WÄRMEBEHANDLUNG

Die in der Uhrenindustrie verwendeten Wärmebehandlungen werden vor allem bei Stahl durchgeführt. Es gibt drei Hauptverfahren: Glühen, Härten und Anlassen.

Beim Glühen wird das Metall erhitzt, bei Stahl auf etwa 600 Grad Celsius, und dann auf natürliche Weise auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Durch diese Wärmebehandlung werden alle Spannungen, die das Metall möglicherweise aufgenommen hat, entfernt und das Metall wird viel geschmeidiger. Ein konkreter Fall könnte ein Stahlstab sein, dem die Spannungen, die er beim Walzen erhalten hat, entzogen werden. Ein anderer Fall wäre eine Stahldose zwischen zwei Stanzungen, bei der die Spannung der vorherigen Stanzung entfernt wird und sie für die nächste Stanzung formbar gemacht wird. Man kann einen Stab nach dem Glühen sehr leicht erkennen, da er sich viel leichter verbiegen lässt als vor dem Glühen.

Das Härten wird an Stahl vorgenommen und besteht darin, seine Molekularstruktur durch einen Temperaturschock zu verändern. Dabei wird der Stahl auf ein dunkles Kirschrot erhitzt, was etwa 800 Grad Celsius entspricht, und das heiße Stück sofort in kaltes Öl getaucht. Isolierte kleine Stücke können auf einem Stück Kohle erhitzt werden, um zu verhindern, dass sie gegrillt, d. h. entkohlt werden. Wenn man sehr harten Stahl haben möchte, kühlt man das Werkstück in Salzwasser ab, wodurch es noch härter, aber auch brüchiger wird. Diese Salzwassertechnik wird manchmal für bestimmte Arten von Meißeln verwendet, insbesondere für Stichel. Je härter das Metall ist, desto brüchiger wird es.

Um gehärteten Stahl weniger spröde zu machen, gibt es eine dritte Behandlung, die es gibt: das Anlassen. Dabei wird der Stahl erneut auf eine Temperatur von 210 °C bis 300 °C erhitzt, je nachdem, was man erreichen möchte, und das Werkstück auf natürliche Weise auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Gehärtete Stahlteile wie Gegenlagerplatten, Schneeschuhe, Rosinen, Säulenräder können auf 210 Grad Celsius nachbehandelt werden. Federn wie eine Regulierfeder, die manchmal auch Schwanenhals genannt wird, müssen bei 300 Grad Celsius angelassen werden, um einen perfekten Federstahl zu erhalten, der nach dem Härten wieder flexibel ist, aber nicht ermüdet, was der Fall wäre, wenn er nicht gehärtet worden wäre.

Je mehr man das Werkstück beim Anlassen erhitzt, desto weniger brüchig wird es, aber auch desto weicher wird es wieder. Ein bei 210 Grad Celsius angelassenes Werkstück ist also härter und spröder als ein bei 300 Grad Celsius angelassenes Werkstück, das weniger spröde, aber auch weniger hart ist als das erstere. Allerdings ist ein Teil aus gehärtetem Stahl, das bei 300 Grad Celsius angelassen wurde, immer noch härter als ein Teil aus nicht gehärtetem Stahl.

Um die Anlasstemperatur zu schätzen, kann man die Farbe der Oberflächenoxidation verwenden, die immer in der Farbe der höchsten erreichten Temperatur bleibt. Diese Oxidation ist bei 210 Grad Celsius strohgelb und wird dann braun, violett, bei 300 Grad Celsius dunkelblau, dann hellblau, grau und schließlich dunkelrot, was in ein helleres Rot übergeht und schließlich zum Schmelzen führt. Um die Farbe des Anlassens genau zu beobachten, muss man das Werkstück, das aus dem Härten schwarz wird, bleichen. Gebläute Nadeln werden durch die Anlasstechnik gebläut.

Vorteile: Wärmebehandlungen ermöglichen es, ein und dieselbe Komponente in verschiedene Molekularstrukturen zu überführen. Das heißt, man kann es bearbeiten, wenn es sich in seiner verformbarsten Molekularstruktur befindet. Auch aus ästhetischer Sicht kann man manchmal von der Oxidation profitieren und sie für rein ästhetische Zwecke verwenden, wenn sie das Werkstück technisch nicht beeinträchtigt.

Nachteile: Thermische Behandlungen erfordern Reinigungs- und manchmal auch Bleichschritte zwischen den einzelnen Behandlungen, was zeitaufwändig sein kann.