RG VO 5 - METALLE

Question 1

Was ist Corten-Stahl und was sind seine Besonderheiten?

Answer 1

= witterungsbeständiger Baustahl; rostet an und dann entsteht eine Oberfläche mit einer dichten
und fest haftenden Schutzschicht -> verhindert weiteres Rosten (Korrosion wird gestoppt);
unregelmäßige Farbe und Textur der Schutzschicht haben eigene Gestaltungsqualitäten

Question 2

Welche Unterschiede gibt es zwischen Lochblech und Streckgitter?

Answer 2

Lochblech: Öffnungen sind dreieckig, viereckig, längs, gebogen, rund -> viel Materialverlust
Streckgitter: rautenartige Öffnungen -> wenig Materialverlust

Question 3

Nennen Sie 3 Prinzipien des Korrosionsschutzes! Wie können Materiale vor Korrosion
geschützt werden?

Answer 3

1. natürlich geschützte Oberflächen: Aluminium, Edelstahl, Zink, Zinn, Kupfer, Titan -> brauchen
   keinen zusätzlichen Schutz, besitzen selbstbildende regenerative Passivschichten
2. Beschichtungen mit nicht metallischen Oberflächen: Stahloberflächen werden mit heißen
   Salzlösungen mit einem schwarzen Film aus Eisenoxid brüniert
3. Beschichtung mit metallischen Überzügen: werden auf Bändern, Tafeln, Drähten durch
   elektrochemische Ausscheidung aus flüssigen Lösungen galvanisch aufgebracht;
   Oberflächenbeschichtungsverfahren: 1. Emaillieren (glasiger Überzug u.a. aus Siliziumoxid ->
   Oberfläche beständig), 2. Verzinken (flüssiges Zinktauchbad wird auf Stahlteile aufgebracht)

Question 4

Wie kann man Aluminium vor Korrosion schützen?

Answer 4

Aluminium lässt sich durch einen anodischen Oxidationsprozess mit unterschiedlichen, meistens
gelblichen Farbtönen eloxieren. In elektrochemischen Tauchbädern wird Aluminium boxiert.

Question 5

Nennen Sie die 3 Arten der Korrosion!

Answer 5

Flächenkorrosion: Angriff und Abtragung der Metalle sind gleichmäßig und parallel zu Oberfläche;
Vorkommen: atmosphärische Korrosion
Lochkorrosion: Abtragung der Metalle ist unregelmäßig -> Tiefenwirkung und Festigkeitsverlust;
Vorkommen: Kondensatkorrosion
Kontaktkorrosion: Angriff an Verbindungsstellen zwischen edleren und unedleren Metallen;
Vorkommen: Niet-, Laschen- und Falzverbindungen, Bleche

Question 6

Was versteht man unter Korrosion?

Answer 6

= Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung
• bewirkt eines messbare Veränderung des Werkstoffes
• verändert die Oberfläche

Question 7

Wie kann man die Oberfläche von Metallen verändern?

Answer 7

mechanische Behandlungsverfahren: Schleifen, Bürsten, Polieren

Question 8

Nennen Sie Weiterverarbeitungsmethoden von Feinblechen!

Answer 8

Abkanten, Falzen, Fräsen, Stanzen, Schneiden, Bohren, Prägen

gilt auch für metallische Halbzeuge (werden aus feinen Blechen erzeugt)

Question 9

Erklären Sie den Begriff „technisches Nähen“!

Answer 9

Nähen von besonders beanspruchten Nähten (Säcke, Transporttaschen, Markisen, Gurte etc)
Nähte: hochfest, vollsynthetisch, UV - beständig

Question 10

Nennen Sie 3 relevante Anwendungsformen von Metallen!

Answer 10

handwerkliche Kunstschlosserei, Metall als tektonisches Element, industriell gefertigte Bleche

Question 11

Aluminium lässt sich durch Elektrolyse mit einer sehr beständigen Schutzschicht versehen,
welche Korrosion verhindert. Wie heißt dieses Verfahren?

Answer 11

Eloxalverfahren

Question 12

Nennen Sie die 4 Bindungarten bei Metallgeweben!

Answer 12

Leinwandbindung (glatte Bindung), Körperbindung, Langmaschengewebe/Breitmaschengewebe,
Spiralgewebe
metallische Gewebe: textiler Charakter, leicht -> jede mögliche Geometrie, geringer
Montageaufwand (Material: Eisen, Stahl, Kupfer etc)
Gewebe wird durch einen Webprozess von Seilen / Drähten erreicht

Question 13

Den Architekten steht eine Vielfalt von metallischen Werkstoffen als Gestaltungsmittel zur
Verfügung. Nennen Sie 3!

Answer 13

• Corten Stahl
• Aluminium
• Kupfer
• Titanzinkblech
• Lochbleche

Question 14

Nennen Sie 3 Formwalzprofile!

Answer 14

I-Profil, T-Profil, U-Profil, C-Profil

Question 15

MTEX ist die Bezeichnung für ein neues thermisches Beschichtungsverfahren mit dem
Metalle auf textile Trägermaterialien aufgebracht werden. Nennen Sie die Vorteile!

Answer 15

leicht, steif, flexibel, thermisch beständig, schadstofffrei

Question 16

Frei Otto hat 1972 das Olympiastadion in München gebaut. Welche Konstruktionsweise kam
zum Einsatz?

Answer 16

Membrane; vorgespannte Seilkonstruktion

Question 17

Was ist der Unterschied in der Herstellung von Lochblechen und Langmaschengeweben?

Answer 17

Lochbleche: Öffnungsanteile, -durchmesser, -form werden durch Bohren und Wasserstrahlen
hergestellt (hoher Materialverlust)
Langmaschengewebe: (= Bindungsart der metallischen Gewebe, mit denen kontinuierlich Bahnen
bis zu 8m Breite erzeugt werden können) Öffnungen entstehen durch versetzt liegende
Schnittlagen -> kein Materialverlust (Material wird geschnitten und auseinander gezogen)

Question 18

Legierungen:

Answer 18

= metallische Mischungen aus min. 2 elementaren Metallen -> besitzen andere Eigenschaften als
ihre Ausgangselemente
zB. „Museum of Folk Art“, NY, Tombasil Platten -> gegossene Bronzeplatten

Question 19

Nennen Sie Kupferlegierungen!

Answer 19

• Messing (55-90% Kupfer, 10-45% Zink)
• Tombak (Messing mit hohem Kupferanteil)
• Zinnbronze
• Titanzink (geringer Kupferanteil)
• Monel (67% Nickel, bis zu 33% Kupfer u.a.)

Question 20

Konstruktionsformen der textilen Architektur + Beispiele:

Answer 20

• nicht vorgespannte Konstruktionen
• vorgespannte Konstruktionen
• pneumatische Konstruktionen
• Zelte
• Hütten
• Tuaregzelte
• Membrankonstruktionen

Question 21

Was bedeutet eine antiklastische Krümmung bei vorgespannten Textilien?

Answer 21

= gegensinnig gekrümmte Schalen oder Faltwerke
• wird durch Randvorspannung erzeugt
• Pneus sind synklastisch gekrümmt, hier entsteht die Krümmung durch den Innendruck

Question 22

Wie funktionieren Pneus?

Answer 22

Vorspannung von pneumatischen Konstruktionen: durch Luft -> erhöhter Innenluftdruck; erzeugt
eine Stützkraft auf alle Punkte der Oberfläche -> diese krümmen sich synklastisch (gleichsinnig)
-> gleichmäßig verteilte Zugkraft

Question 23

Nennen Sie gängige Verbindungsarten für Textilmembranen!

Answer 23

Schweißen, Kleben, Nähen, Aufsprühen, Übereinanderspannen

Question 24

Beim Zuschnitt werden Membrane um ein gewisses Maß zu klein zugeschnitten. Warum
und wie heißt dieser Vorgang?

Answer 24

= Zuschnittsermittlung = Optimized Cutting Pattern Generation
Doppelt gekrümmte Flächen können nicht abgewickelt werden. Deshalb braucht die Struktur
zusätzliche Spannungen durch den Errichtungsprozess. Elastische Verformungen müssen
berücksichtigt werden
1. geometrisches Verebnen der gekrümmten Struktur (wird in einer Ebene vorgenommen)
2. Kompensation wird durchgeführt, die die zusätzlichen Spannungen aus der Verebnung
berücksichtigt

Question 25

Erklären Sie den wesentlichen statischen Unterschied zwischen vorgespannten und nicht
vorgespannten textilen Konstruktionen!

Answer 25

nicht vorgespannt: frei hängend
vorgespannt: im unbelasteten Zustand ist Spannung im System vorhanden
Vorgespannte Materialien sind biegesteifer als nicht vorgespannte.

Question 26

Nennen Sie neue textile Techniken!

Answer 26

Metallschaum, MTEX, Stricktextilien aus Stahl

Question 27

Nennen Sie verschiedene Arten von Feinblechen!

Answer 27

Lochblech, Streckgitter, Gitterrost, metallische Gewebe
zB. Walt Disney Concert Hall (Frank Ghery, LA, 2004)
zB. Jüdisches Museum Berlin (Daniel Liebeskind, 1999)

Question 28

Was sind Leichtmetalle?

Answer 28

Dichte: bis zu 4,5 g/cm3

Aluminium, Titan, Scandium, Lithium, Natrium, Calcium