von Abnutzung. Die Patina kann als Schutzbarriere wirken, doch in Gegenwart von Chloriden (z. B. in Meerwasser, Erde oder Schweiß) können diese Werkzeuge eine „Bronzekrankheit“ entwickeln. Dies bedeutet den Untergang kupferhaltiger Werkzeuge. Es handelt sich um eine ansteckende Krankheit, die Metall durchdringen und zerstören kann. Ist dies erst einmal geschehen, ist sie kaum noch zu stoppen.
Der Zinklieferant ist in den USA ansässig, was die Auslagerung von Arbeiten einschränkt. Dies brachte nicht nur mehr technische Arbeitsplätze in die USA, sondern reduzierte auch die Produktionskosten und den Einzelhandelswert erheblich. MARSHALLTOWN-Unternehmen
Da Zink kein Kupfer enthält, kann die „Bronzekrankheit“ vermieden werden. Zink ist vielmehr ein Metallelement mit einem eigenen Platz im Periodensystem und einer hexagonal dicht gepackten (hcp) Kristallstruktur. Es weist zudem eine mäßige Härte auf und lässt sich bei etwas höheren Temperaturen als der Umgebungstemperatur formbar und leicht verarbeiten.
Gleichzeitig weisen sowohl Bronze als auch Zink eine für Werkzeuge sehr geeignete Härte auf (auf der Mohs-Härteskala für Metalle ist Zink = 2,5; Bronze = 3).
Für Betonoberflächen bedeutet dies, dass sich Bronze und Zink in ihrer Zusammensetzung kaum unterscheiden. Beide Materialien bieten Betonwerkzeuge mit hoher Tragfähigkeit, guter Abriebfestigkeit und nahezu identischen Oberflächenergebnissen. Zink hat nicht dieselben Nachteile: Es ist leicht, einfach zu verarbeiten, resistent gegen Bronzeflecken und kostengünstig.
Die Bronzeproduktion basiert auf zwei Produktionsmethoden (Sandguss und Druckguss), die jedoch für die Hersteller nicht kosteneffizient sind. Daher können die Hersteller diese finanziellen Schwierigkeiten an die Auftragnehmer weitergeben.
Beim Sandguss wird, wie der Name schon sagt, geschmolzene Bronze in eine mit Sand bedruckte Einwegform gegossen. Da es sich um eine Einwegform handelt, muss der Hersteller sie für jedes Werkzeug austauschen oder anpassen. Dieser Prozess ist zeitaufwändig, was zu einer geringeren Werkzeugproduktion und höheren Kosten für Bronzewerkzeuge führt, da das Angebot die kontinuierliche Nachfrage nicht decken kann.
Druckguss hingegen ist keine einmalige Angelegenheit. Sobald das flüssige Metall in die Metallform gegossen, verfestigt und entfernt wurde, ist die Form sofort wieder einsatzbereit. Der einzige Nachteil für Hersteller besteht darin, dass die Kosten für eine einzelne Druckgussform mehrere Hunderttausend Dollar betragen können.
Unabhängig davon, welches Gussverfahren der Hersteller wählt, sind Schleifen und Entgraten erforderlich. Dadurch erhalten die Bronzewerkzeuge eine glatte, lagerfähige und einsatzbereite Oberflächenbehandlung. Leider ist dieser Prozess mit Arbeitskosten verbunden.
Schleifen und Entgraten sind ein wichtiger Teil der Herstellung von Bronzewerkzeugen und erzeugen Staub, der sofort gefiltert oder belüftet werden muss. Andernfalls können Arbeiter an einer Pneumokoniose erkranken, die zur Bildung von Narbengewebe in der Lunge führt und schwere chronische Lungenprobleme verursachen kann.
Obwohl diese Gesundheitsprobleme meist die Lunge betreffen, sind auch andere Organe gefährdet. Manche Partikel können sich im Blut auflösen und sich so im ganzen Körper ausbreiten und Leber, Nieren und sogar das Gehirn schädigen. Aufgrund dieser gefährlichen Bedingungen sind einige amerikanische Hersteller nicht länger bereit, ihre Arbeiter dieser Gefahr auszusetzen. Stattdessen lagern sie diese Arbeit aus. Doch selbst diese Outsourcing-Hersteller haben einen Stopp der Bronzeproduktion und des damit verbundenen Schleifens gefordert.
Da es im In- und Ausland immer weniger Bronzehersteller gibt, wird es immer schwieriger, Bronzen zu bekommen, was zu unangemessenen Preisen führt.
Bei Betonoberflächen ist der Unterschied zwischen Bronze und Zink minimal. Beide bieten Betonwerkzeuge mit hoher Tragfähigkeit, guter Abriebfestigkeit und nahezu identischen Oberflächenergebnissen. Zink hat nicht alle Nachteile – es ist leicht, einfach zu handhaben, resistent gegen die Bronzekrankheit und kostengünstig. Unternehmen in MARSHALLTOWN
Die Zinkproduktion hingegen verursacht nicht dieselben Kosten. Dies ist teilweise auf die Entwicklung des Schnellabschreck-Zink-Blei-Hochofens in den 1960er Jahren zurückzuführen, der Prallkühlung und Dampfabsorption zur Zinkherstellung nutzte. Die Ergebnisse brachten Herstellern und Verbrauchern zahlreiche Vorteile, darunter:
Zink ist in jeder Hinsicht mit Bronze vergleichbar. Beide verfügen über eine hohe Tragfähigkeit und gute Abriebfestigkeit und eignen sich ideal für den Betonbau. Zink geht jedoch noch einen Schritt weiter: Es ist immun gegen die Bronzekrankheit und hat ein leichteres, benutzerfreundlicheres Profil, das Bauunternehmern ähnliche Ergebnisse liefert.
Dies stellt auch einen kleinen Teil der Kosten für Bronzewerkzeuge dar. Zink basiert auf den USA, ist präziser und erfordert kein Schleifen und Entgraten, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden.
Dies schützt nicht nur die Arbeiter vor Staublungen und anderen schweren Gesundheitsproblemen, sondern bedeutet auch, dass die Hersteller weniger Geld ausgeben und mehr produzieren können. Diese Einsparungen werden dann an den Auftragnehmer weitergegeben, der so die Kosten für den Kauf hochwertiger Werkzeuge einspart.
Angesichts all dieser Vorteile ist es für die Branche möglicherweise an der Zeit, das Bronzezeitalter der Betonwerkzeuge hinter sich zu lassen und sich der Zukunft von Zink zuzuwenden.
Megan Rachuy ist Content-Autorin und Redakteurin bei MARSHALLTOWN, einem weltweit führenden Hersteller von Handwerkzeugen und Baumaschinen für verschiedene Branchen. Als Autorin schreibt sie Heimwerker- und Profi-Inhalte für den MARSHALLTOWN DIY Workshop Blog.
Beitragszeit: 06.09.2021