"Ganz aus Metall - plastisches Arbeiten mit Metall im Kunstunterricht" 21 - 23. September 2015 Akademie Schloss Rotenfels
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Lehrerfortbildung
„Ganz aus Metall –
plastisches Arbeiten mit Metall im Kunstunterricht“
21. – 23. September 2015
Akademie Schloss Rotenfels
Texte und Bilder:
Raimund Ilg
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Der Werkstoff Metall im Kunstunterricht
Die meisten Elemente der irdischen Materie sind Metalle. Trotzdem kommen in der Natur nur wenige dieser Metalle
gediegen vor (Gold, Platin, Silber, Kupfer, Eisenmeteorit).
Alle Metalle sind gute Wärme- und Schallleiter, elektrisch leitend, lassen sich schmelzen und untereinander vermischen
(legieren). Die besondere Kristallstruktur der Metalle ist verantwortlich für diese spezifischen Eigenschaften. Durch die
Raumgitteranordnung der Ionen, gebunden durch leicht verschiebbare Elektronen, besitzen viele Metalle eine gute
plastische Verformbarkeit. Kein anderes Element aus der Gruppe der Nichtmetalle kann diese Fülle von besonderen
Eigenschaften aufweisen. Metalle untereinander können extreme Unterschiede in Bezug auf Härte, Schmelzpunkt,
Gewicht und Dichte aufweisen. So ist Quecksilber das am niedrigsten schmelzende Metall (-390), wogegen Wolfram
erst bei 33800 C schmilzt. Das dichteste und damit schwerste Metall ist das Osmium, (22,48 g/cm3)), am leichtesten ist
mit 0,53g/cm3 das Lithium. Vanadium hat eine so hohe Härte, dass es nur unter Weißglut verformt werden kann.
Natrium dagegen ist wie die meisten Alkalimetalle bei Zimmertemperatur weich wie Wachs.
Die Notwendigkeit, die meisten der Metalle durch aufwändige Prozesse zu erschließen und zu gewinnen, erfordert ein
hohes Maß an technischem Wissen und Können, welches sich im Verlauf der kulturellen Entwicklung zunehmend
entwickelt hat.
Die Verformbarkeit ist ein gemeinsames
Kennzeichen fast aller Metalle, genauso wie die
meisten Metalle durch Löten oder Schweißen
miteinander verbunden werden können.
Bei der sogenannten Kaltverformung
(Zimmertemperatur) werden alle Metalle mehr
oder weniger spröde, da sie im Gefüge verdichtet
werden. Durch Zufuhr von Wärme (Tempern,
Glühen, Schmelzen) lassen sich diese
Eigenschaften wieder aufheben. Diese
Reversibilität ist mit einer der Gründe für die Vielfalt der
Bearbeitungstechniken.
Die Verformung im Glühzustand wird im Allgemeinen als Schmieden
bezeichnet. In diesem Zustand des Glühens sind die Metalle teigartig und
verhalten sich eher plastisch-zähflüssig. Darüber
hinaus kann man in diesem Temperaturbereich
verschiedene Teile des gleichen Metalls
miteinander verbinden (schweißen).
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Im Gegensatz zu den natürlichen Werkstoffen Holz und Stein hat
das Metall in der menschlichen Kultur relativ spät Einzug gehalten.
Erst mit der Bildung größerer Kulturgemeinschaften und einer
entsprechend innovativen Strukturierung der sich entwickelnden
Produktionstechniken war eine Erschließung der Metallwerkstoffe
möglich. Es verwundert in dieser Hinsicht nicht, wenn ganz am
Anfang vor allem Gold und Silber, und vereinzelt auch „Eisen“
verwendet wurden, da sie als gediegen vorkommende Metalle wenig
Technologie bedurften.
Aus chemisch-physikalischen Gründen waren in der Frühzeit das
Gießen und das Schmieden sich gegenseitig bedingende und
ergänzende Techniken.
Die in Formen gegossenen Waffen und
Werkzeuge aus Kupfer und Bronze wurden
durch Kaltschmieden in ihrer Härte und
damit Schärfe gesteigert. Die erste
Eisenproduktion war auf Grund
unzureichender Schmelzvorgänge derart
schlackenreich, dass nur durch intensives
Schmieden bei Glut diese
Verunreinigungen beseitigt werden
konnten. Die Anreicherung des Eisens mit
Kohlenstoff durch spezielle Glühtechniken
ermöglichte die Gewinnung von härtbarem Stahl.
Wie spärliche Funde zeigen, hatten die Metalle analog der technischen Verwendung auch ihre
Bedeutung als Material für Gestaltungen im künstlerischen- kulturellen Bereich. Jedoch in der
Wiederverwendbarkeit der Metalle lag wohl das Schicksal vieler Werke begründet, stammen
doch die meisten Funde aus Grabbeigaben. Einschmelzen und Umschmieden als frühe Formen der Wiederverwendung
zeigen eindrucksvoll wie kostbar über Jahrtausende Metalle
waren, was angesichts der Mühen um deren Gewinnung,
durchaus verständlich und nachvollziehbar ist.
Wiederverwendung als Stichwort eignet sich gut, um für den
Schüler sichtbar zu machen, in welcher Materialflut sich
heutiges Leben ereignet und abspielt. Am Beispiel der
Getränkedose kann man dies sehr anschaulich verdeutlichen.
Die Dose, ein hauchdünnes Eisenblech (!), nahtlos aus einem
Stück tiefgezogen, beweist, dass die moderne
Produktionstechnologie Materialgrenzen von Metall scheinbar
aufhebt. Einzig für den einmaligen Gebrauch konzipiert,
stecken in ihr eine Fülle komplizierter Produktionsabläufe,
vielfältige Gestaltungsstudien und eingehende
Marktforschungen. Hoffentlich entsprechend entsorgt, findet
sie ihren Weg wieder zum Hochofen, um vielleicht als
Autoblech, Computergehäuse oder gar wieder als Dose zu
erscheinen.
Für die Verwendung von Metallen im Kunstunterricht haben
sich Abfallmaterialien hervorragend bewährt. Nicht nur aus
Kostengründen ist die Gewinnung von Blechen aus Konserven-
und Getränkedosen sinnvoll, denn die oftmals vorstrukturierte
Form („Riffelung“ „Muster“) reizt meist spontan zu besonderer Formgebung. Die Schwierigkeit der „Gewinnung“
bildet einen ersten Anreiz zur Materialerkundung. Der Prozess der Objektfindung wird dadurch gefördert und die
Gestaltungsprinzipien der Assemblage, des „Ready-made“ und der Akkumulation lassen sich im Vorfeld der
Materialiensammlung dadurch leichter erschließen. Ähnlich verhält es sich mit Fundstücken vom Schrottplatz.
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M
Meettaallllee,, ddiiee ssiicchh ffüürr ddiiee V weenndduunngg iim
Veerrw mKKuunnssttuunntteerrrriicchhtt gguutt eeiiggnneenn::
Name Eigenschaften Schmelz- Dichte Technische Verwendung
punkt Eignung für den Unterricht
Eisen (Stahl) Gediegen nur in Form von Meteoreisen, 15350C 7,86 g/cm3 Größte Verwendungspalette
Fe frische Schnittfläche bläulich-weißlich unter allen Metallen
Im Hochofen gewonnenes Roheisen ist
nur als Gusseisen verwendbar-Æ hart, Wird im Kunstunterricht als
spröde, nicht schmiedbar billiges und leicht erhältliches
Æ Veredlung durch Läuterungsprozesse Material oft eingesetzt.
zu Stahl (Kohlenstoffgehalt ÆDraht (meist verzinkt)
max.1,7%),gut magnetisierbar, stark ÆBlech (Rohblech, verzinktes
dehnbar, korrosionsanfällig (Rost) Blech, Konservendosenblech,
Getränkedosenblech)
ÆStahlwolle
Æ“Fundobjekte“
Kupfer Kann gediegen in der Natur 10830C 8,93g/cm3 Elektrische Leitungen, Rohre für
Cu vorkommen, Heizungswesen, Kochgeschirr,
Frische Schnittfläche: hellrot Sudpfannen, Dachabdeckungen,
Oxidiert zu brauner Patina, bei Dachrinnen, Tiefdruckplatten,
Feuchtigkeit Bildung grüner Edelpatina abgesehen vom hohen Preis
Relativ weich und sehr gut dehnbar, zäh, (auch bei Schrott!) ein ideales
nach Silber der beste Leiter für Metall für den Unterricht.
elektrischen Strom und Wärme, gut
lötbar und häufiger
Legierungsbestandteil
Messing – Legierung aus Kupfer (50-90%)und variabel variabel Als Legierung der jeweiligen
Legierungs- Zink, geringe Zusätze anderer Metalle Verwendung angepasst, leicht
metall möglich bearbeitbar bei genügender
Je nach Zusammensetzung gut formbar, Festigkeit und Härte
gießbar und polierbar, Für die Schule wäre Messing wie
korrosionsbeständiger als Kupfer Kupfer ein idealer Werkstoff –
leider ist der Preis ebenfalls hoch
und die Abfallstücke vom Schrott
sind kaum bestimmbar in der
Legierungsart und haben oft eine
große Härte (Walzhärte)
Zink Frische Schnittfläche: bläulich-weiß, 4190C 7,1g/cm3 Dachabdeckungen, billige
(Zn) dehn sich von allen festen Metallen bei Massengusswaren, Gerätegehäuse
Warme am stärksten aus, zwischen 100 (Zinkdruckguss),
–1500C lässt es sich gut schmieden, Legierungsbestandteil
walzen und zu Draht ziehen Außer als Zinkplatten kommt das
Metall kaum als Halbzeug in den
Handel,
leider selten zu bekommen
Aluminium Frische Schnittfläche: silberweiß, durch 6580C 2,7g/cm3 Maschinenbau, Fahrzeugbau
(Al) dünne, aber fest haftende Oxidschicht (Flugzeuge), Gerätebau,
sehr gut korrosionsbeständig, guter elektrische Freileitungen,
Wärmeleiter, gute elektrische Offsetdruckplatten,
Leitfähigkeit, leicht, vielfältig bearbeitbar Lebensmittelbehälter,
Lässt sich zu dünnstem Draht ziehen Verpackungsfolien,...
und feinstem Blech (Folien) auswalzen Für die Belange im
Kunstunterricht bis auf die nicht
ganz einfache Lötbarkeit dem
Kupfer durchaus ebenbürtig
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Zinn Frische Schnittfläche silberweiß, sehr 2320C 7,3g/cm3 Kunsthandwerk, Überzugsmetall
(Sn) weich und dehnfähig (Folie-Stanniol), (verzinntes Blech),
leicht schmelzbar und sehr gut zu gießen Legierungsbestandteil (Lötzinn),
(Zinnfiguren, Zinngeschirr), Bei Kälte Zinn wäre ein ideales Metall für
kann Zinn zu Pulver zerfallen den Unterricht, wenn der hohe
(Zinnpest), beim Biegen von Zinn hört Preis nicht wäre
man ein knarrendes Geräusch
(Zinnschrei), lebensmittelneutral
(Verpackungen, Behälter)
FFoollggeennddee M
Meettaallllee eeiiggnneenn ssiicchh w
weenniiggeerr ooddeerr ggaarr nniicchhtt ffüürr ddeenn U
Unntteerrrriicchhtt
Blei Frische Schnittfläche bläulich-weiß, 3270C 11,3g/cm3 Dachabdeckungen, Säurebehälter,
(Pb) durch Oxidschicht in der Witterung gut Akkumulatoren, Strahlenschutz,
dauerhaft, gute Säurefestigkeit, weich, Gewichte, Legierungsbestandteil,
schwer, lässt sich gut schmelzen, gießen Wegen der Giftigkeit für den
und verformen, Bleistaub, -dämpfe und Unterricht ungeeignet!
Bleiverbindungen sind toxisch
Blei- z.B. Lötzinn, Zierzinn unter- / giftig (s-Blei)
Legierungen schiedlich
Gold Gelbliches Metall, charakteristische 10630C 19,3g/cm3 In reinem Zustand zu weich für
(Au) Eigenfarbe, durch Legierungsbestandteile die Verwendung, daher vielfältige
beeinflussbar, weich, auch im kalten Legierungen, Schmuckmetall,
Zustand gut dehnbar und verformbar, Münzen, elektrische Kontakte,
korrosionsfest, schwer, gut schmelzbar, Folien, Blattgold, Schutzmetall,
zu teuer für den Unterricht
Silber Hell weiß im frischen Anschnitt, neigt zur 960C 10,5g/cm3 Schmuckmetall, Münzen,
(Ag) Schwärzung (Schwefelverbindung), weich, Fotografie, Elektrotechnik,
leicht zu Schmelzen, dünnflüssig im Spiegel, Hartlote,
geschmolzenen Zustand, daher sehr gute Legierungsbestandteil, Besteck,
Gießeigenschaften, höchste Leitfähigkeit zu teuer für den Unterricht
für Wärme und elektrischen Strom, sehr
hohes Reflexionsvermögen (Spiegel), gut
kalt verformbar (Silbertreibarbeiten,
Silberschmiede)
„Edelstahl“ Eisenlegierungen mit besonderen Je nach Je nach Vielfältiger Einsatz, vor allem
chemischen (Korrosion) und Zu Zusammen dort, wo hohe Festigkeit,
Unlegierte und physikalischen (Festigkeit, Härte) sammens setzung Korrosionssicherheit und Härte
legierte Eigenschaften etzung notwendig sind
Edelstähle Durch die hohe Festigkeit und
Härte für den Unterricht weniger
geeignet
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Die chemische Bindung in Metallen
Elektronengasmodell der metallischen Bindung
Das „Elektronengas“ bewegt sich frei zwischen den Metallatomrümpfen und gilt als Ursache für die gute Leitfähigkeit
von Wärme und elektrischem Strom, da sich die Elektronen leicht verschieben lassen.
Metallatom –positiv geladener „Atomrumpf“ „Elektronengas“
Durch diese Anordnung bilden die Metalle beim Übergang vom flüssigen zum festen Zustand eine kristalline Struktur,
welche als Raumgitter sich unterschiedlich ausbilden kann. Da dieser Kristallisationsprozeß meist abrupt verläuft,
bilden sich nur unvollständige Kristalle. Man nennt diese Kristallgefüge Kristallite.
Die kristalline Struktur beeinflusst die Materialeigenschaften der Metalle entscheidend. So sind zum Beispiel Metalle mit
kubischer Struktur (Kupfer, Silber, Gold, Eisen) besonders gut verformbar.
Elastizität, Härte und die Fähigkeit, Legierungen zu bilden lassen sich ebenfalls mit der besonderen Eigenschaft der
Metallbindung erklären.
Verformbarkeit der
Metalle:
Metalle sind verformbar,
weil die aus gleichen
Metallatomrümpfen bestehenden Schichten gegeneinander verschoben werden können. Nach der Verschiebung besteht
zwischen den Ebenen der Metallatomrümpfe gleiche Anordnung.
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Die Bearbeitungstechniken bei Metall.
Im Folgenden sollen Techniken vorgestellt werden, die im Rahmen des Kunstunterrichts sich bewährt haben.
Spanlose Formung:
¾ Kaltschmieden (Hämmern)
¾ Warmschmieden
¾ Treiben
¾ Trennen (Schneiden)
¾ Biegen
Kaltschmieden:
Eigentlich nennt man im
metallverarbeitenden
Gewerbe das Kaltschmieden
Hämmern. Gehämmert
wird bei Zimmertemperatur
auf einem Amboss
(Tischamboss) oder auf der
Ambossplatte des
Schraubstockes. Allerdings
verdichtet sich hierbei das Gefüge des Metalls rasch, das Material wird
spröde und zeigt Risse. Durch Ausglühen (beginnende Rotglut) kann man
diese Verdichtung wieder auflösen. (siehe: auch Technik des Treibens).
Bestimmte Metalle (Aluminium, Kupfer) lassen sich relativ lange ohne
Zwischenglühen im kalten Zustand hämmern. Für einfache
Gestaltungstechniken reicht daher das „Kaltschmieden“ oft völlig aus.
Treiben:
Man
könnte das
Treiben
auch
Verformen
von
Blechen
durch
Hämmern
nennen,
denn auch das Treiben ist eine Kaltschmiedetechnik“.
Durch das Hämmern mit besonders geformten
Treibwerkzeugen (Treibhammer, Tellerhammer,
Schlichthammer, Sickenhammer, Treibamboss („Faust“)
in einer Treibmulde wird das Blech in der Stärke und der
Dimension nachhaltig verändert. Da auch hier je nach
verwendetem Metall eine Versprödung früher oder
später eintritt, muss die Arbeit „entsprechend zwischengeglüht werden. Da das Hämmern sehr lautstark werden kann,
sollte man unbedingt für ausreichenden Gehörschutz sorgen. Bewährt hat sich auch das Lagern der Treibmulden und
Ambosse auf dämpfenden Unterlagen (Zeitungsstapel, sandgefüllte Kissen).
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Warmschmieden:
Diese Umformung geschieht in der Regel bei höheren Temperaturen, im Wesentlichen bei Rot, Gelb- und Weißglut.
Aus praktischen Gründen schmiedet man fast ausschließlich Eisen (Stahl). Für die Schule ist das Warmschmieden
relativ aufwändig und auch nur im begrenzten Umfang möglich. Da eine feste Feuerstelle (Esse) aus Raumgründen
wohl ausscheidet, besteht nur die Möglichkeit, mit einer transportablen Esse („Feldschmiede“) oder mit einer
Bunsenbrennerflamme eine Behelfschmiede zu errichten.
Trennen (Schneiden):
Spanloses Trennen ist ein Schneiden ohne Materialverlust. Dies
geschieht beim Arbeiten mit der Schere, der Zange und dem
Seitenschneider, beim Trennen mit dem Meißel, beim Stanzen mit
dem Locheisen und beim Lochen mit dem Durchschlag.
Biegen:
Alle Profile und Bleche lassen sich durch Biegen
verformen. Da sich beim Biegen das Material einseitig
dehnt, bzw. staucht, können Verhärtungen und Risse
auftreten. Um dies zu verhindern sollte man ab einer bestimmten Materialstärke das betreffende Metall im glühenden
Zustand biegen.
Spanende Formung:
(Für den Kunstunterricht relevante Verfahren)
¾ Sägen
¾ Bohren
¾ Feilen
¾ Schleifen
Sägen:
Metallsägeblätter werden in unterschiedlichen Größen
und Qualitäten hergestellt. Die große Metallbügelsäge
erfordert vom Benutzer eine sichere Führung und eine
gleichmäßig im Takt gehaltene Bewegung.
Deshalb macht sie den meisten Schülern Probleme bei
der Handhabung. Außerdem ist sie für die jüngeren
Schüler zu schwer. Beliebt dagegen ist die
Taschenbügelsäge („Puk“), welche durch das sehr dünne
Sägeblatt erstaunlich schnell auch dickeres Material sägt. Für feinste Arbeiten gibt es auch Metallsägeblätter für die
Laubsäge. Allerdings sind diese wegen der erforderlichen Härte sehr bruchanfällig. Eine große Erleichterung bietet die
elektrische Stichsäge mit unterschiedlichen Sägeblättern für die verschiedenen Metallwerkstoffe. Dringend erforderlich
ist jedoch hier das Tragen von Schutzbrillen (Splittergefahr).
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Bohren:
Das Bohren von Metall erfordert Vorarbeit. Da die Bohrerspitze auf der glatten Metalloberfläche wenig Angriffsfläche
findet, neigt sie zum „Wandern“. Dies kann im Extremfall, besonders bei dünnen Bohrern zum Bruch des Bohrers
führen. Deshalb schlägt man mit dem Körner, einem Werkzeug mit einer gehärteten Spitze, eine kleine Vertiefung in
das Metall. Beim Bohren muss das Werkstück immer mit einer
entsprechenden Spannvorrichtungen festhalten werden, da der
Bohrer das Werkstück mitreißen kann. Beim Bohren mit
Maschinen unbedingt auf geeignete Kleidung (Ärmel) und
geschützte Haartracht (lange Haare) achten. Bei großen
Bohrdurchmessern sollte man den Bohrer mit einer Kühlflüssigkeit
(Öl, Bohrmilch) kühlen.
Feilen:
Beim Feilen ist zu beachten, dass wegen der Art des Feilenhiebes
eine Spanabnahme nur in Stoßrichtung erfolgt. Deshalb ist ein
Aufdrücken der Feile beim Zurückziehen völlig unnötig und
schadet nur deren Schärfe. Unbedingt vermeiden sollte man auch
das „Federn“ eingespannter Werkstücke, denn die Feile „rattert“
dann über die Metalloberfläche und verursacht ein raues Feilbild.
Außerdem leidet ebenfalls die Schärfe der Feilkanten darunter.
Schleifen:
Das Schleifen, gemeint ist hier die Glättung der
Oberfläche, geschieht mit speziellem Metallschleifpapier
Im Unterschied zu Holzschleifpapier wird das
Metallschleifpapier mit Öl oder Wasser angefeuchtet. Nur
so kann man verhindern, dass der feine Metallstaub das
Papier zusetzt und damit die Schleifwirkung
beeinträchtigt. Der Einsatz von hochtourigen
Schleifmaschinen ist mit vielen Gefahren verbunden
(Funkenflug, Wegschleudern des Werkstückes), deshalb
diese Tätigkeit für den Schüler untersagt.
(Unfallverhütungsvorschrift)
Verbindungstechniken (Fügen)
¾ Schraubverbindungen
¾ Löten
¾ Nieten
¾ Kleben
Schraubverbindungen:
Bleche können auf einfache Weise miteinander
verschraubt werden. Speziell geformte Blechschrauben
werden in das vorgebohrte Loch eingedreht. Dabei
schneidet die Schraube das erforderliche Gewinde in das
Blech.
Bei Zylinderschrauben mit Gewinde muss man entweder
das passende Gewinde mit dem Schneideisen in das
Metall schneiden oder eine passende Mutter verwenden
und eine durchgängige Bohrung wählen.
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Löten:
Beim Löten werden metallische Werkstoffe mit Hilfe eines geschmolzenen Metalls, dem Lot, verbunden. Um die zu
verbindenden Werkstoffe nicht zu schmelzen, liegt der Schmelzpunkt des Lotes deutlich unterhalb der
Schmelztemperatur der zu verbindenden Werkstoffe.
Durch Löten lassen sich gleichartige oder verschiedenartige Metalle fest, dicht und leitfähig miteinander verbinden.
Für das Löten gibt es verschiedene Voraussetzungen.
¾ Die zu verbindenden Metalle müssen in der Lage sein mit dem Lot eine Legierung zu bilden (Diffusion)
¾ Die Lötstelle muss frei von Oxidation sein (blank)
¾ Die Lötstelle und das Lot müssen auf Arbeitstemperatur (Schmelzpunkt des Lotes) gebracht werden
¾ Die maximale Löttemperatur darf nicht überschritten werden (Lot verdampft/versprödet, Lötstelle verzundert)
¾ Beim „Weichlöten“ (Arbeitstemperatur: ca. 230 – 3500 C) darf man in der Schule nur mit bleifreiem Lot arbeiten!
Flussmittel dienen zur Auflösung von Oxidschichten und zur Verhinderung weiterer Oxidation.
Beim Hartlöten werden Arbeitstemperaturen über 4500C verwendet. Hartgelötete Verbindungen sind mechanisch und
thermisch höher belastbar. Da beim Löten gesundheitsschädliche Dämpfe entstehen können, sollte man auf eine
ausreichende Lüftung des Raumes achten. Hilfreich sind auch spezielle Lötdampfabsorber.
Nieten:
Der Niet besteht aus einem kurzen Schaft und einem
geformten Setzkopf. Bevorzugt wird der Niet bei der
Verbindung von Blechen und Platten eingesetzt.
Vorrausetzung für eine Nietverbindung ist ein
ausreichendes herausragen des Nietschaftes auf der
gegenüberliegenden Seite. Dieser Schaftrest wird mit
entsprechenden Hammerschlägen gestaucht und zu einem
Kopf geformt.
Wenn eine Nietstelle nur von einer Seite zugänglich ist,
verwendet man den Dorn - oder Blindniet. Mit einer
speziellen Zange (Nietzange) wird ein Dorn mit einem
Kopf in das überstehende Schaftende des hohlen Niets
gezogen. Wenn der maximale Anpressdruck erreicht ist,
reißt der Dorn an einer Sollbruchstelle ab, welche
unmittelbar hinter dem Kopf des Nietdorns liegt.
Kleben:
Für das Kleben von Metallen eignen sich vor allem Kunstharzkleber auf Zwei- Komponentenbasis und die
Schmelzkleber. Voraussetzung für eine sichere Klebung ist, dass die Klebestellen sauber, trocken und vor allem Öl- und
Fettfrei sind. Ein leichtes Aufrauen glatter Oberflächen hat sich bewährt. Bei den Schmelzklebern ist es sehr wichtig,
dass der Kleber so heiß wie möglich auf die Klebefläche aufgetragen wird. Ein sofortiges Zusammenpressen der Teile
ist unbedingt erforderlich. Dabei sollte man niemals direkt mit den Fingern die Teile zusammenpressen, da der flüssige
Schmelzkleber bis 2000C heiß sein kann.11
Dokumentation:
Schülerarbeiten aus
dem Unterricht
Klasse 5 B
Bildende
Kunst
Plastisches Gestalten
Raumgeflecht mit
Draht
Addition plastischer
Elemente
Raumbeziehung Entfernen des Hartschaumkernes
Raumwirkung
Thema:
„Spinnen“
Herstellung der Beine durch
Verdrillen der Drähte12
Befestigung der Beine13
Klasse 7B
Bildende Kunst
Arbeitsbereich:
PLASTIK
Körper – Volumen -
– Raum – Bewegung
¾ „Drahtgerippe“ als
Tragstruktur
¾ Erfassung und
Ausbildung der
charakteristischen
Körperformen
¾ Membranartige Umhüllung zur
Hervorhebung der
Körpervolumina
Thema: „FISCH“14
15 Klasse 6C Arbeitsbereich: PLASTIK Thema: „Zwei in einer Wand“ Bergsteiger bei einer Klettertour Plastik aus geglühtem Blumenbindedraht (Eisen), teilweise farbig gefasst. Die Vorbereitung der Arbeit bestand in einer linear ausgeführten Entwurfszeichnung. Dabei sollten die Umrisslinien der Figuren das wesentliche der Thematik zum Ausdruck bringen. „Zwei Bergsteiger klettern in einer steilen Felswand“. Die Umsetzung der Aufgabe in Draht ermöglichte den Schülern spezifisch auf die Eigenarten des Materials einzugehen und entsprechend die Gestaltung an die sich ergebenden Möglichkeiten anzupassen. Neben der optimalen Biegetechnik und dem werkgerechten Anstücken der Drahtteile, war auch die Handhabung der verschiedenen Zangen als Hilfsmittel eines der Lernziele. Die Reduktion der Figuren auf einen ausdrucksstarken Umriss und die Erfassung der charakteristischen Bewegung waren weitere gestalterische Herausforderungen. Die Kleidung und die Ausrüstungsgegenstände der Bergsteiger bekamen durch eine farbige Bemalung einen bunten Akzent. Alle Schülerarbeiten aus dieser Unterrichtseinheit wurden im Treppenhaus der Schule ausgestellt.
16 Kl. 6 B Arbeitsbereich: Plastik Thema: „Radfahrer an einer Bergstrecke“ Drahtfigur Plastik aus geglühtem Bewehrungsgitterbindedraht(2mm, Baugewerbe) und aus Blumenbindedraht (Eisen), teilweise farbig gefasst. Jeder Schüler sollte zwei Radfahrer, die an einer Bergstrecke um die Wette fahren, als Drahtsilhouette erstellen. Eine Umrisszeichnung diente als Vorlage für die Biegearbeit aus weichem Eisendraht. Alle Drahtverbindungen wurden durch Umwickeln mit Blumenbindedraht hergestellt. Verschiedene Werkzeuge zur Formung des Drahtes standen zur Verfügung: -Kneifzange, Seitenschneider, Rundzange, Flachzange, Kombizange). Der fachgerechte Umgang mit diesen Werkzeugen wurde eingeübt und war ein Teil der Zielsetzung in der Unterrichtsdidaktik. Anliegen der Aufgabe war auch die Beachtung und Auseinandersetzung mit der anatomischen menschlichen Gestalt sowie die Erfassung der technischen Struktur eines Fahrrades. Die Präsentation der Arbeiten erfolgte im Treppenhaus des Gymnasiums. Die ansteigende Treppenwand ermöglichte die Anbringung der Arbeiten als hintereinander folgender Radfahrer auf einer kontinuierlich ansteigenden Fahrstrecke.
17
Klasse 10
Thema: „Lehrerportrait“
Arbeitsschritte:
• Anfertigung einer Zeichnung
(Profilportrait)
• Biegen der Konturlinie
(Seitenansicht) mit Draht (3mm,
Eisen, geglüht)
• Biegen der Konturlinie
(Vorderansicht)
• Überkreuzende Montage der
Konturdrähte auf einem
Holzsockel
• Ausarbeitung und Anbringung
der Binnendetails (Augen, Nase,
Mund, etc...)18
19 Ergebnisse der Arbeit:
20
21
Neigungskurs 12 Bildende Kunst
Praktische Arbeit
„Kunst und
Themenbereich:
Leben“
Auseinandersetzung mit Werken der Künstlerin Louise
Bourgeois
Ausgehend von dem Werk „Untitled“ aus dem Jahr 1998 von
Louise Bourgeois, bei dem die Künstlerin aus Draht und
Feinstumpfhosen einen Frauentorso geschaffen hat, wurde im
Neigungskurs 12 mit ähnlichen Materialien gearbeitet.
Thema : „Weiblichkeit“
Der weibliche Körper :
→ als Hülle
→ als Gefäß
→ als Abgrenzung
→ als Kulisse
→ ...
Ganz im Sinne von Louise Bourgeois ist eine mehrdeutige formale Lösung erwünscht!
Im offen gestellten Stilisierungsgrad schufen die Schülerinnen und Schüler durch Löten oder Kleben einen weiblichen
Torso aus Draht. Feiner Blumenbindedraht diente dabei zur vorläufigen Fixierung, um die Löt- bzw. Klebearbeit zu
erleichtern. Dehnfähige Textilien wie z.B. Nylonstrümpfe, Trikotstoffe oder Gestricktes wurden in Teilstücken über das
Drahtgerüst gespannt und durch Vernähen fixiert. entsprechend der Aufgabenstellung sollte ein Einblick in das Innere
durch die Transparenz des Hüllstoffes oder durch Öffnungen möglich sein.
Eine zweite Form, eine kleine, aus textilem Material geformte, stilisierte
menschliche Gestalt wurde im Inneren der Figur positioniert.
Die Titelfindung und die entsprechende Präsentation der Arbeiten in der
Ausstellung im Schulhaus bildeten den Abschluss dieser Unterrichtseinheit.22
23 Klasse 7 Arbeitsbereich: Plastik Körper und Raum Kinetisches Objekt Thema: „Fluginsekt“ Drahtplastik Gruppenarbeit Für die Herstellung der Körpervolumina wird Zeitungspapier entsprechend der gewünschten plastischen Form zusammengeknüllt und mit Draht umwickelt. Mit einem dünnen Bindedraht fixiert man anschließend die Kreuzungsstellen der Drähte. Das Drahtgebilde sollte dabei eine gleichmäßige Maschenstruktur erhalten. Zum Entfernen des Papieres wird eine Maschenöffnung durch Biegen erweitert. Das Papier lässt sich nun mit einer Zange leicht herausziehen und entfernen. Die Grundkörper – Kopf – Brust – Hinterleib –des Insektes werden mit Bindedraht aneinander geheftet. Für die Flügelkontur wird ein etwas kräftigerer Draht verwendet, die Binnengliederung erfolgt wieder mit dünnerem Bindedraht. Für die Bespannung der Flügel eignet sich Frischhaltefolie, die mit einem Heissluftfön fixiert wird. Nachdem die Flügel dem Körper zugefügt sind, erfolgt eine sorgfältige Ausbalancierung des Aufhängepunktes. An einem Nylonfaden befestigt, dreht sich das Fluginsekt im Flur der Schule schon durch minimale Luftbewegungen langsam um die Hängeachse.
24
25
Klasse 7 D
Arbeitsbereich: PLASTIK
Thema: „Beziehung – Mensch – Tier“
Metallguss
Kokillenguss, zweiteilig
Zinnguss (Reinzinn) in Gipskartonplatte
Schneiden der Guss- und Luftkanäle
Klasse 726 Thema: „Mensch – Tier – Beziehung“ Gipskokillenguss, Reinzinn
27
Kl. 6 B
Plastik
Gusstechnik
Thema: „MUSIKER“
Herstellung einer einfachen Gussform für Metallguss (Zinn)
Zinnguss in der Unterrichtspraxis
Die sorgfältige Herstellung der Gussformen beim Metallguss ist
mindestens genau so wichtig wie der Guss
selbst. Man unterscheidet beim Metallguss zwischen der
„verlorenen“ Form und der „Kokille“.
Die Herstellung zweier Negativformhälften aus Stein oder Ton,
die Kokille, ist vermutlich das ältere und auch einfachere
Verfahren. Allerdings ist der Anwendungsbereich begrenzt, da
kompliziertere räumliche Gegenstände auf diese Weise nur mit
größerem Aufwand herstellbar sind. Bei der „verlorenen Form“ 1 Schneiden der Gussform
dagegen wird in der Regel für das Gussmodell Wachs genommen,
welches zunächst ein „Platzhalter“ für die zu
gießende Metallfigur ist. Das Wachs wird mit
einem feuerfesten Material umhüllt und
anschließend ausgeschmolzen. In den
freigewordenen Hohlraum wird darauf hin das
flüssige Metall gegossen. Um den Guss
freizulegen, muss der Formmantel zerstört
werden. Deshalb spricht man von einer
„verlorenen Form“.
Für die Praxis in der Schule hat sich das
einfachere Kokillenprinzip bewährt.
Ölschiefer ist eigentlich das klassische Material für
den Zinnguss. Mit ihm lassen sich feinste
Details ausführen und die Gussform hält viele
Güsse aus. Allerding ist geeigneter Ölschiefer
2 Schneiden der Gussform
nicht leicht zu bekommen, deshalb ist Gips als ebenfalls
hitzebeständiges Material für den Unterricht besser geeignet.
Die Gipskartonplatte aus dem Baumarkt ist für diesen Zweck
ideal. Absolut plan, ausreichend fest und leicht zu bearbeiten,
sind diese Bauplatten ein geeignetes Material für Herstellung der
Gipskartonplatte als Gusskokille
Gussformen.
Bei der Wahl sollte man auf eine Mindeststärke von 12,5 mm
3 Abdruck in der Knetmasse achten (Norm - Maß). Gipskartonplatten lassen sich ohne zu28
sägen (und damit ohne Staub!) durch Anritzen des Kartonmantels exakt brechen.
Die Kartonoberfläche eignet sich sehr gut zum Aufbringen des
Entwurfs und schützt zusätzlich die dünne Gipsplatte vor dem
Zerbrechen.
Bei der Anfertigung des Entwurfs müssen wichtige
gusstechnische Punkte berücksichtigt werden. Zunächst muss
festgelegt werden, von welcher Seite der Anguss erfolgen soll.
Da die Gusskanäle möglichst kurz sein sollen, muss man den
Teil der Figur wählen, welcher eine maximale mögliche
Verteilung des flüssigen Metalls
zulässt. Alle Partien, welche weiter entfernt vom Hauptstrang
liegen, müssen durch zusätzliche Gusskanäle
erschlossen werden. Ebenfalls wichtig ist, dass die Luft rasch
und störungsfrei entweichen kann. Spezielle Luftkanäle, die
sogenannten Pfeifen, führen die verdrängte Luft gradlinig nach 4 ausgefüllte Gussform beim Erkalten
oben. Große Bedeutung hat auch der Gusstrichter. Er soll
nicht nur das Eingießen des flüssigen Metalls erleichtern,
sondern auch durch sein Gewicht ein zusätzliches Einpressen
des flüssigen Metalls bewirken.
Das Herausschneiden der Negativform, der Kanäle und
Pfeifen geschieht mit einem scharfen Messer und mit
herkömmlichem Linolschnittwerkzeug.
Bevor man mit dem Guss beginnt, sollte man die fertig
geschnittene Form mit einem Föhn erwärmen, um etwaige
vorhandene Feuchtigkeit zu beseitigen. Auch nur geringe Reste
von Feuchtigkeit können beim Guss zu explosionsartigem
Herausschleudern des flüssigen Metalls führen. Das Erwärmen 3 Kontrolle der plastischen Form durch Abformen mit
der Form verhindert Knetmasse
außerdem das vorzeitige Erstarren des Metalls während des
Gusses.
Zum Gießen wird eine zweite, gleich große Gipskartonplatte
als Gegenplatte mit Leimklammern oder
kleinen Schraubzwingen auf die Kokillenplatte gepresst.
In der Schule darf man nach den Vorgaben der RiSU nicht
mehr mit Blei oder bleihaltigen Legierungen arbeiten.
Deshalb muss man für den Guss reines Zinn verwenden.
Zinngeschirr, welches für Lebensmittel (Trinkbecher,
Essteller, Schüsseln) früher verwendet wurde, eignet sich
dafür sehr gut, da dessen Reingehalt an Zinn mindestens 95
% beträgt. Im Metallhandel ist reines Zinn (99%) erhältlich.
Eine gesundheitliche Gefährdung besteht bei reinem Zinn
nicht.
Das Schmelzen erfolgt am besten in einem direkt beheizten 5 Gussfigur, teilweise nicht ganz ausgefüllte Luftkanäle
Schmelztiegel. Für gelegentliche Schmelzarbeiten reicht
eigentlich auch eine elektrische Kochplatte (2000W)ganz gut
aus.
Ein geeigneter Schmelztiegel, z.B. ein kleiner Eisentopf oder
Ähnliches,
gibt einem die Möglichkeit, größere Mengen an Metall zu
schmelzen. Bei diesen größeren Behältern benötigt man
unbedingt einen Gießlöffel. Ein kleiner alter Schöpflöffel ist
dafür bestens geeignet.
Der Guss selbst erfolgt ohne Abzusetzen in einem Zug.
5 Guss29
Das geringste Zögern kann Gussfehler hervorrufen. Nach dem Guss sollte man die Form noch einige Minuten ruhen
lassen, auch wenn äußerlich der Guss schon erstarrt ist.
Gerade im heißen Zustand ist das Metall noch sehr brüchig und spröde.
Das Lösen des Gussrohlings aus der Form muss sehr
vorsichtig und mit entsprechendem Geschick erfolgen, denn die Gussform sollte für weitere Güsse unbeschädigt bleiben.
Bewährt hat sich das schrittweise erfolgende, gleichmäßige Hebeln von allen Seiten mit einer Messerklinge.
Die Nachbearbeitung des Gusses besteht im Entfernen der Kanäle und Pfeifen und eventuell des
Gusstrichter. Zum Löten von Bruchstellen, Fehlstellen und sonstige Gussfehler muss man das speziell bleifreie Lötzinn
für Wasserleitungen nehmen. Dieses Zinn ist mit 2% Kupfer legiert und hat eine hervorragende Festigkeit. Der einzige
Nachteil besteht darin, dass dieses Lot eine etwas höhere Löttemperatur erforderlich macht, so dass man nur mit Vorsicht
und Geschick die Reparatur durchführen kann
Für die Präsentation werden die Figuren mit Heißkleber auf einen Holzsockel geklebt.
6 Kokille und Gussfigur nach dem Entformen30
7 Absägen des Gusstrichters
8 Überarbeiten der Gussfigur mit der Feile
9 Festkleben des Sockels mit Heißkleber31
32 Obwohl ich etliche Jahre mit Gipskarton als Kokillenmaterial gearbeitet habe, bevorzuge ich inzwischen Sperrholz als Material für die Gussformen. Durch den sehr niedrigen Schmelzpunkt von reinem Zinn hält die hölzerne Form viele Güsse aus und ist in der Herstellung und Handhabung wesentlich einfacher, da dem Schüler vertraute Techniken des Holzschnittes angewendet werden. Im nachfolgenden Beitrag „Läufer“ ist ein Arbeitsbeispiel der Technik mit „Holzkokillen“ beschrieben und dokumentiert.
33
Kl. 7 A
Arbeitsbereich: PLASTIK
Zinnguss
Thema: „Läufer“
Gegenstand des Themas war die Darstellung eines Läuferpaares in der
Seitenansicht. Die Schülerinnen und Schüler zeichneten zuerst einen Entwurf
auf ein Zeichenblatt. Anhand eines Beispiels wurde die Zinngusstechnik
erläutert und die Rolle der Gusskanäle und Luftpfeifen geklärt.
Die Festlegung deren Verlauf war das nächste Ziel in der Zeichnung. Für die
Herstellung der Gussform, die sogenannte Gusskokille, wurden zwei
Pappelsperrholzplatten verwendet. Um den Entwurf seitenrichtig wiederzugeben,
musste er auf die Rückseite des Papieres übertragen werden. Diese Zeichnung
wurde dann mit Kopierpapier auf eine der beiden Platten gepaust. Der nächste
Schritt der Arbeit bestand darin, durch Ausheben der Zeichnung mit verschiedenen
Schnitzmessern eine flache Reliefvertiefung zu schaffen, in die das flüssige Metall
gegossen werden konnte.
Zur Kontrolle des plastischen Bildes konnten die Schülerinnen und Schüler mit
Hilfe von einer Knetmasse einen Abdruck herstellen. Nach Fertigstellung der
Gussform musste noch in der zweiten Platte die Gegenform des Gusstrichters
geschnitten werden, um eine bessere
Eingussöffnung zu erhalten. Das sorgfältige
Einreiben der Gussform mit Graphitmehl
sorgte für eine geringere
Hitzeempfindlichkeit der Holzform und
verbesserte die Entformbarkeit des Gusses.
Mit Hilfe zweier Schichtholzplatten und
Schraubzwingen wurden die Gussform und
die Gegenplatte fest aneinander gepresst.
Das flüssige Zinnmetall floss nun aus
einer Schöpfkelle in den Gusstrichter
und füllte die Gusskanäle und
Luftpfeifen aus. Wenn alles richtig
angeordnet und sorgfältig geformt war,
gelang der Guss auf Anhieb. Ansonsten
entstanden Gussfehler, die sogenannten
Lunker, bei denen Teile der Form nicht
mit Metall ausgefüllt waren. Hier
musste nochmals nachgebessert werden, um einen gelingenden Guss zu erhalten.
Die Nachbearbeitung des
Gusses bestand in der
Entfernung der Gusskanäle,
Luftpfeifen und Gussgrate. Die
fertigen Zinnfiguren wurden mit
Heisskleber auf einen
Holzsockel geklebt, der zuvor
mit einer Rille zur Aufnahme
des Klebers versehen wurde.
Klasse 6 A34
Arbeitsbereich PLASTIK
Formen – Treiben – Montieren
Thema: „Der Fisch aus der Dose“
Plastische Formen aus Blech
Technik:
Konservendosen, aufgeschnitten
Formgebung
durch Hämmern
und Treiben
Verbindungstechniken durch Verdrahten und
Nieten35
Klasse 8 A
Arbeitsbereich: PLASTIK
„Kinetisches Objekt“
Thema:
„Federn
federn“
Materialien:
Schichtholzplatten
selbst hergestellte Metallfedern
verschiedene Vogelfedern
Metalldrähte, Bleche
Deckfarben36
KL.10
Arbeitsbereich: Plastik/Design
Thema: „Besonderer Löffel
Produktgestaltung im Maßstab 1:1
Werkstoff: Aluminium, 2mm
Kl. 7
Thema: „Schandmaske“
Werkstoff: Konservendosenblech
Literaturliste:37
Liste der bereitgelegten Literatur
Titel Autor /Herausgeber
1 „Abfall wird Kunst“ Susanne Casser, 1991
2 „Bronze, Eisen, Stahl“ Karl Otto Henseling
3 „Calder´s Universe“ Jean Lipmann, 1976
4 „Der Schmied am Amboß“ Hermann Hundeshagen
5 „Die Stahlplastik“ Philippe Clérin, 1995
6 „Dimensionen des Plastischen“ Lucie Schauer, 1981
7 „Eisen- uns Stahlplastik 1930 – 70“ Uwe M. Schneede, 1970
8 „Eisenhütten in Afrika“ Georges Celis
9 „Enzyklopädie Plastisches Gestalten“ John Plowmann, 2006
10 „Fachkunde für metallverarbeitende Berufe“ G. Würtemberger, 1979
11 „Kreatives Sehen und Werken“ Ursula Kaiser, 1980
12 „Metall“ Chris Lefteri, 2004
13 „Skulptur“ Mary-Jane Opie 1995
14 „Skulpturen“ John Plowman
15 „Werken und Wissen“ Hans Heimrath, 1985
Hinweise zur Materialbeschaffung:
www.draht-driller.de (Eisendraht, verschiedene Stärken, geglüht und verzinkt)
www.miroflor.de (Aluminiumdraht, Messingdraht, Blumenbindedraht)
http://www.metall-verkauf.com/de/shop-gemmel-metalle-aluminium/Bleche-_-11/page-0-50.html
https://shop.prokilo.de/
http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
http://www.feinewerkzeuge.de/
https://www.modulor.de (verschiedene Bleche)
http://www.metallkunststoffhandel.de/shop
http://www.schrottmax.de/ (Reines Zinn für den Zinnguss)
http://www.bleigussformen-shop.de/StartseiteSie können auch lesen
