Was ist Emaillieren?

Grundlage des Emaillierens

Emaillieren ist ein Oberflächenbehandlungsverfahren, bei dem eine dünne Glasschicht auf Metall aufgetragen wird. Das Glaspulver schmilzt und verschmilzt mit der Metalloberfläche, wenn es auf hohe Temperaturen erhitzt wird, wodurch eine glatte, dauerhafte und dekorative Oberfläche entsteht. Emails können auf Schmuck, Kochgeschirr, architektonische Metallarbeiten und mehr aufgetragen werden.

Die Zwecke des Emaillierens

Die Emaillierung erfolgt sowohl aus ästhetischen als auch aus funktionalen Gründen. Zu den wichtigsten Zwecken des Emaillierens gehören:

• Dekoration – Emails ermöglichen die dauerhafte Verschmelzung farbenfroher Designs und Muster auf Metall. Es können lebendige Farbtöne und künstlerische Motive geschaffen werden. Emaillieren wird seit langem zur Verschönerung von Schmuck, Geschirr, Vasen und anderen Metallwaren verwendet.
• Farbe – Emails sind in einer Vielzahl von Farben erhältlich, von Grundtönen bis hin zu leuchtend transparenten und opaleszierenden Varianten. Metalle können durch Emaillieren in jeder beliebigen Farbe dekoriert werden.
• Schutz – Die Glasbeschichtung schützt das darunter liegende Metall vor Korrosion, Kratzern und Anlaufen. Emails sorgen für eine glatte und chemisch resistente Oberfläche.
• Langlebigkeit – Richtig geschmolzener Zahnschmelz ist sehr langlebig. Im Vergleich zu Farben oder Beschichtungen behält es seine Farbe und seinen Glanz über einen längeren Zeitraum. Hochwertige emaillierte Stücke können Generationen überdauern.
• Maßgeschneidert – Durch das Emaillieren können Metallobjekte mit einzigartigen Farben, Designs, Texturen und Oberflächen individuell gestaltet werden. Von emailliertem Schmuck bis hin zu personalisiertem Geschirr sind individuell gestaltete emaillierte Geschenke beliebt.

Die dekorativen und schützenden Eigenschaften der Emaillierung eignen sich gut zur Verschönerung von Schmuck und Haushaltsgegenständen mit Farbe, künstlerischem Design und dauerhaftem Finish. Das Emaillieren verwandelt schlichte Metalle in schöne und langlebige Kunstwerke und Handwerkskunst.

Zusammensetzung und Materialien des Zahnschmelzes

Die beim Emaillieren verwendeten Glaspulver bestehen aus einer Mischung aus Kieselsäure, Flussmitteln und Farbstoffen, die miteinander verschmelzen und eine dekorative Beschichtung bilden:

• Silica – Siliziumdioxid ist die wichtigste glasbildende Komponente. Quarz, Sand und gemahlenes Glas können Quarzsand liefern.
• Flußmittel – Flussmittel wie Borax oder Soda senken den Schmelzpunkt der Kieselsäure, um das Emaillieren bei erreichbaren Temperaturen zu ermöglichen.
• Colorants -Metalloxide wie Kobalt, Kupfer, Mangan und andere Verbindungen erzeugen unterschiedliche Farben und Opazitäten im Zahnschmelz.
• Trübungsmittel – Trübungsmittel wie Zinn- und Zinkoxide sorgen für deckendes Weiß und kontrollieren die Transparenz.
• Füllstoffe – Nichtglashaltige Materialien wie Ton oder Kalziumkarbonat wirken als Füllstoffe und beeinflussen die Verarbeitungseigenschaften des Zahnschmelzes.
• Carriers – Trägerstoffe wie Gummi arabicum sorgen dafür, dass die Glaspartikel beim Auftragen haften, bevor sie durch das Brennen dauerhaft verschmelzen.

Die richtige Formulierung des Glaspulvers zusammen mit der Auswahl kompatibler Metallsubstrate verleiht dem Email seine einzigartige Kombination aus Farbe, Textur, Haltbarkeit und der Fähigkeit, mit Metallen zu verschmelzen. Emaillierer können vorgefertigte Emails verwenden oder eigene Emails mischen.

Emaillierarten

Es gibt verschiedene Techniken und Unterarten des Emaillierens, die jeweils unterschiedliche künstlerische Effekte erzielen. Zu den wichtigsten Emaillierarten gehören:

• Cloisonné – Durch das Anlöten dünner Drähte an die Metallbasis entstehen kleine Kammern, die mit Emaillepulver gefüllt werden. Die Drähte erzeugen umrissene Designs und Muster.
• Champleve – Aus der Metallbasis werden Bereiche herausgeschnitzt oder geätzt und die Aussparungen mit Emaille gefüllt. Die Emaille ist ebenmäßig mit der Metalloberfläche.
• Basse-Taille – Emaille wird auf eine Metallplatte aufgetragen und gebrannt. Es wird mehr Zahnschmelz aufgetragen und durchgraviert, um die darunter liegende Zahnschmelzfarbe freizulegen.
• Plique-à-Jour – Eine Technik, bei der die Emaille die Öffnungen durch die Metallunterlage vollständig ausfüllt und so einen Buntglaseffekt erzeugt.
• Bemalte Emaille – Mit Öl/Wasser vermischtes Emaillepulver wird wie ein Gemälde auf Metall aufgetragen. Beim Brennen verschmelzen die Emailfarben.
• Limoges – Eine bemalte Emaille-Technik, die mit Limoges, Frankreich, in Verbindung gebracht wird. Zur Gestaltung der Motive werden mehrere Emailschichten aufgetragen und gebrannt.
• Guilloche – Auf das Metall werden komplizierte fortlaufende Muster oder Texte eingraviert, bevor transparente Emaille aufgetragen wird. Die Emaille hebt die gravierten Motive hervor.
• Plique-à-Jour – Eine Technik, bei der die Emaille die Öffnungen durch die Metallunterlage vollständig ausfüllt und so einen Buntglaseffekt erzeugt.
• Grisaille – Eine monochrom bemalte Emailtechnik, bei der verschiedene graue und schwarze Emailfarben verwendet werden, um Abstufungen zu erzeugen.

Wichtige Emaillierparameter

Die richtige Kontrolle bestimmter Parameter ist im Emaillierprozess von entscheidender Bedeutung, um ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu erzielen. Zu den wichtigsten zu kontrollierenden Faktoren und Parametern gehören:

• Brenntemperatur – Das Emailpulver muss bei ausreichend hohen Temperaturen (typischerweise 800–900 °C) gebrannt werden, damit es vollständig schmilzt, fließt und mit dem Metallsubstrat verschmilzt. Ein zu niedriger Brennwert kann zu einer schlechten Haftung führen.
• Brennzeit – Es muss genügend Temperatur eingehalten werden, damit die Emaille vollständig schmilzt. Eine unzureichende Brennzeit kann zum Abblättern oder Abblättern führen. Es können mehrere Brände erforderlich sein, um die Dicke aufzubauen und die Verschmelzung abzuschließen.
• Emaille-Glaszusammensetzung – Die Formulierung des Glaspulvers beeinflusst das Schmelzverhalten, die chemische Beständigkeit, die Farben und mehr. Verschiedene Emails sind für bestimmte Metalle, Temperaturen und Anwendungen konzipiert.
• Oberflächenvorbereitung – Die Metalloberfläche muss gründlich sauber und durch Schleifen oder Ätzen aufgeraut sein, um eine mechanische Verbindung mit dem Zahnschmelz zu ermöglichen. Entfettungs- und Reinigungsschritte sind von entscheidender Bedeutung.
• Technik zum Auftragen von Emaille – Durch geeignete Auftragstechniken wie Nass-/Trockenpackung oder Überkopfberieselung kann die Emaille vor dem Brennen gleichmäßig aufgetragen werden. Sorgt für konsistente Ergebnisse.
• Kühlrate – Langsames Abkühlen ist erforderlich, um einen Thermoschock und eine Rissbildung des emaillierten Teils nach dem Brennen zu verhindern. Eine allmähliche Abkühlphase ist erforderlich.
• Brennende Atmosphäre – Das Brennen in einer Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt kann die Oxidation bestimmter reaktiver Metalle hemmen. Es kann eine reduzierende Atmosphäre oder ein Decklack verwendet werden.

Geeignete unedle Metalle

Das zum Emaillieren verwendete Metallsubstrat muss den hohen Temperaturen und dem Thermoschock beim Brennen standhalten, ohne sich zu verformen. Außerdem muss der Zahnschmelz richtig mit der Metalloberfläche verschmelzen. Zu den gängigen zum Emaillieren geeigneten unedlen Metallen gehören:

• Stahl – Üblicherweise werden verschiedene Stahlsorten verwendet, z. B. kohlenstoffarmer Stahl und Edelstahl. Stahl hat eine hohe Hitzebeständigkeit und bietet eine glatte Oberfläche, auf der Emaille haften kann.
• Kupfer – Kupfer verfügt über hervorragende thermische Eigenschaften, um Brennzyklen standzuhalten. Es ist eine beliebte Wahl für emaillierten Schmuck. Die natürliche Farbe von Kupfer kann den endgültigen Farbton beeinflussen.
• Silbermedaille – Reines Silber schmilzt bei zu niedriger Temperatur zum Emaillieren. Aber Sterlingsilber enthält genug Kupfer, um den Schmelzpunkt zu erhöhen. Feinsilber kann vor dem Emaillieren durch Galvanisieren mit Kupfer beschichtet werden.
• Gold – Gold eignet sich zum Emaillieren, die hohen Kosten schränken die Verwendung jedoch ein. Es wird mindestens 14-Karat-Gold empfohlen, da ein höherer Goldgehalt den Schmelzpunkt senkt. Die Farbe des Goldes beeinflusst den endgültigen Farbton der Emaille.
• Super – Manchmal wird Nickel verwendet, da es einen hohen Schmelzpunkt hat. Manche Menschen haben jedoch eine Nickelallergie, daher ist eine direkte Emaillierung auf Nickel unüblich.
• Kobalt-Chrom – Diese Legierung weist eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit beim Emaillieren auf und wird häufig für Schmuck verwendet. Es enthält Kobalt und Chrom.

Die richtige Metallauswahl trägt dazu bei, dass der Emailliervorgang reibungslos verläuft und die Emaille dauerhaft haftet. Unedle Metalle wie Stahl und Kupfer sind in industriellen Anwendungen weit verbreitet, während Edelmetalle für Schmuck bevorzugt werden.

Benötigte Ausrüstung und Materialien

Für das Emaillieren sind einige wichtige Geräte und Materialien erforderlich, um Metallsubstrate zu bearbeiten und farbige Glasbeschichtungen aufzutragen. Zu den typischen Geräten und Materialien gehören:

• Ofen – Zum Brennen des Emails ist ein Hochtemperaturofen mit einer Temperatur von 800–900 °C erforderlich. Es können Brennöfen für Glas oder Keramik verwendet werden. Gängige Optionen sind Elektro- und Gasöfen.
• Emaille – Zum Emaillieren geeignete, fein gemahlene farbige Glaspulver müssen zugekauft werden. Bei den Emaille-Anbietern ist eine große Auswahl an Farben und Oberflächen erhältlich.
• Sichter – Ein Sieb oder Sichter wird verwendet, um Emaillebrocken zu trennen und vor dem Auftragen eine feine und gleichmäßige Pulverpartikelgröße sicherzustellen.
• Anwendungstools – Pinsel, Spatel, Pinzetten und Spezialwerkzeuge helfen beim Auftragen gleichmäßiger Emailleschichten auf die Metalloberfläche.
• Untersetzer oder Gitter – Wird verwendet, um die Metallteile im Ofen während des Brennens anzuheben und zu stützen. Üblich sind Optionen aus Edelstahl und Keramik.
• Zange – Hochtemperaturzangen werden verwendet, um heiße Metallstücke sicher in den Ofen hinein und aus ihm heraus zu bewegen. Typisch sind Pinzetten mit langem Griff.
• Schutzausrüstung – Schutzbrille, Handschuhe, Schürze und Maske für die Arbeit mit gefährlichen Emaillierchemikalien und den Umgang mit heißen Gegenständen.
• Schleifer – Zum Abschleifen, Formen und Vorbereiten der Oberflächen von Metallrohlingen vor dem Emaillieren.
• Wasserbehälter – Zum Abschrecken heißer Gegenstände und zum Reinigen. Edelstahl ist ideal, um Temperaturschwankungen standzuhalten.

Verfahrensschritte beim Emaillieren

Der Emaillierungsprozess umfasst mehrere wichtige Schritte zur Vorbereitung der Metalloberfläche, zum Auftragen von Glasemailschichten und zum Verschmelzen aller Elemente durch Brennen. Der allgemeine Prozess umfasst:

1. Design und Metallauswahl – Das Stück wird entsprechend der Anwendung entworfen und geeignete Metallsubstrate ausgewählt.
2. Oberflächenvorbereitung – Die Metalloberfläche wird gründlich gereinigt und durch Schleifen oder Ätzen aufgeraut, um die Schmelzhaftung zu verbessern.
3. Emaille-Applikation – Emaillepulver wird durch Sieben, Nasspacken oder andere Techniken aufgetragen, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzeugen.
4. Brennen – Das emaillierte Stück wird in einem Ofen bei Temperaturen um 800–900 °C gebrannt, um das Glas zu schmelzen und mit dem Metall zu verschmelzen.
5. Kühlung – Nach dem Brennen wird das Objekt langsam abgekühlt, um Risse und Thermoschocks zu vermeiden. Das Abschrecken in Wasser beschleunigt die Abkühlung.
6. Konfektionierung – Zusätzliches Schleifen, Feilen, Polieren oder Ätzen kann durchgeführt werden, um die Oberflächen zu glätten und das endgültige Erscheinungsbild zu verfeinern.
7. Wiederholen Sie das Emaillieren – Für mehrschichtige Effekte, Schablonen oder dickere Emailbeschichtungen werden die Schritte zum Auftragen und Brennen weiterer Schichten wiederholt.
8. Endgültiger Brand – Ein abschließender Brand hilft, den Zahnschmelz zu finalisieren und kann durchgeführt werden, nachdem alle Schichten aufgebaut sind.
9. Qualitätskontrolle – Das emaillierte Stück wird auf ordnungsgemäße Verschmelzung, Glätte, Farbgenauigkeit und andere Qualitätskriterien überprüft.

Industrielle Anwendungen des Emaillierens

Emaillieren wird in mehreren Industriezweigen zum Auftragen von Glasbeschichtungen auf Metallteile und -produkte eingesetzt. Zu den wichtigsten industriellen Anwendungen gehören:

• Haushaltsgeräte – Emaille bietet eine dauerhafte und dekorative Beschichtung für Haushaltsgeräte wie Öfen, Kühlschränke, Waschmaschinen und mehr. Es schützt das Metall und verhindert Fleckenbildung.
• Kochgeschirr – Von Töpfen und Pfannen bis hin zu Backblechen und Backformen – emailliertes Kochgeschirr hat eine glatte, antihaftbeschichtete Oberfläche, die Korrosion widersteht. Beliebt für Auflauf- und Schmortopfgerichte.
• Architektonische Metallarbeiten – Gebäudefassaden, Türen und Baustahl können emailliert werden, um die Haltbarkeit, Ästhetik und Graffiti-Widerstandsfähigkeit zu verbessern. Hilft, Gebäude wetterfest zu machen.
• Signage – Verkehrsschilder, Einzelhandelsbeschilderungen, Anzeigetafeln und mehr sind oft emailliert oder verwenden emaillierte Platten. Die Glasbeschichtung schützt und verleiht Farbe.
• Badezimmer-Vorrichtungen – Emailliertes Gusseisen wird überwiegend für Badewannen, Waschbecken und Toiletten verwendet. Die Glasschicht verhindert Rost und ist leicht zu reinigen.
• Elektrotechnische Anlagen – Schaltanlagen, Leistungsschalter, Transformatoren und andere Geräte verwenden Emaille zur Isolierung und Witterungsbeständigkeit. Hält extremen Bedingungen stand.

Emailanwendungen in Schmuck

Emaillieren wird häufig bei Schmuck verwendet, um Metallen wie Edelstahl, Silber, Gold, Kupfer und mehr Farbe, Design und dekorative Glasoberflächen zu verleihen. Zu den Einsatzmöglichkeiten von Emaillierung bei Schmuck gehören:

• Ketten mit Anhänger – Bilder, geometrische Muster und künstlerische Designs können auf Metallanhänger emailliert werden und so für Farbe und Interesse sorgen. Beliebt für Medaillons und Kreuze.
• Ringe zu schaffen – Ringe können teilweise oder vollständig emailliert sein, wobei einige Metallteile als Kontrast sichtbar bleiben. Die Glasbeschichtung ist langlebig für den täglichen Gebrauch.
• Armbänder – Manschettenarmbänder und Armreifen eignen sich gut zum Emaillieren und ermöglichen lebendige, wirbelnde oder lineare Designs.
• Ketten – Kettenabschnitte oder einzelne Glieder können oft in mehreren Farben emailliert werden. Eine emaillierte Kette sorgt für ein einzigartiges Accessoire.
• Charms – Kleine emaillierte Anhänger für Armbänder und Halsketten können jede beliebige Form annehmen, von Herzen bis hin zu Tieren. Lebendige Miniaturgemälde sind möglich.
• Broschen – Durch das Emaillieren entstehen atemberaubende Broschen, Anstecknadeln und Reversstücke mit künstlerischen Motiven wie Blumen, Vögeln oder Landschaften, eingerahmt in Edelmetalle.
• Passen Sie Gesichter auf – Luxusuhrmacher verwenden Emaillierung, um den Zifferblättern Farbe, Guillochierung und Haltbarkeit zu verleihen.
• Schnallen – Gürtelschnallen und Gurtschnallen sind oft mit Emaille verziert. Die Glasbeschichtung ermöglicht kreative Farbmischungen, wirbelnde künstlerische Designs, Monogramme und mehr auf Schnallenoberflächen.
• Schlüsselanhänger – Kleine emaillierte Anhänger, Logos und Motive können Schlüsselanhänger zieren. Schlüsselanhänger können aus optischen Gründen auch teilweise emaillierte Perlen oder Glieder haben. Die Haltbarkeit der Emaille ist ideal für die Handhabung.
• Manschettenknöpfe – Emaillierte Manschettenknöpfe für Herren verfügen über farbige Glasdetails, die häufigem Gebrauch standhalten. Designs können einfach oder kompliziert sein.
• Haarschmuck – Emaillierte Haarspangen, Haarspangen, Diademe, Kämme und Haarnadeln können als Verzierungen farbenfrohe Designs oder edelsteinartige, transparente Emaille aufweisen.

Harte vs. weiche Emaillierung

Emails werden je nach Glaszusammensetzung und erforderlicher Brenntemperatur entweder in hart oder weich kategorisiert:

• Harte Emails – Hartemails enthalten einen hohen Anteil an Kieselsäure und müssen bei etwa 800–900 °C gebrannt werden. Sie bilden eine sehr glatte, langlebige Glasoberfläche. Hartlacke eignen sich am besten für Metalle wie Stahl oder Gold.
• Weiche Emaille – Weichlacken werden zusätzliche Flussmittel zugesetzt, um den Schmelzpunkt auf 600–800 °C zu senken. Sie führen zu einer etwas weniger glasigen Oberfläche. Auf Silber oder Kupfer werden Weichlacke verwendet, die hohen Temperaturen nicht standhalten.

Vorteile von Hartemaille

• Strapazierfähigere, kratzfestere Oberfläche
• Größere Auswahl an möglichen Farben
• Kann für transparente Effekte dünn aufgetragen werden
• Hohe Formstabilität

Vorteile von Soft-Email

• Eine niedrigere Brenntemperatur erweitert die Optionen für unedle Metalle
• Fehlerverzeihendere Anwendung mit weniger Fehlern
• Weichere visuelle Textur und Lichtstreuung
• Für Designtechniken einfacher zu schnitzen, zu gravieren oder zu ätzen

Vergleich mit verwandten Oberflächenbeschichtungen

Während die Emaillierung für eine langlebige und dekorative Farbglasbeschichtung sorgt, gibt es auch andere Methoden, die ähnliche Effekte erzielen. Einige Alternativen, mit denen man das Emaillieren vergleichen kann, sind:

• Spritzspachtel auftragen – Direktes Malen auf Metall kann Farbe verleihen, ist aber nicht haltbar. Die Farbe kann im Laufe der Zeit und des Gebrauchs abplatzen, verblassen oder abkratzen. Für eine lange Lebensdauer ist Emaille in das Metall eingeschmolzen.
• Lackierung – Lacke sehen poliert aus, verfügen jedoch nicht über die Farbpalette und Hitzebeständigkeit von Emails. Lacke können sich mit der Zeit abnutzen. Emaille hält Hitze und Reinigung besser stand.
• Ölen – Geölte Metalloberflächen sind vorübergehend und müssen häufig erneut aufgetragen werden. Emaille behält ihre Oberfläche über Jahre oder Jahrzehnte, ohne dass eine Neubeschichtung erforderlich ist.