Musterschweißen

Das Damaszenerschweißen ist eine Schmiedetechnik, bei der Metallstücke – gegebenenfalls mehrere, unterschiedlich zusammengesetzte oder sogar völlig verschiedene Metallarten – gefaltet und/oder verdreht und anschließend miteinander verschweißt werden . Dadurch entstehen unterschiedliche Schichten in einem Muster, daher der Name. ^{[ 1 ]} Dieses Verfahren wurde unabhängig voneinander von verschiedenen Schmiedevereinen entdeckt. Klingen, die auf diese Weise geschmiedet werden und oft fälschlicherweise als Damaszenerstahl bezeichnet werden, weisen über ihre gesamte Länge Bänder mit leicht unterschiedlichen Mustern auf. Diese Bänder lassen sich durch Polieren oder Ätzen mit Säure zu ästhetischen Zwecken hervorheben . Das Damaszenerschweißen entwickelte sich aus dem Schichtschweißen , einer ähnlichen Technik, mit der Stähle unterschiedlichen Kohlenstoffgehalts kombiniert wurden , um die gewünschte Mischung aus Härte und Zähigkeit zu erzielen. Darüber hinaus reduziert das Damaszenerschweißen vor allem Verunreinigungen und homogenisiert den Stahl. Moderne Stahlherstellungsverfahren machen das Mischen verschiedener Stähle ^{[ 2 ]} , die Reduzierung von Verunreinigungen oder die Homogenisierung des Stahls jedoch überflüssig. Dennoch wird damaszenergeschweißter Stahl von Messermachern aufgrund seiner ästhetischen Wirkung weiterhin verwendet. Es wird auch bei anderen Metallen als Stahl aufgrund seiner ästhetischen Eigenschaften verwendet, beispielsweise bei Mokume-Gane .

Das Damaszenerverfahren entwickelte sich aus dem notwendigerweise komplexen Prozess der Herstellung harter und zäher Klingen. Die Herstellung von Klingen erfolgte aufgrund der unregelmäßigen und ungeeigneten Qualität der frühen Eisenschmelze in Rennöfen . Der Rennofen erzeugt keine Temperaturen, die hoch genug sind, um Eisen und Stahl zu schmelzen. Stattdessen wird das Eisenoxid -Erz zu reinen Eisenpartikeln reduziert , die sich dann zu einer Masse aus Eisenschwamm verschweißen . Dieser besteht aus Klumpen von Verunreinigungen in einer Matrix aus relativ reinem Eisen, ist aber zu weich für eine gute Klinge. Durch das Aufkohlen dünner Eisenstangen oder -platten entsteht eine Schicht aus härterem, kohlenstoffreichem Stahl an der Oberfläche. Frühe Klingenschmiede schmiedeten diese Stangen oder Platten zusammen, um relativ homogene Stahlstangen zu erhalten. Dieser Laminierungsprozess, bei dem verschiedene Stahlsorten Muster erzeugen, die auf der Oberfläche der fertigen Klinge sichtbar sind, bildet die Grundlage für das Damaszenerverfahren. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Das Damaszener-Schweißen lässt sich bis ins erste Jahrtausend v. Chr. zurückverfolgen. Keltische und später germanische Schwerter weisen diese Technik auf ^{[ 5 ]} , und die Römer beschrieben die Musterung der Klinge ^{[ 6 ] [ 7 ]} . Im 2. und 3. Jahrhundert n. Chr. nutzten die Kelten das Damaszener-Schweißen neben strukturellen Gründen auch zur Dekoration. Bei dieser Technik werden abwechselnde Stahlschichten gefaltet und zu Stäben geschmiedet. Anschließend wird der Stahl verdrillt, um beim Schmieden zur Klinge komplexe Muster zu erzeugen ^{[ 3 ]} . Im 6. und 7. Jahrhundert erreichte das Damaszener-Schweißen ein Niveau, auf das dünne Schichten gemusterten Stahls auf einen weichen Eisenkern aufgebracht wurden. Dadurch wurden die Schwerter deutlich verbessert, da der Eisenkern flexibel und federnd war und Stöße von Schwerthieben abfing, um ein Verbiegen oder Brechen der Klinge zu verhindern. Mit dem Ende der Wikingerzeit geriet das Damaszener-Schweißen in Europa außer Gebrauch ^{[ 4 ] [ 4 ] [ 8 ] .}

Bei mittelalterlichen Schwertern war das Damaszenerverfahren verbreiteter als allgemein angenommen. Allerdings erschwert der vorhandene Rost die Erkennung ohne Nachpolieren. ^{[ 7 ]}

Im Mittelalter wurde Wootz -Stahl in Indien hergestellt und weltweit, auch nach Europa, exportiert. Die Ähnlichkeit der Markierungen ließ viele vermuten, dass es sich um dasselbe Verfahren handelte, und das Damaszenerstahl-Schweißen wurde von europäischen Schmieden wiederentdeckt, die versuchten, den Damaszenerstahl nachzuahmen . Die Methoden, mit denen indische Schmiede ihren Wootz-Stahl herstellten, gingen im Laufe der Jahrhunderte verloren.

Die antiken Schwertschmiede nutzten die ästhetischen Qualitäten des Damastschweißens. Insbesondere die Wikinger [ ^{9 ]} verdrillten Stahlstangen umeinander, verschweißten sie durch Hämmern und wiederholten diesen Vorgang mit den so entstandenen Stangen, um komplexe Muster im fertigen Stahlstab zu erzeugen. Zwei in entgegengesetzte Richtungen verdrillte Stangen ergaben das gängige ^Chevron - Muster. Oft bestand der Kern der Klinge aus weichem Stahl, während die Schneiden aus massivem, kohlenstoffreichem Stahl gefertigt waren, ähnlich den Laminaten der japanischen Schwerter. ^{[ 10 ]}

Das Damaszener-Schweißen ist bei modernen Messerschmieden nach wie vor beliebt, sowohl wegen seiner optischen Wirkung als auch zur Nachbildung historischer Muster und Schwerter. ^{[ 11 ]} Moderne Stähle und Verfahren ermöglichen Muster mit einer deutlich höheren Anzahl sichtbarer Lagen im Vergleich zu historischen Artefakten. Eine große Anzahl von Lagen kann entweder durch Falten, ähnlich historischen Verfahren, oder durch Schmiedeschweißen weniger Lagen, anschließendes Zerschneiden des Rohlings zum Stapeln und erneuten Schmiedeschweißen erzeugt werden. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis die gewünschte Lagenanzahl erreicht ist. Eine aus einem solchen Rohling geschliffene Klinge kann ein holzmaserungsähnliches Muster mit kleinen, zufälligen Abweichungen aufweisen. Manche Industrieprodukte können zu Damaszener-Rohlingen umfunktioniert werden. „Kabeldamast“, geschmiedet aus hochkohlenstoffhaltigem Mehrdrahtkabel, ist ein beliebtes Material für Messerschmiede und erzeugt ein feinkörniges, gedrehtes Muster, während Kettensägenketten ein Muster aus zufällig verteilten Farbflecken erzeugen. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

Einige moderne Messerschmiede kombinieren traditionelle Musterschweißtechniken auf innovative Weise mit neuen Technologien, um ihren künstlerischen Ausdruck zu fördern. Ein geschichteter Stahlblock, dessen Klingenrohling senkrecht zu den Schichten geschnitten wird, ermöglicht die Herstellung komplexer Muster, darunter Mosaike oder sogar Schriftzüge. Die Pulvermetallurgie erlaubt die Verbindung von normalerweise inkompatiblen Legierungen zu massiven Stäben. Verschiedene Behandlungen des Stahls nach dem Schleifen und Polieren, wie Brünieren , Ätzen oder diverse andere chemische Oberflächenbehandlungen, die unterschiedlich auf die verwendeten Metalle reagieren, erzeugen glänzende, kontrastreiche Oberflächen. Manche Meisterschmiede gehen sogar so weit, Techniken wie das Funkenerosionsschneiden (EDM) anzuwenden , um ineinandergreifende Muster aus verschiedenen Stählen auszuschneiden, diese zusammenzufügen und die so entstandene Anordnung anschließend zu einem massiven Stahlblock zu verschweißen. ^{[ 14 ]}

Schmiede verwenden manchmal Korrekturflüssigkeit wie Tipp-Ex , Korrekturpapier oder ähnliches auf Metallen, die sie nicht miteinander verschweißen möchten. Das enthaltene Titandioxid bildet eine Schutzschicht zwischen dem behandelten Metall und anderen Metallteilen. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Damaszenerstahl, indem ein Stahlbehälter mit Metallteilen und Stahlpulver gefüllt und zu einer einzigen Masse verschmiedet wird (sogenannter Damaszenerstahl ), die Innenseite des Behälters häufig mit Korrekturflüssigkeit bestrichen und getrocknet, bevor die Materialien eingefüllt werden. Beim Erhitzen und Komprimieren des Behälters mit einem Hammer oder einer pneumatischen Presse verschmilzt das Material in der Korrekturflüssigkeit zwar miteinander, jedoch nicht mit dem Behälter selbst. Dadurch bleibt das durch das Verschmieden der verschiedenen Materialien entstandene Muster im fertigen Werkstück sichtbar, da es nicht vom homologen Stahl des Behälters bedeckt ist.

Der Begriff „Damästerschweißen“ wurde 1948 von dem englischen Archäologen Herbert Maryon in einer Abhandlung geprägt: „Das Schweißen dieser Schwerter stellt eine außerordentlich schwierige Arbeit dar. Mir ist keine feinere Schmiedearbeit bekannt … Ich habe die Technik ‚Damästerschweißen‘ genannt … Beispiele für Damästerschweißen datieren vom dritten Jahrhundert bis in die Wikingerzeit.“ ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

• Bulatstahl , ein russischer Tiegelstahl
• Damaszener Stahl , ein Stahl, der im Mittelalter zur Schwertherstellung verwendet wurde
• Forged in Fire ist eineFernsehshow des History Channels, in der es um die Herstellung von geschmiedeten Messern und Schwertern geht.
• Hamon (Schwertschmiedekunst)
• Die japanische Schwertkonstruktion beinhaltet eine spezielle Form des Musterschweißens.
• Mokume-gane , eine ähnliche Technik, oft für Edelmetalle, die zur Herstellung dekorativer Stücke verwendet wird.
• Wootz-Stahl , ein indischer Tiegelstahl

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• Musterschweißen erklärt
• Antike Aufkohlung von Eisen zu Stahl: ein Kommentar
• Das Mittelalterliche Schwert-Virtual-Museum enthält Nahaufnahmen von Wikingerschwertern, die die Musterschweißstrukturen zeigen.