Warum sind die Kessel aus Kupfer?

    Nachdem ich schon einige Beiträge gelesen habe und auch bei den verschiedenen Anbietern von Dampfmaschinen und Dampfloks mich informiert habe ist mir aufgefallen, die Kessel sind bei diesen Modellen immer aus Kupfer gefertigt.


    Ist der Grund die einfachere Verarbeitbarkeit und die gute Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffes Kupfer oder gibt es noch andere Gründe?


    In der realen Dampfwelt sind Kessel immer aus Stahl und mit den heute erhältlichen hitze- und gut korrosionsbeständigen Stählen wie z.B. 1.4841 könnte ein Kessel gut aus Stahl gebaut werden. Hartlöten geht mit diesen Werkstoffen ebenfalls problemlos, wer Schutzgasschweissen kann hat sogar einen Vorteil, das geht einfacher als Löten und sieht erst noch schöner aus und hat zudem bessere Eigenschaften bezüglich Festigkeit.

    Hallo Erwin,


    da sprichst Du ein heikles Thema an. Benutze bitte mal die Suchfunktion des Forum`s. Gebe einfach als Suchbegriff Kesselmaterial ein. Da findest Du einige Informationen.


    freundliche Grüße


    Hannes

    Hallo Hannes


    Danke für den Hinweis, mit dem Suchbegriff Kesselmaterial habe ich nur wenige Beiträge gefunden, dort ging es immer darum ob Kupfer oder Messing besser ist, zu Stahl habe ich nichts gefunden, habe ich etwas übersehen?


    Vor der Verfassung des Startbeitrages hatte ich bereits erfolglos nach Kessel und Stahl gesucht.

    Hallo Erwin,
    das kann man leicht beantworten: Langlebig, gute Wärmeleiteigenschaften, gute Verarbeitbarkeit.
    Regner und Reppingen stellen ihre Kessel aus Messing her, wovon ich nicht überzeugt bin, wie ich auch im Forum sehr oft(vielleicht zu oft?Kann man bei einem heiklen Thema überhaupt zu oft über die Sicherheit diskutieren?) schreibe.
    Messing entzinkt, sobald ein Elektrolyt da ist.Wasser ist ein Elektrolyt und so entzinkt das Messing langsam, aber stetig.Man sieht nix, aber das Messing wird spröde.
    Kupfer entzinkt nicht.Außerdem leitet es die Wärme um Längen besser.Es ist elastisch und kann so Wärmespannungen gut verkraften(in der Feuerbüchse ist es "etwas" wärmer als am Kesselmantel).Es lässt sich nach dem Ausglühen gut verformen.Auch ist es einfach und gut zu verlöten(Bei Kesseln nur Silberlot!)Vielleicht habe ich jetzt einen Grund vergessen, aber das sind die Vorzüge, die mir auf die Schnelle einfallen.
    Stahl wird im Modellbau nicht genommen, weil es korrodiert.Außerdem ist zum Kesselbau geeigneter Stahl in so kleinen Abmessungen und Mengen nicht so leicht zu bekommen wie Kupfer.Kupfer ist manchmal schon schwierig mit den Rohrdurchmessern.Stahl lässt sich auch nicht so leicht verarbeiten wie Kupfer...Schlechtere Wärmeleitfähigkeit rundet dann die Gründe ab.
    Bei den großen wird Stahl genommen, da es billiger und fester ist.Kupferfeuerbüchsen gab es recht häufig.Doch diese sind viel dickwandiger.Stahlfeuerbüchsen dünnwandiger.
    Übrigens:Als es im 2. Weltkrieg kaum noch Kupfer für Feuerbüchsen gab, hat man Brotankessel gebaut, um die schlechtere Wärmeleitfähigkeit weitestgehend auszugleichen.Nachteil war der mehraufwand und wie es mit dem Wasserstand aussah, weiß ich nicht genau.Der Spielraum ist meiner Meinung nach sehr klein.
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

    Hallo Janosch,


    besser kann man das kaum erklären.
    Ich muß allerdings gestehen, dass bei mir MS verwendet wird. Bei einer regelmäßigen Kontrolle und Kaltwasserdruckprobe hält sich das Gefahrenpotential, zumal an einer gasgefeuerten Maschine mit einem Arbeitsdruck von nur 2,5 Bar, doch sehr in Grenzen.
    Kupfer läßt sich mit meinem Equipment kaum sauber löten und ist in bestimmten Größen schlecht oder gar nicht beschaffbar.


    freundliche Grüße


    Hannes

    Hallo Hannes,
    unter den Gesichtspunkten(Fachwissen, jährliche Kaltwasserdruckprobe) kann man einen Messingkessel sicherlich ohne schlechtes Gewissen betreiben.
    Aber viele(würde ich mal behaupten) Bausatz oder Fertiglok-Käufer haben nicht das Fachwissen und die meisten werden auch keine Kaltwasserdruckprobe machen.Die Kessel von den genannten Herstellern sollen auch etwas korossionsbeständiger sein, der Wahrheitsgehalt der Aussage entzieht sich meiner Kenntnis.
    Die Kessel werden auch über Jahre wohl sich nichts anmerken lassen, doch dass sie entzinken ist nunmal eine Tatsache.Vielleicht sollte in der Bedienungsanleitung ein Hinweis stehen, dass eine reglemäsige, jährliche Kaltasserdruckprobe die Sicherheit deutlich erhöht.Oder steht das schon drin?
    2.5 Bar sind eigentlich gar nicht so wenig...Ein Kessel mit 60mm Durchmesser und 2.5 Bar Druck hat einen Deckel mit 28cm² und trägt somit ungefähr 70 Kilo...
    Ich habe auch nur normale Propanbrenner.Man braucht zwar zwei bis drei Brenner für unseren Maßstab, doch lässt sich das Kupfer auch in einer Hobbywerkstatt löten. Der Kessel der BR 03 ist meiner Meinung nach schon ein recht großer und wiegt stattliche 2,3 Kilo.Ich habe ihn trotzdem (wenn es auch an der oberen Grenze war) in meiner "Werkstatt" gebaut bekommen.Das mit den Kesselgrößen stimmt allerdings.Von 40 bis 60mm (wohl unsere üblichen Durchmesser) gibt es in der Regel nur 3 Durchmesser.Das ist schade, aber auch diese Hürde kann man meiner Meinung nch überwinden :wink:
    Das sind meine Gedanken zum Thema Messingkessel und ihre (üblichen?) Betreiber...
    Gruß Janosch

    Der Langsamste, der sein Ziel nicht aus den Augen verliert, geht immer noch schneller als der, der ohne Ziel herumirrt (Gotthold Ephraim Lessing)

    Zitat von Janosch


    Aber viele(würde ich mal behaupten) Bausatz oder Fertiglok-Käufer haben nicht das Fachwissen und die meisten werden auch keine Kaltwasserdruckprobe machen.Die Kessel von den genannten Herstellern sollen auch etwas korossionsbeständiger sein, der Wahrheitsgehalt der Aussage entzieht sich meiner Kenntnis.


    Hallo Zusammen


    Das Messing, das von den oben genannten Firmen verwendet wird, ist eine "Speziallegierung".


    Wenn man eine Legierung aus zwei Elementen herstellt, dann kommt es auf die Legierung an, wie das Gefüge aussieht.
    Es gibt sogenannte "Alpha-Phasen" und "Beta-Phasen" im Gefüge.
    Je nach Prozentanteil des einen Elements, welches in der Legierung enthalten ist, gibt es entweder nur eine der beiden Phasen alleine, oder dann ein Gemisch beider Phasen (Dalmatinerartiges Gefüge, wenn mans unter dem Mikroskop mit einem sog. "Schliffbild" analysiert)
    Auf jeden Fall ist es nun bei Messing so, dass nur die Beta-Phase unter Entzinkung leiden kann. Die Alpha-Phase ist quasi Immun dagegen weil die Alpha-Phase zuwenig Zink(deutlich mehr Cu als Zn) enthält. Die Beta-Phase enthält genug Zink (mehr als Zn als Cu) und da passiert nun die Entzinkung.


    Hat man nun ein Messing, welches nur aus Alpha-Phase besteht, dann ist dieses Immun gegen Entzinkung. Und genau so ein Messing wird nun von den oben genannten Firmen auch verwendet.


    Gruss Florian

    Danke für eure Antworten, es war nicht meine Absicht einen Wirbel um das Material zu verursachen, ich schlage vor das Thema Messing ruhen zu lassen, danach hatte ich nicht einmal gefragt. :wink: Auf jeden Fall weiss ich jetzt wie brisant das Thema hier ist.


    Dafür habe ich noch eine andere Frage, Kupferrohre werden entweder in der Qualität Cu-DHP oder Cu-ETP geliefert. DHP ist sehr gut zum Löten und Schweissen geeignet und gut umformbar, ist das die bevorzugte Qualität im Kesselbau? Ob halbhart oder hart dürfte egal sein, durch das Löten wird es sowieso weich.


    Datenblatt Cu-DHP
    Datenblatt Cu-ETP

    Hallo Erwin


    Für Kupferkessel kommt eigentlich nur sauerstofffreies Kufper in Frage!
    Daher scheidet das ETP Kupfer aus.


    Gruss Florian