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Bronze. Geschichte der Erfindung und Produktion

Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum

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Im 3. Jahrtausend v. Die Menschen begannen, Metalle in großem Umfang für ihre wirtschaftlichen Aktivitäten zu verwenden. Der Übergang von Stein- zu Metallwerkzeugen war in der Geschichte der Menschheit von enormer Bedeutung. Vielleicht hat keine andere Entdeckung zu so bedeutenden sozialen Veränderungen geführt.

Kupfer war das erste weit verbreitete Metall. Auf der ständigen Suche nach den benötigten Steinen haben unsere Vorfahren, so muss man meinen, schon in der Antike auf rötlich-grüne oder grünlich-graue Stücke aus heimischem Kupfer geachtet. In den Klippen der Ufer und Felsen stießen sie auf Kupferkies, Kupferglanz und rotes Kupfererz (Cuprit). Anfangs benutzten die Menschen sie als gewöhnliche Steine ​​und verarbeiteten sie entsprechend. Sie entdeckten bald, dass Kupfer, wenn es mit einem Steinhammer bearbeitet wurde, seine Härte erheblich erhöhte und es sich für die Herstellung von Werkzeugen eignete. So kamen die Methoden der Kaltmetallbearbeitung oder des primitiven Schmiedens zum Einsatz.

altes Bronzegefäß

Dann wurde eine weitere wichtige Entdeckung gemacht - ein Stück einheimisches Kupfer oder metallhaltiges Oberflächengestein, das in das Feuer eines Feuers fiel, entdeckte neue Merkmale, die für einen Stein nicht charakteristisch waren: Bei starker Erwärmung schmolz das Metall und nahm beim Abkühlen a an neue Form. Wenn die Form künstlich hergestellt wurde, wurde ein für eine Person notwendiges Produkt erhalten. Diese Eigenschaft von Kupfer wurde von alten Handwerkern zunächst zum Gießen von Schmuck und dann zur Herstellung von Kupferwerkzeugen genutzt.

So wurde die Metallurgie geboren. Das Schmelzen begann in speziellen Hochtemperaturöfen, die eine leicht modifizierte Konstruktion bekannter Töpferöfen waren. Im Allgemeinen ist Kupfer ein weiches Metall, viel weniger hart als Stein. Aber Kupferwerkzeuge ließen sich schnell und einfach schärfen. (Nach den Beobachtungen von S.A. Semenov erhöhte sich die Schnittgeschwindigkeit beim Ersetzen einer Steinaxt durch eine Kupferaxt um etwa das Dreifache.)

Die Nachfrage nach Metallwerkzeugen begann schnell zu wachsen. Die Menschen begannen eine echte "Jagd" nach Kupfererz. Es stellte sich heraus, dass es nicht überall zu finden ist. An den Orten, an denen reiche Kupfervorkommen entdeckt wurden, entstand ihre intensive Entwicklung, das Erz- und Bergbaugeschäft entstand. Wie die Funde von Archäologen zeigen, wurde bereits in der Antike der Prozess des Erzabbaus in großem Stil inszeniert. In der Nähe von Salzburg beispielsweise, wo der Kupferabbau um 1600 v. Chr. begann, erreichten die Minen eine Tiefe von 100 Metern, und die Gesamtlänge der Stollen, die sich von jeder Mine aus erstreckten, betrug mehrere Kilometer.

Die alten Bergleute mussten alle Probleme lösen, mit denen moderne Bergleute konfrontiert sind: Verstärkung der Gewölbe, Belüftung, Beleuchtung, Heben des abgebauten Erzes auf den Berg. Die Galerien wurden mit Holzstützen verstärkt. Das abgebaute Erz wurde in der Nähe in niedrigen Lehmöfen mit dicken Wänden verhüttet. Ähnliche Zentren der Metallurgie existierten an anderen Orten.

Am Ende des 3. Jahrtausends v. Alte Meister begannen, die Eigenschaften von Legierungen zu nutzen, von denen die erste Bronze war. Die Entdeckung von Bronze sollte durch einen Unfall ausgelöst worden sein, der bei der Massenproduktion von Kupfer unvermeidlich war. Einige Kupfererzsorten enthalten eine unbedeutende (bis zu 2 %) Beimischung von Zinn. Beim Schmelzen eines solchen Erzes stellten die Handwerker fest, dass das daraus gewonnene Kupfer viel härter als gewöhnlich ist. Zinnerz könnte aus einem anderen Grund in Kupferschmelzöfen gelangen. Wie dem auch sei, Beobachtungen der Eigenschaften von Erzen führten zur Entwicklung des Wertes von Zinn, das sie Kupfer beizufügen begannen und eine künstliche Bronzelegierung bildeten.

Beim Erhitzen mit Zinn schmolz Kupfer besser und ließ sich leichter gießen, da es flüssiger wurde. Bronzewerkzeuge waren härter als Kupferwerkzeuge, ließen sich gut und leicht schärfen. Die Bronzemetallurgie ermöglichte es, die Arbeitsproduktivität in allen Bereichen der menschlichen Tätigkeit um ein Vielfaches zu steigern. Die Herstellung der Werkzeuge selbst war viel einfacher: Anstatt den Stein in langer und harter Arbeit zu schlagen und zu schleifen, füllten die Menschen die fertigen Formen mit flüssigem Metall und erzielten Ergebnisse, von denen ihre Vorgänger nicht einmal zu träumen gewagt hatten.

Die Wurftechnik wurde schrittweise verbessert. Zunächst wurde in offene Ton- oder Sandformen gegossen, die einfach eine Vertiefung waren. Sie wurden durch offene, aus Stein gemeißelte Formen ersetzt, die wiederverwendet werden konnten. Der große Nachteil offener Formen war jedoch, dass in ihnen nur flache Produkte erhalten wurden. Sie waren nicht zum Gießen von Produkten mit komplexer Form geeignet. Der Ausweg wurde gefunden, als geschlossene abnehmbare Formen erfunden wurden.

Vor dem Gießen wurden die beiden Formhälften fest miteinander verbunden. Geschmolzene Bronze wurde dann durch das Loch gegossen. Als das Metall abgekühlt und erstarrt war, wurde die Form demontiert und das fertige Produkt erhalten. Dieses Verfahren ermöglichte das Gießen von Produkten mit komplexer Form, war jedoch nicht für Figurengießen geeignet. Aber auch diese Schwierigkeit wurde überwunden, als die geschlossene Form erfunden wurde. Bei diesem Gussverfahren wurde zunächst ein exaktes Modell des späteren Produkts aus Wachs abgeformt. Dann wurde es mit Ton überzogen und in einem Ofen gebrannt. Das Wachs schmolz und verdunstete, und der Ton nahm einen exakten Abdruck des Modells an. In den so entstandenen Hohlraum wurde Bronze gegossen. Beim Abkühlen war die Form zerbrochen.

Dank all dieser Operationen konnten die Handwerker sogar hohle Objekte mit sehr komplexer Form gießen. Nach und nach wurden neue Techniken zur Bearbeitung von Metallen entdeckt, wie das Ziehen, Nieten, Löten und Schweißen, die das bereits bekannte Schmieden und Gießen ergänzten.

Mit der Entwicklung der Metallurgie begannen Bronzeprodukte überall, Steinprodukte zu verdrängen. Aber denken Sie nicht, dass es sehr schnell passiert ist. Buntmetallerze waren nicht überall verfügbar. Außerdem war Zinn viel seltener als Kupfer. Metalle mussten über weite Strecken transportiert werden. Die Kosten für Metallinstrumente blieben hoch. All dies verhinderte ihre weite Verbreitung. Bronze konnte Steinwerkzeuge nicht vollständig ersetzen. Es stellte sich heraus, dass nur Eisen dazu in der Lage war.

Autor: Ryzhov K.V.

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