Wenn man Metall auf Metall aufbringen möchte, ist in unserem Bereich lasern immer erste Wahl. Welche Optionen gäbs denn ansonsten?

Kleiner Exkurs (auf unser Metier bezogen. Keine Ahnung, wie das Gleisschweißer machen):

Will man Metalle dauerhaft und homogen miteinander verbinden, gibt es 2 übliche Methoden: das Schweißen und das löten. Bei beiden Methoden bringt man 2 Metallstücke dauerhaft miteinander in Verbindung, indem man sie partiell verflüssigt und sich die flüssigen Metalle miteinander verbinden. Vorteile: dauerhafte Verbindung (Gegenteil: nicht dauerhafte Methoden wie etwa Steck- oder Schraubverbindung) und homogenes Gefüge (Gegenteil: z.B. Verbindung durch Klebung).

Der Unterschied bei beiden Verfahren: beim Löten verflüssige ich nicht direkt die beiden zu verbindenden Metalle, sondern verwende ein anderes Metall, ein sog. Lot, als Verbindungsstoff. Beim Lot handelt es sich um ein vegleichbares Metall (welches im Bereich Gold etwa einen identischen Feingehalt wie die zu verbindenden Teile aufweist) mit anderen Zusätzen, die etwa den Schmelzpunkt runtersetzen. Das bedeutet, daß beim Erhitzen erst das Lot schmilzt, bevor die eigentlichen Werkstücke schmelzen. durch den Kapillareffekt zieht das flüssige Lot zwischen die noch festen Teile und wenn man die Hitze wegnimmt, erstarrt das Lot und erschafft eine dauerhafte Verbindung.

Vorteile des Lötens:

- Die eigentlichen Werkstücke werden nicht verflüssigt, ihre ursprüngliche Form bleibt komplett erhalten, kaum Nacharbeit erforderlich im Idealfall
- Das Verfahren erfordert keine allzuhohen Temperaturen, das Lote deutlich früher schmelzen als die Werkstückmetalle, somit sind Werkzeugkosten niedrig, man kann mit herkömmlichen Gasbrennern arbeiten.

Nachteile des Lötens:

- Lote weisen häufig andere Eigenschaften auf als die Originalwerkstoffe. Sie köndern andersfarbig sein (Weißgoldlote sind immer dunkler als Weißgold, es bleiben immer Flecken zurück), sie können eine andere Härte haben (idR sind sie weicher und im nu auspoliert, was unschöne Linien und Krater zurückläßt), sie haben manchmal einen anderen Feingehalt (Silberlot hat maximal 700/000 Feinsilber, Sterlingsilber hat 925/000, wenn zuviel Lot im Spiel ist, kommt man mit dem Feingehaltstempel in die Bredouille) und natürlich einen anderen Schmelzpunkt. Spätestens, wenn mal wieder eine Reparatur fällig wird und man das Werkstück wieder erhitzt, wird sich die Lotstelle als erstes lösen. Schlecht, wenn man dann nicht weiß, daß sich da eine Lötstelle befindet...

Beim Schweißen verwendet man kein Lot, hier werden die beiden Werkstücke direkt an der Verbindungsstelle verflüssigt, an der flüssigen Stelle verbinden sich die Werkstücke dauerhaft und homogen, wenn das Werkstück erkaltet, hat man eine perfekte Verbindung, die keinerlei Unterschiede zum restlichen Metall aufweist.

Vorteile:

- Perfekte und maximal dauerhafte Verbindung, kein Farbunterschied, kein Gefügeunterschied, kein Feingehaltsunterschied, kein unterschiedlicher Schmelzpunkt

Nachteile:

- Nicht mit jedem Metall machbar. Nur Metalle, die recht träge schmelzen, eignen sich für das Verfahren. Silber und Gold sind recht aktiv schmelzende Metalle, es ist kaum möglich, den Bereich des verflüssigten Metalls so klein zu halten, daß sich nicht große Teile des Werkstücks dauerhaft verformen ("zusammenschnurren", stichwort Oberflächenspannung bei Flüssigkeiten). Platin geht da deutlich besser, erfordert aber sehr spezielle Schweißgeräte (hier verwenden wir sog. Hydrozonschweißgeräte, diese erzeugen Knallgas, welches eine extrem feine und bis zu 1.800 Grad heiße Flamme prduzieren, mit der man skalpellgenau arbeiten kann.)
- Die Oberflächenstruktur ändert sich, wenn Metalle schmelzen, es wird also eine Schweißnaht übrigbleiben, die entfernt werden muß

Nachteil beider Verfahren: zum einen wird das Werkstück großflächig in Mitleidenschaft gezogen, da es großflächig stark erhitzt wird. Wird insbesondere dann problematisch, wenn eben nicht nur die beiden Metalle am Werkstück sind, sondern etwa auch ein Uhrwerk, Edelsteine, Email, Stahlstifte, Federn etc. Hier hilft nur die komplette Zerlegung des zu reparierenden Gegenstandes. Wenn die nicht machbar ist (man stelle sich etwa einen aufwändigen Ring vor, der mit hunderten Edelsteinen besetzt ist oder ein emailliertes Zifferblatt), bleibt nur das Leben mit dem Makel, die Zuführung des defekten Teils zum Schrott oder eine Behelfsreparatur wie Zinnlötung oder Klebung

Zweiter Nachteil: die Gefügestruktur der Metalle verändert sich. Das wird dann zum Problem, wenn es sich um durch Kaltverformung ausgehärtete Metallteile handelt. Aushärtung durch Kaltverformung? Wir erinnern uns, daß Metalle über eine molekulare Gitterstruktur verfügen. Die Moleküle sind im flüssigen Zustand frei beweglich, wenn eine Legierung aushärtet, fügen sich die Moleküle ihrer Bestimmung und ordnen sich ihrer Struktur gemäß an. Das Metall ist jetzt weich, weil die Struktur ungestört ist. Beginnt man nun, durch Kaltverformungstechniken wie schmieden, walzen etc., dieses Metall zu verarbeiten, werden die Gefügegitter ineinander komprimiert, sie verzahnen und verkanten, das Gefüge ist nicht mehr ungestört und geschmeidig, das Metall wird härter und spröder. Wird das Metall wieder dermaßen erhitzt, daß die Moleküle genug Energie bekommen, um sich aus ihrer Struktur zu lösen, wird das ursprüngliche Gefüge wieder hergestellt, das Metall wird wieder weich.

Findet auch in unserem Sammelgebiet Anwendung, etwa bei der Verschlußspange einer Rolex DD. Diese ist aus Rotgold, weil sich Rotgold wunderbar durch Kaltverformung aushärten läßt und die entsprechend geschmiedete Spange deswegen über Jahrzehnte straff und knackig ihre Funktion verrichtet, obwohl sie doch aus vermeintlich weichem Gold besteht (Die "Aber meine Rotgoldrolle zerkratzt genauso schnell wie meine Gelbgoldrolle"-Jaunerer mögen bitten och kurz auf ihren Händen sitzen bleiben, ber der Härtung durch Kaltverformung geht es nicht um die Veränderung der Härte nach Mohs, sondern um die Elastizität). Bricht diese Spange, kann man sie zwar löten, sie sieht dann wieder aus wie neu. Durch das Erhitzen an der Lotnaht wird das Metall aber ausgeglüht und wird weich. Es wird nie wieder die Härte und Elastizität haben wie beim Auslieferungszustand.

Und hier kommt jetzt das Schweißen per Laser ins Spiel. Es erlaubt die Anwendung der dauerhaftesten Verbindungstechnik von allen - dem schweißen - und nimmt den Nachteil der globalen Erhitzung, weil eben nur sehr punktuell gearbeitet wird. Man kann mit einem modernen Laser also etwa direkt neben einer diffizilen, feinen Edelsteinfassung einen gebrochenen Steg reparieren oder eben auch auf einem Uhrengehäuse eine Scharte auffüllen, ohne die Uhr komplett zerlegen zu müssen.

Und warum geht Gold besser zu lasern als etwa Stahl? Weil Gold ein Edelmetall ist und es keine Oxidationsprobleme gibt. Generell gilt: wenn man Metalle verflüssigt, kann und wird das flüssige Metall Sauerstoff binden und mit diesem je nachdem reagieren oder - wenn es edel ist - eben nicht. Je edler ein Metall, desto unproblematischer die Oxidthematik. Wenn man Stahl lasert, wird man entweder ein Flußmittel verwenden müssen oder die Laserkammer mit einem oxidationshemmenden Gas fluten müssen während des Schweißprozesses, damit die Schweißstelle nicht durch oxidbedingte Poren gestört wird. Bei Gold völlig unnötig.