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| Schüco erkstoffe Kopf W Kopf Materials Werkstoffe Materials Bei der Auswahl der geeigneten Werkstoffe sind die jeweiligen Eigenschaften und Normen zu beachten. Die folgenden Seiten informieren zu den Themen Aluminium, Oberflächenbehandlung, Glas und Stahl. When selecting the appropriate materials, the relevant properties and standards need to be taken into account. The following pages contain information on aluminium, surface treatment, glass and steel. Aluminium Aluminium Oberflächenbehandlung Surface treatment Übersicht über die allgemeinen Eigenschaften und grundlegenden Normen zum Thema Aluminium. Informationen zu den verschiedenen Arten der Oberflächenbehandlung von Aluminium mit Pulver, Eloxal und Nasslack. Overview of the general properties and basic standards for aluminium. Information on the various types of surface treatment for aluminium with powder, anodisation and liquid paint. Seite 8 Page 8 Seite 11 Page 11 Schüco | aterials M Werkstoffe Werkstoffe Kopf Materials Kopf Glas Glass Stahl und Edelstahl Steel and stainless steel Darstellung der wesentlichen Eigenschaften von Glas. Beschreibung der allgemeinen Eigenschaften von Stahl und Edelstahl, deren Formgebungsverfahren, Statik, Sicherheit und Verbindungstechniken. Illustration of the key properties of glass. Description of the general properties of steel and stainless steel, their shaping methods, structural calculation, security and connection systems. Seite 22 Page 22 Seite 26 Page 26 | Schüco Aluminium Kopf Kopf Aluminium Allgemeine Eigenschaften von Aluminium General properties of aluminium Geringe Dichte Mit 2,7 bis 2,9 g/cm3 besitzt Aluminium nur ein Drittel des spezifischen Gewichtes von Stahl. Gegenüber den Buntmetallen ergibt sich ein noch besseres Verhältnis. Das niedrigere Gewicht ermöglicht massive Energie- und Kosteneinsparungen in Transport, Fertigung, Montage, Wartung und Unterhalt. hemische, Witterungs- und C Seewasserbeständigkeit Bei Kontakt mit Luft überzieht sich Aluminium mit einer natürlichen Oxidschutzschicht. Diese Oxidschutzschicht erneuert sich nach jeder Entfernung und führt zu hervorragender Beständigkeit gegenüber atmosphärischer Korrosionsbelastung. alt- und Warmverformbarkeit K Aluminium ist prädestiniert für die Herstellung von Profilen und Rohren mit nahezu beliebigem Querschnitt. Aber auch mit fast allen anderen üblichen Verfahren der Kalt- und Warmumformung lassen sich Halbzeuge und Formteile herstellen. Dekorative, dauerhaft färbbare Oberflächen Aluminium erlaubt die Anwendung einer Vielzahl allgemeiner oder werkstoffspezifischer Verfahren zum Erzielen dekorativer Wirkungen, erhöhter Beständigkeit, verbesserter Oberflächenhärte und Abriebfestigkeit. Aluminium ist ungiftig. Selbstverständlich sind Aluminiumprodukte sterilisierbar, leicht zu reinigen und erfüllen alle hygienischen und antitoxischen Anforderungen. ecycling R Die Rückführung des Energiespeichers Aluminium in den Materialkreislauf ist eine sinnvolle und effektive Maßnahme, Kosten und Umwelt zu schonen. Sekundäraluminium, das durch Einschmelzen von Fertigungs- und Altschrotten gewonnen wird, benötigt – unter Beibehaltung aller positiven Werkstoffeigenschaften – nur 5 % des Energiebedarfs, der zur Gewinnung von Primäraluminium benötigt wird. Aluminium ist daher oft die ökologisch bessere Alternative, wenn die Umweltbelastungen über den Lebenzyklus eines fertigen Produktes betrachtet werden. Aluminiumwerkstoffe Sie entstehen durch Zulegieren von anderen Metallen, vorwiegend Mangan, Magnesium, Kupfer, Silizium und Zink. Als Basismaterial dient in den meisten Fällen Al99,5 (EN AW-1050A). Auf diese Weise lassen sich die Festigkeitswerte in weiten Grenzen erhöhen und auch andere Eigenschaften beeinflussen. Je nachdem, ob die gewünschte Festigkeitssteigerung nur durch Legierungselemente sowie Kaltverfestigung oder aber vornehmlich durch eine Aushärtebehandlung (Wärmebehandlung) erreicht wird, unterscheidet man zwischen den aushärtbaren und den nichtaushärtbaren (naturharten) Legierungen. Im Hoch- und Ingenieurbau kommen in der Regel spezielle Aluminiumknetlegierungen (z. B. AlMgSi) mit bestimmten Festigkeitseigenschaften zur Anwendung. Diese Knetlegierungen werden zu Bändern oder Blechen gewalzt oder als Strangpressprofile verarbeitet. Die AlMgSi-Legierungen gehören mit Ihren günstigen Festigkeitseigenschaften zu den kalt- und warmaushärtbaren StandardLegierungen des Ingenieurund Hochbaus. Low density At 2.7 to 2.9 g/cm3, aluminium weights just one third of the specific weight of steel. The ratio is even better compared to coloured metals. Massive energy and cost savings can be made in transportation, fabrication, installation, servicing and maintenance due to the lower weight. Chemical, weather and saltwater resistance Upon coming into contact with air, aluminium coats itself with a natural protective oxide film. This protective oxide film regenerates itself whenever it is removed and results in excellent resistance to atmospheric corrosion. Cold and hot forming properties Aluminium is ideally suited for fabricating profiles and tubes with almost any cross section. However, half profiles and shaped components can also be fabricated using almost all other conventional cold and hot forming methods. Decorative, durably coloured surfaces With aluminium, a wide range of general or material-specific procedures can be used to achieve decorative effects, increased resistance, improved surface strength and resistance to wear-and-tear. Aluminium is non-toxic. Aluminium products can be sterilised, are easy to clean and fulfil all hygienic and anti-toxic requirements. Recycling Recycling aluminium is a sensible and effective measure to save costs and protect the environment. Secondary aluminium, which is produced by melting down fabrication and capital scraps, requires only 5 % of the energy needed to produce primary aluminium, whilst retaining all positive material properties. Aluminium is therefore often the ecologically better alternative if the environmental impact is to be taken into account over the lifecycle of a finished product. Physikalische Werte Physical values Eigenschaften Properties Zeichen Symbol Richtwerte Standard values Dichte Density ρ 2,7 - 2,9 g/cm3 Elastizitätsmodul Modulus of elasticity E 70000 N/mm2 Querdehnungszahl Poisson's ratio μ 0,3 Wärmeleitfähigkeit Thermal conductivity λ 160 W/m K Längenausdehnungskoeffizient Coefficient of linear expansion α 2,3 · 10-5 1/K Aluminium materials They are created by alloying with other metals, predominantly manganese, magnesium, copper, silicon and zinc. In most cases, Al99.5 (EN AW-1050A) serves as the base material. This can significantly increase the stability values and also influence other properties. Depending on whether the required increase in stability is to be achieved by means of the alloy units and work-hardening alone or mainly by means of a curing treatment (heat treatment), a distinction is made between heattreatable and non-heat-treatable (self-hardening) alloys. As a rule, special wrought aluminium alloys (e.g. AlMgSi) with specific stability properties are used in construction and engineering projects. These wrought alloys are rolled into strips or sheets or fabricated as extruded profiles. The AlMgSi alloys with their favourable stability properties belong to the standard cold and hot-worked alloys used in engineering and construction. Schüco | aterials M Werkstoffe Aluminium Kopf Aluminium Kopf 10 | Schüco Aluminium Kopf Kopf Aluminium ormenübersicht N Overview of standards luminium und Halbzeuge A Aluminium and half profiles Eigenschaften Properties Gezogene Stangen und Rohre Drawn bars and tubes Stranggepresste Stangen/Rohre/Profile Extruded bars/tubes/profiles Z usammensetzung Composition DIN EN 573-3 DIN EN 573-4 DIN EN 753-3 DIN EN 573-4 Technische Lieferbedingungen Technical delivery conditions DIN EN 754-2 DIN EN 755-2 Mechanische Eigenschaften Mechanical properties DIN EN 754-2 DIN EN 755-2 DIN EN 754-3 DIN EN 754-4 DIN EN 754-5 DIN EN 754-6 DIN EN 754-7 DIN EN 754-8 DIN EN 755-3 DIN EN 755-4 DIN EN 755-5 DIN EN 755-6 DIN EN 755-7 DIN EN 755-8 Grenzabmaße und Formtoleranzen Tolerances on dimensions and shape AlMgSi-Legierungen im Ingenieur- und Hochbau AlMgSi alloys in engineering and construction DIN EN 573-3/DIN EN 573-4 Bleche/Bänder/Platten Sheets/strips/panels DIN EN 485-2 Gezogene Stangen und Rohre Drawn bars and tubes DIN EN 754-2 Stranggepresste Stangen/Rohre/Profile Extruded bars/tubes/profiles DIN EN 755-2 EN AW-6005A [Al SiMg(A)] EN AW-6060 [Al MgSi] EN AW-6082 [Al Sl1 MgMn] erkstoffauswahl im Bauwesen W Choice of materials in construction Anwendungsgebiete Areas of use Bauwesen, Tragkonstruktion Construction, load-bearing structure Dachdeckungen, Fassadenbekleidungen Roofing, façade cladding Fenster, Türen Windows, doors Rollladen, Rolltore Roller shutters, roller shutter doors Werkstoffe Materials EN AW-5754 [Al Mg3], EN AW-5049 [Al Mg2MN0,8], EN AW-5083 [Al Mg4,5MN0,7], EN AW-7020 [Al ZN4,5Mg1], EN AW-6060 [Al MgSi], EN AW-6082 [Al Si1MgMn] EN AW-5754 [Al Mg3], EN AW-3103 [Al Mn1], EN AW-5049 [Al Mg2Mn0,8], EN AW-5083 [Al Mg4Mn0,7], EN AW-5004A [Al Mg1(C)], EN AW-3005 [Al Mn1Mg0,5] EN AW-6060 [Al MgSi] EN AW-6060 [Al MgSi], EN AW-6082 [Al SiMgMn], EN AW-3005 [Al MnMg0,5], EN AW-3004 [Al Mn1Mg1] Oberflächenbehandlung Kopf Surface treatment Kopf Schüco | 11 Oberfläche als Visitenkarte Die Veredelung hat sich von ihrer klassischen Schutzfunktion der rohen Aluminiumoberfläche hinaus zum Gestaltungs- und Abgrenzungsmerkmal erweitert. Als Oberflächenabschluss vereinigt das Finish ästhetische Aspekte (Farbe, dekorative Effekte, Gesamteindruck bis hin zur Firmenidentifizierung) mit der gewünschten Schutzfunktion (Trennung Außen-/Innenklima, Regen- und Sonnenschutz, lokale Umwelteinflüsse). In zunehmendem Maße nutzt der Bauherr bzw. der Architekt die Gebäudehülle neben der klassischen Schutzfunktion gegen Temperatur, Witterung und Sonneneinstrahlung zur Darstellung seines Objektes bzw. Unternehmens. Hierbei erfolgt eine Verknüpfung der klassischen Schutzfunktion mittels Konstruktion, Farbauswahl und Veredelungstechnologie mit dem angestrebten Erscheinungsbild – vom Fensterrahmen bis hin zur kompletten Gebäudehülle. Die Vielzahl der heutigen Veredelungsverfahren führt zu einem stetig steigenden Bedarf an kompetenter Beratung. aterials M Werkstoffe Oberflächenbehandlung Surface treatment Der farbigen Gestaltung von Profilen sind mit Schüco keine Grenzen gesetzt. At Schüco, there is an unlimited choice of colours for profiles. Surface finish as project image The surface finish has evolved from its original purpose of protecting mill-finish aluminium surfaces to become a distinctive design feature. The surface finish combines aesthetic appeal (from colour, decorative effects and overall impression, to corporate identification) with the requisite protection (separation of internal/ external climate, rain and solar protection, as well as local environmental factors). In addition to using the building envelope to provide protection against temperature, weather and solar radiation, clients and architects are increasingly using it to showcase their project or business. Here, construction, colour selection and surface finishing technology are a means of providing traditional protection and the desired appearance – from the window frame to the complete building envelope. With the wealth of surface finishing processes available today, there is an ever-increasing need for expert advice. 12 | Schüco Oberflächenbehandlung Kopf Kopf treatment Surface Die Vorbehandlung Bedingt durch seinen unedlen Charakter reagiert Aluminium schnell mit Luftsauerstoff unter Bildung einer kompakten Sperrschicht, in die auch umgebungsbedingte Verschmutzungen mit eingebaut sind. Diese Schicht ist bedingt durch ihre unterschiedliche Dicke weder funktional als Schutzschicht noch unter dekorativen Aspekten geeignet. Die zu beschichtenden Bauteile müssen deshalb eine auf die spätere Veredelung abgestimmte Vorbehandlung durchlaufen, um hinsichtlich Reinheitsgrad, Oberflächenstruktur und Aktivierung den Anforderungen für die jeweilige Beschichtung zu genügen: Das Eloxal-Verfahren stellt die höchsten Anforderungen an die Oberfläche. Während in der Vorreinigung herstellungsbedingte gröbere Anhaftungen entfernt werden, wird in der mechanischen Vorbehandlung die Oberflächenfeinstruktur hergestellt. Die möglichen Oberflächenstrukturen aus der Vorbehandlung sind in der DIN 17611 zusammengefasst. Pre-treatment The character of mill-finish aluminium means it reacts quickly with oxygen in the atmosphere to form a compact, resistant layer, which also contains other impurities from the surrounding environment. This layer is not suitable as a protective layer due to its varying thickness and also for decorative reasons. The components to be coated must therefore undergo pretreatment tailored specifically to the subsequent finishing process in order to satisfy the requirements for the relevant coating with regard to purity, surface texture and activation. The anodising process requires a surface of suitably high quality. Coarser residues from manufacturing are removed during preliminary purification, whilst the fine surface texture is produced during the mechanical pre-treatment. The surface textures available from the pretreatment are summarised in DIN 17611. Mögliche Oberflächenstrukturen aus der Vorbehandlung Eloxal Possible surface textures from the anodising pre-treatment Symbol (DIN 17611) Symbol (DIN 17611) Vorbehandlung Pre-treatment Anmerkung Note E0 Entfetten und Desoxidieren Degreasing and deoxidation Mechanische Oberflächenfehler, z. B. Eindrücke und Kratzer, bleiben sichtbar. E 0 ist nicht geeignet für Architektur. Mechanical surface blemishes, e.g. marks and scratches, remain visible. E 0 is not suitable for achitectural purposes. E1 Schleifen Grinding Einheitliche stumpfmatte Oberfläche. Vorhandene Oberflächenfehler werden weitgehend beseitigt, ggf. können Schleifriefen sichtbar bleiben. Uniform, dull matt surface. Existing surface blemishes are largely removed, although ghost lines may remain visible. E2 Bürsten Brushing Einheitlich glänzende Oberfläche mit sichtbaren Bürstenstellen. Oberflächenfehler werden nur teilweise entfernt. Uniform, shiny surface with visible brush marks. Surface blemishes are only partly removed. E3 Polieren Polishing Glänzende, blanke Oberfläche. Oberflächenfehler werden nur teilweise entfernt. Shiny, polished surface. Surface blemishes are only partly removed. E4 Schleifen und Bürsten Grinding and brushing Einheitlich glänzende Oberfläche. Mechanische Oberflächenfehler werden beseitigt. Uniform, shiny surface. Mechanical surface blemishes are removed. E5 Schleifen und Polieren Grinding and polishing Glatte, glänzende Oberfläche. Mechanische Oberflächenfehler werden beseitigt. Smooth, shiny surface. Mechanical surface blemishes are removed. E6 Beizen Pickling Seidenmatte oder matte Oberfläche. Mechanische Oberflächenfehler werden ausgeglichen, aber nicht beseitigt. Silk-matt or matt surface. Mechanical surface blemishes are evened out, but are not removed. Schüco | 13 Arbeitsschritte Vorbehandlung Physikalisch haftende Verunreinigungen wie Staub, Fette, Öle und Metallpulver werden in Bädern beim Entfetten und der Desoxidierung entfernt. Im nachgeschalteten Beiz-Schritt werden hauptsächlich werkstoffeigene Verunreinigungen entfernt. Beim Dekapieren werden anschließend mittels Säure die in Basen unlöslichen Legierungsbestandteile entfernt. Bei der Pulver- oder Nasslackbeschichtung erfolgt normalerweise nur die Entfettung und die Desoxidierung. Anschließend wird auf der Oberfläche eine Konversionsschicht (Schutzschicht) durch Reaktion der aktivierten Aluminium-Oberfläche mit geeigneten Chemikalien aufgebaut. So bildet sich bei der Gelbchromatierung eine Schutzschicht bestehend aus Aluminium und Chrom (III/VI)-Mischoxiden. Daneben bietet Schüco wegen der Giftigkeit von Chromverbindungen heute auch chromfreie Vorbehandlungsverfahren an. Durch konsequente Verfahrensverbesserung (Chemikalienkreislaufsysteme, VOC-Reduktion) demonstrieren Schüco und seine Veredelungspartner ihr Umweltbewusstsein und ihren Willen zur Ressourcenschonung auch im Veredelungsprozess. Die Auswahl des Oberflächenfinish-Verfahrens Die Entscheidung für ein Verfahren ist abhängig von den Parametern: • Art des Objektes (private, öffentliche, kommerzielle Nutzung) • Lage des Objektes (Klima, Sonneneinwirkung, Umwelteinflüsse) • Umgebung des Objektes (Einpassung in Stadt- oder Landschaftsbild) • Oberflächenbereich (Fassade, Fenster, Türen, Innenbereiche) • Funktion des Bauteiles (Brandschutz, Abtrennung, Isolierung) • Gewünschter Farbton und Oberflächeneffekt • Kosten des Finishprozesses • Reinigungskosten über die Lebensdauer Pre-treatment steps Physically adhesive impurities, such as dust, fats, oils and metal powder, are removed in baths during degreasing and deoxidation. During the subsequent pickling process, it is mainly inherent material impurities that are removed. During pickling, the alloy constituents, which are insoluble in a base, are then removed using acid. With powder or liquid paint coating, degreasing and deoxidation are usually the only pre-treatment processes involved. The reaction of the activated aluminium surface with suitable chemicals subsequently forms a conversion film (protective film) on the surface. A protective film consisting of aluminium and chromium (III/VI) mixed oxides forms during yellow chromating. Owing to the toxicity of chromium compounds, Schüco is now also offering chromium-free pre-treatment processes. The continual improvement of processes (chemical recycling systems, VOC reduction) by Schüco and its surface finish partners is a testament to their environmental awareness and commitment to conserving resources, including during the surface finishing process. • Surface finish area (façade, windows, doors, internal areas) • Function of the component (fire protection, separation, insulation) • Required colour and surface finish effect • Cost of the finishing process • Cleaning costs during its lifetime Selecting the surface finish process The choice of process will depend on the following parameters: • Type of project (for private, public or commercial use) • Project location (climate, effect of sun, environmental factors) • Project environment (integration into the cityscape or landscape) ie Entscheidung für ein beD stimmtes Oberflächenfinish sollte daher auf einer detaillierten Beratung basieren, wo im Gespräch die Objektanforderungen und die Vorstellungen des Kunden diskutiert und Veredelungsmöglichkeiten inklusive der möglichen Farbtöne und dekorative Effekte dargestellt werden können. The choice of a particular surface finish should therefore only be made after thorough consultation, during which the project requirements and ideas of the customer can be discussed and surface finish options, including possible colours and decorative effects, can be shown. aterials M Werkstoffe Oberflächenbehandlung Kopf Surface treatment Kopf 14 | Schüco Oberflächenbehandlung Kopf Kopf treatment Surface Pulver als Oberflächenfinish Powder coating finish Pulverbeschichtungen liefern optimale Eigenschaften für Fenster- und Fassadenprofile Powder coatings possess optimum properties for window and façade profiles Bei dem Verfahren des elektrostatischen Aufstäubens wird zwischen dem Pulveraustritt und dem zu beschichtenden Material ein elektrisches Feld aufgebaut. Das mit Druckluft verwirbelte und beim Austritt elektrisch geladene Pulver wird durch die unterschiedliche Polung Pulver/Material auf die Oberfläche des zu beschichtenden Materials gezogen. Hierbei werden zusätzlich zur direkt erreichbaren Oberfläche auch Hinterschnitte und die Rückseite erreicht und beschichtet. Durch seine Ladung haftet das Pulver gut auf der Oberfläche und wird im nachfolgenden thermischen Bearbeitungsschritt aufgeschmolzen und vernetzt. Dies geschieht in einem Temperaturbereich von 160 bis max. 200 °C, wobei die Objekttemperatur und Verweilzeit stark von der Bindemittelbasis abhängig sind. Nach der Abkühlung steht damit eine gut haftende, gleichmäßige und dauerhafte Beschichtung zur Verfügung. Das optische Aussehen einer Pulverbeschichtung wird bestimmt durch: • Den Farbton des verwendeten Pulvers • Den Glanzgrad des verwendeten Pulvers • Den Verlauf des verwendeten Pulvers • Die Einbrennbedingungen Standardmäßig werden heute Pulver auf Polyesterbasis (Fassadenqualität) verwendet, die durch Zugabe geeigneter Pigmente ähnlich (nicht identisch) den Vorlagen der Farbsysteme wie RAL, RAL Design und NCS eingefärbt werden, Einfärbungen nach eigener Vorlage sind mit Zusatzkosten und -zeiten möglich. Zusätzliche Additive optimieren Eigenschaften wir Haftung, Verlauf, Vernetzung, Wetterbeständigkeit und Alterung. Abhängig von den Anforderungen unterscheidet man Fassadenqualität und hoch wetterfeste Fassadenqualität (sehr gute Licht- und Wetterbeständigkeiten) sowie Sondersysteme (z. B. Anti-Graffiti, verbesserte Selbstreinigung, Fluorpolymer), die sich preislich deutlich unterscheiden. Grob lassen sich die Pulver in die Untergruppen unterteilen: • Weiß (TiO2 als Pigment) • Bunt (unterschiedliche anorganische und organische Pigmente zur Erzielung der Farbvorgaben) • Metallic-Pigmente (enthalten Spezialpigmente zur Erzielung von Eigenschaften wie Perlglimmer, Eisenglimmer oder Metalloptik) During the electrostatic powder process, an electrical field is created between the powder and the material to be coated. The powder, interlaced with compressed air and electrically charged when it emerges, is attracted to the surface of the material to be coated due to the different polarity of the powder/ material. In addition to the immediately accessible surface, the back sections and the reverse can also be reached and coated. Due to its charge, the powder adheres well to the surface, and is melted and cross-linked during the subsequent heat treatment. This takes place in a temperature range from 160 to max. 200 °C, in which the object temperature and dwell time are largely dependent on the bonding agent base. After cooling, the coating is well-bonded, even and durable. Vorbehandelte Profile auf dem Weg zur horizontalen Beschichtung Pre-treated profiles ready for horizontal coating The appearance of a powder coating is determined by: • The colour of the powder used • The degree of gloss of the powder used • The flow of the powder used • The burn-in conditions Polyester-based powders (façade quality) are used as standard today. They are coloured by adding the appropriate pigments, which are similar (but not identical) to the patterns of colour systems such as RAL, RAL Design and NCS. Colouring to meet individual customer requirements is possible, but will entail additional costs and times. Additional additives optimise properties such as adhesion, flow, cross-linking, weather resistance and ageing. Subject to requirements, a distinction is made between façade quality and highly weather-resistant façade P ulverbeschichtung auf der Vertikalanlage Powder coating on the vertical installation quality (very good light and weather resistance), as well as special systems (for example, anti-graffiti, improved selfcleaning, fluoropolymers), which is reflected in the price. The powders can be roughly divided into the following groups: • White (TiO2 as the pigment) • Coloured (inorganic and organic pigments for different specifications) • Metallic pigments (contain special pigments to achieve properties such as pearl effect, haematite or metallic look) P rüfung der Schichtdicke auf veredelten Profilen Checking the coating thickness on finished profiles Schüco | 15 aterials M Werkstoffe Oberflächenbehandlung Kopf Surface treatment Kopf 16 | Schüco Oberflächenbehandlung Kopf Kopf treatment Surface Dekoreffekte wie Holz- und Steinimitationen lassen sich über spezielle Mehrstufenverfahren auf Basis von gütegeprüften Pulvern für den Außeneinsatz herstellen. Sie überzeugen optisch zum Naturmaterial Holz oder Stein, erlauben aber eine Fertigung auf Aluminiumuntergründen (Profile und Bleche) bei sehr guten Witterungsstabilitäten und pulvertypischen Reinigungsmöglichkeiten. olzdekore auf Basis Pulverbeschichtung H Wood grain powder coating Steindekore auf Basis Pulverbeschichtung Stone-look powder coating Filiformkorrosion Für Oberflächen, die an oder in Objekten mit Chloridbelastung (z. B. in Küstennähe, in Schwimmbädern, Saunen u.ä. Anwendungen) eingesetzt werden sollen, ist bei einer Pulverbeschichtung generell mit Filiformkorrosion zu rechnen. Nach Untersuchungen und Empfehlungen der Gütegemeinschaft für die Stückbeschichtung von Bauteilen (GSB) und des Verbandes der Fenster- und Fassadenhersteller (VFF) kann diese Korrosion nur durch eine elektrochemische Voranodisation des Aluminiums ähnlich des Eloxalverfahrens als Grundschicht verhindert werden. Bei der Voranodisierung wird abweichend vom Eloxalprozess die elektrochemisch gebildete stark porenhaltige Oberflächenschicht als Aluminiumoxid nicht verdichtet, das heißt, die Poren bleiben offen. Diese so hergestellte und als solche sehr empfindliche Oberfläche dient im direkt anschließenden Pulverbeschichtungsverfahren als optimaler Haftgrund. Decorative effects, such as wood grain and stone look, can be created using special multi-level processes, based on qualitytested powders for external use. They give the appearance of natural timber or stone, but are fabricated as aluminium surfaces (profiles and sheet metal) with very good weather resistance and cleaning properties typical of a powder. Filiform corrosion If the surface is to be used in a high-chloride environment (for example, in coastal areas, swimming pools, saunas etc.), filiform corrosion can generally be expected with a powder coating. In accordance with examinations by and the recommendations of the German Quality Control Association for Coatings (GSB) and the German Association of Window and Façade Manufacturers (VFF), such corrosion can only be prevented through electrochemical preanodising of the aluminium (similar to anodisation) to create a base layer. During pre-anodising – unlike during anodisation – the electrochemically-formed, highly porous surface layer of aluminium oxide is not sealed, which means the pores remain open. The very sensitive surface produced in this way serves as an optimum bonding surface during the subsequent powder coating process. Oberflächenbehandlung Kopf Surface treatment Kopf Schüco | 17 Eigenschaft Property Fassadenqualität Façade quality Schmutzabweisende Qualität z. B. DURAClean Dirt-repellent quality, e.g. DURAClean Hochwetterfest Qualität High weather-resistance quality Anti-Graffiti Qualität Anti-graffiti quality Fluorpolymer Qualität Fluoropolymer quality Basis Base composition Polyester (PES) Polyester (PES) Polyester (PES) Polyester (PES) Polyester (PES) Polyester (PES) Polyurethan (PUR) Acrylic Polyurethane (PUR) acrylic Fluorpolymer ähnlich PVDF/ Duraflon Fluoropolymer similar to PVDF/Duraflon Farbbereich Colour range Große Auswahl Wide choice Eingeschränkt Restricted Eingeschränkt durch Pigmentstabilität Restricted by pigment stability Eingeschränkt Restricted Eingeschränkt durch Pigmentstabilität Restricted by pigment stability Farbbeispiele Colour examples RAL, Metallic, Eisenglimmer, Spezialfarben (NCS, RDS, Sikkens) RAL, metallic, haematite, special colours (NCS, RDS, Sikkens) RAL, Metallic und Effektfarben RAL, metallic and effect colours RAL (in Teilen), Metallic, Sonderfarben RAL (in parts), metallic, special colours RAL (in Teilen), Metallic, Sonderfarben RAL (in parts), metallic, special colours RAL (in Teilen), Metallic, Sonderfarben RAL (in parts), metallic, special colours Zusatznutzen Additional uses Optik Appearance Schmutzabweisung Dirt resistance Optik & längere Werterhaltung Appearance & value retained for longer Anti-Graffiti, schmutzabweisend Anti-graffiti, dirt-repellent Höchste Stabilität gegen UV, Bewitterung und Emissionen Maximum stability against UV, weathering and emissions Notwendige Objekttemperatur Required object temperature 180 - 190 °C 180 - 190 °C 180 - 200 °C 180 - 200 °C Abhängig vom Hersteller Dependent on the manufacturer UV-Stabilität UV stability Gut (Nordeuropa) Good (northern Europe) Gut (Nordeuropa) Good (northern Europe) Hoch (Europa) High (Europe) Gut – hoch Good – High Sehr hoch Very high Stabilität gegen Emissionen Stability against emissions Kurzzeitig stabil Stable in the short-term Kurzzeitig stabil Stable in the short-term Länger stabil Stable for longer Länger stabil Stable for longer Sehr stabil Very stable Europa Europe Europa Europe Europa, Middle East, Asien (innen) Europe, Middle East, Asia (internal) Europa Europe Weltweit – innen & außen Wordlwide – internal & external GSB GSB GSB/Qualicoat GSB/Qualicoat GSB/Qualicoat abhängig vom Hersteller GSB/Qualicoatdependent on the manufacturer Nein/Anti-Graffiti e. V. Vereinigung Nein/Anti-Graffiti e. V. Vereinigung Prüfung nach Anforderungen AAMA 2605-05 Test fulfils AAMA 2605-05 requirements Gewährleistungsdauer auf Anfrage1) Guarantee period on request1) Gewährleistungsdauer auf Anfrage Guarantee period on request Bis zu 10 Jahren (Europa) Up to 10 years (Europe) Bis zu 10 Jahren (Europa) Up to 10 years (Europe) Bis zu 10 Jahren Up to 10 years Einsatzgebiet Area of usage Zulassung Approval Gewährleistung über Schüco Schüco guarantee 1) Abhängig von Belastung und Pulverhersteller Zugelassene Schüco Pulverlieferanten: AKZO Nobel, DuPont, TIGER, INVER, IGP Schüco hat den Kunden über bekannte Produktgrenzen zu informieren! 1) Depending on loading and powder manufacturer Approved Schüco powder suppliers: AKZO Nobel, DuPont, TIGER, INVER, IGP Schüco must inform customers of known product limits. aterials M Werkstoffe E igenschaften von Pulverbeschichtungen Powder coating properties 18 | Schüco Oberflächenbehandlung Kopf Kopf treatment Surface Eloxal als Oberflächenfinish Anodised surface finish Bäderstraße für die Eloxierung von Aluminium Bath line for anodising aluminium Verdichten (Schließen) der Eloxaloberfläche Sealing (closing) the anodised surface Schichtdicken-Prüfung an eloxierten Profilen Checking the layer thicknesses on anodised profiles Das Eloxal-Verfahren ist ein elektrochemisches Verfahren, wobei das anodisch gepolte Aluminium-Substrat (z. B. Rohprofile) in eine wässrige, sauer eingestellte Elektrolytlösung eintaucht. An der Berührungsfläche Aluminium – Elektrolytlösung läuft eine elektrochemisch eingeleitete Reaktion ab, die letztlich zur Bildung einer definierten Sperrschicht aus Aluminiumoxid führt. Das Gleichstrom-Schwefelsäure (GS)-Verfahren ist das im Bereich Architektur am häufigsten verwendete Eloxalverfahren. Im Prozess muss die Porenstruktur der gebildeten Aluminiumoxidschicht geschlossen („verdichtet“) werden. Hieraus resultiert ein farbloser und transparenter Oxidfilm, der die Metalloptik Anodising is an electrochemical process, in which the aluminium substrate (for example, mill-finish profiles), as the anode, is immersed in an aqueous, acidityregulated electrolyte solution. When the aluminium surface comes into contact with the electrolyte solution, an electrochemical reaction occurs that leads to the formation of a defined aluminium oxide barrier layer. The DC sulphuric acid process is the most commonly used anodising process for architectural applications. In the process, the pore structure of the aluminium oxide layer must be closed (“sealed”). This results in a colourless, transparent oxide film, which protects the long-term appearance of the metal. dauerhaft schützt. Durch Einschluss von Metallverbindungen in die Poren vor der Verdichtung lässt sich die normalerweise farblose Oxidschicht einfärben (Leicht-, Hell-, Mittel- und DunkelBronze sowie Schwarz). Zusätzlich stehen mit INOX Optic (Classic & Plus) sowie mit den Färbungen S315, EV2 (Neusilber) und EV3 & EV4 (Messing/Gold) Spezialprodukte für optische Akzentuierungen sowie für den Export und Renovierungen zur Verfügung. SANDALOR® Durch die Härte und chemische Stabilität des AluminiumoxidFilms auf dem metallischen Aluminium sind Eloxaloberflächen sehr beständig gegen mechanische Einwirkungen und By including metal compounds in the pores before sealing, the normally colourless oxide layer can be coloured (light, pale, medium or dark bronze, and black). In addition to this, by using INOX Optic (Classic & Plus), as well as the S315, EV2 (nickel silver) and EV3 & EV4 (brass/gold) colourings, special products are available for adding visual emphasis as well as for export and renovations. SANDALOR® Anodised finishes are very resistant to mechanical wear-andtear and corrosion due to the hardness and chemical stability of the aluminium oxide film applied to metallic aluminium. With only the natural (C 0) and Korrosion. Doch die Farbpalette ist häufig ein Kriterium gegen Eloxal, da nur von den EURASFarben Natur (C 0) und den Bronzetönen (C 31 - C 35) ausgegangen wurde. Im SANDALOR®-Verfahren lässt sich diese Farbauswahl durch Verwendung organischer Pigmente um Gelb-, Braun-, Rot- und Blautöne erweitern. Beim Eloxal-Verfahren nach EURAS/Qualanod-Vorschrift • Werden visuelle Beeinträchtigungen im Aluminium wie Streifigkeit, Glanzstellen, Riefen nur durch eine chemische Vorbehandlung (E6Verfahren) nicht beseitigt und bleiben somit nach der Anodisierung sichtbar. Derartige zulässige Oberflächenverläufe lassen sich nur durch eine mechanische Vorbehandlung des Aluminiums wie E4 oder E5 minimieren. • Die verwendete Blechlegierung muss Eloxal-Qualität nach DIN 17611 besitzen. Andere Qualitäten führen bei dem Prozess zu Abweichungen im Farb- und Oberflächenaussehen. Materialbedingte Unterschiede zwischen Blechen und Profilen (beide in Eloxalqualität) im Oberflächenaussehen sind nicht vermeidbar. bronze shades of (C 31 - C 35) EURAS colours available, the colour range is often a criterion for not choosing anodising. In the SANDALOR® process, the use of organic pigments can extend the range of colours available to include shades of yellow, brown, red and blue. For anodising in accordance with the EURAS/Qualanod regulation: • Not all visual impairment of the aluminium, such as streakiness, shiners and striae, is removed through chemical pre-treatment (E6 process); some will remain visible after anodisation. Acceptable minor imperfections in this type of surface can only be minimised through mechanical pretreatment of the aluminium (E4 or E5). • The sheet metal alloy used must be of the anodising grade in accordance with DIN 17611. Other grades result in deviations in colour and surface appearance during the process. Material differences in the surface appearance of sheet metal and profiles (both of anodising grade) are unavoidable. Mit dem SANDALOR®-Verfahren besteht die Möglichkeit, farbige Oberflächen mit den Vorteilen von Eloxal zu kombinieren. Die extrem lichtechten Farbstoffe stehen für eine lebendige, metallisch leuchtende Farbwirkung. The SANDALOR® process allows colour-coated finishes to be combined with the advantages of anodisation. The extremely lightfast colours produce a dynamic colour with a metallic sheen. Schüco | 19 aterials M Werkstoffe Oberflächenbehandlung Kopf Surface treatment Kopf 20 | Schüco Oberflächenbehandlung Kopf Kopf treatment Surface Nasslack als Oberflächenfinish Liquid paint finish Auftrag Nasslack Liquid paint coating Einfahren in den Einbrennofen Feeding the stove furnace Nasslacke bestehen aus den Bestandteilen Bindemittel, Pigment und den notwendigen Zusatzstoffen in organischen Lösungsmitteln. Bei ArchitekturAnwendungen ist die Bindemittelbasis Polyurethan bzw. Fluorpolymere (PVDF, Duraflon) abhängig vom Einsatzzweck und den Anforderungen. Diese Lacke werden auf die Aluminiumoberfläche durch ein Spritzverfahren aufgebracht und getrocknet. Im Trocknungsprozess erfolgt nicht nur eine Filmbildung durch Abführung des Lösungsmittels, sondern auch eine thermische Vernetzung des Polymers unter Einbindung des Pigmentes in den vernetzenden Lack. Auftragsverfahren, Anzahl der Lackschichten, Trocknungs- und Vernetzungsbedingungen sind sehr abhängig vom Bindemittel und dem dadurch festgelegten Eigenschaftsprofil der Oberfläche. Farbe, Effekte und Glanzgrad sind über einen großen Bereich durch Wahl der Zusatzstoffe einstellbar. Die genauere Abstimmmöglichkeit dieser Eigenschaften erlaubt die Angleichung der AluminiumOberfläche an das Oberflächenaussehen anderer Baumaterialien wie Stahl oder Kunststoff. Diese Systeme finden häufig Anwendung im Architekturbereich bei Objekten, an deren Oberflächenstabilität durch Umwelt und Industrieeinflüsse höchste Ansprüche gestellt werden und die Reinigung der Oberfläche erleichtert werden soll. Liquid paints consist of binder, pigment and the necessary additives in organic solvents. For architectural applications, the choice of bonding agent base – polyurethane or fluoropolymer (PVDF, Duraflon) – depends on the specific project requirements. These paints are sprayed onto the aluminium surface and dried. During the drying process, discharge from the solvent forms a film, and thermal cross-linking of the polymer incorporates the pigment into the cross-linking paint. The coating process, number of paint layers, drying and cross-linking conditions are very dependent on the binding agent used and the defined properties of the profile surface. The choice of additives allows a wide range of colours, effects and gloss. The option of fine-tuning these properties allows the aluminium surface to be matched with the appearance of other building materials, such as steel or PVC-U. These systems are frequently used for architectural applications where the highest level of surface stability is required due to environmental and industrial factors, and to facilitate surface cleaning. Schüco | 21 aterials M Werkstoffe Oberflächenbehandlung Kopf Surface treatment Kopf Nasslack – das Premium-Oberflächenverfahren Liquid paint – the premium surface finish process 22 | Schüco Glas Kopf Kopf Glass Glas Glass Glas ist ein anorganischer Festkörper, der aus den Rohstoffen Quarzsand, Kalk und Soda in einem Schmelzprozess hergestellt wird, ohne dabei beim zügigen Abkühlen der Schmelze zu kristallisieren. Das heute gängige Verfahren für die Herstellung von Flachglas ist das Floatverfahren. Dabei bewegt sich ein endloses Glasband aus der Schmelzwanne auf ein Zinnbad. Dort schwimmt es auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls und breitet sich zu einer planen Oberfläche aus. Anschließend wird das Glas abgekühlt und in große Glasplatten geschnitten. erkstoffeigenschaften W In DIN 1249 Teil 10: 1990-08 findet man die physikalischen Angaben für Flachglas im Bauwesen. Glass is an inorganic solid material produced from the raw materials of quartz sand, chalk and soda in a melting process, without letting the molten material crystallise during the rapid cooling process. The process currently used for fabricating flat glass is the float process. A continuous ribbon of molten glass is poured into a tin from the melting end. It swims on the surface of the molten metal and distributes itself evenly to form a flat surface. The glass is then cooled and cut into large glass panels. Material properties You can find the physical specifications for flat glass in construction in DIN 1249 Part 10: 1990-08. PARUS Bürogebäude, Kiew Ukraine PARUS office building, Kiev, Ukraine Kopf Glas Glass Kopf Schüco | 23 Mechanische Eigenschaften von Glas Mechanical properties of glass Zeichen Symbol Richtwerte Standard values Technisch entspanntes Glas Annealed glass Prüfung Test Thermisch vorgespanntes Glas Thermally tempered glass Dichte Density ρ Dichte für Gläser mit Drahtnetzeinlage Density for glass with wire netting ρ Ritzhärte nach Mohs Scratch resistance according to the Mohs scale - 5 bis / to6 Nach DIN EN 101 In accordance with DIN EN 101 HK 0.1/20 470 Nach DIN 52333 (z. Z. Entwurf) In accordance with DIN 52333 (draft at present) Knoop-Härtewert Knoop hardness value Elastizitäsmodul (statisch) Modulus of elasticity (structural) - 2600 kg/m3 4 Estat Poissonzahl Poisson's ratio Druckfestigkeit Compressive strength 2500 kg/m3 - 7,3 x 10 N/mm 2 4 7,0 x 10 N/mm - 2 Ermittelt im Biegeversuch nach DIN 52303 Teil 1 Calculated in a bending test in accordance with DIN 52303 Part 1 μ 0,23 - σdB 700 bis/ to900 N/mm2 Nach DIN 51067 Teil 1 In accordance with DIN 51067 part 1 Quelle: DIN 1249-10 Source: DIN 1249-10 Thermische Eigenschaften von Glas Thermal properties of glass Eigenschaften Properties Zeichen Symbol Richtwerte Standard values Prüfung Test Längenausdehnungskoeffizient Bereich: 20° bis 300° C Coefficient of linear expansion for area: 20° to 300° C α 9 x 10-6 1/K Nach DIN 52328 In accordance with DIN 52328 Spezifische Wärmekapazität (siehe DIN 4701 Teil 1 und Teil 2) Specific heat capacity (see DIN 4701 Part 1 and Part 2) C 800 J (kg · k) - Wärmeleitfähigkeit1) Thermal conductivity1) λ 0,8 W/(mK) Nach DIN 52613 oder nach DIN 52612 Teil 1 In accordance with DIN 52613 or DIN 52612 Part 1 Transformationstemperatur Transformation temperature tg 520 °C ... 550 °C Nach DIN 52324 In accordance with DIN 52324 Θmax Dauernd 200 °C Kurzzeitig 300 °C 200 °C continuously 300 °C temporarily - Für technisch entspannte Gläser For annealed glass Δ Θ 40 K - Für thermisch vorgespannte Gläser For thermally tempered glass Δ Θ 150 K - Maximal Gebrauchstemperatur für thermisch vorgespannte Gläser Maximum temperature during service for thermally tempered glass Beständigkeit gegen Temperaturdifferenzen über die Scheibenfläche2) Resistance to temperature differences over the pane surface 2) 1) Für Nachweise im Bauwesen gelten die Normen der Reihe DIN 4108 2) Die Zahlenwerte resultieren aus praktischen Erfahrungen. Ein allgemein anerkanntes, praxisgerechtes Prüfverfahren ist zur Zeit nicht bekannt. 1) Standards in the series DIN 4108 apply to construction certificates 2) The numeric values result from practical experience. A universally recognised, practical testing procedure has not yet been found. Quelle: DIN 1249-10 Source: DIN 1249-10 aterials M Werkstoffe Eigenschaften Properties 24 | Schüco Glas Kopf Kopf Glass Lichttransmissionsgrad und Strahlungstransmissionsgrad Level of light and solar transmittance • Für nicht eingefärbte Gläser mit planparallelen Oberflächen ohne Drahtnetzeinlage1) • Mindestwerte für nahezu senkrechte Einstrahlung nach DIN 67507, Lichtart D65 bzw. Globalstrahlung, für Gläser mit planparallelen Oberflächen • For non-coloured glass with flat, parallel surfaces and no wire netting1) • Minimum values for almost vertical solar radiation in accordance with DIN 67507, illuminant D65 or global radiation, for glass with flat, parallel surfaces • Für nicht eingefärbte Gläser und Profilbaugläser1) • Mindestwerte für nahezu senkrechte Einstrahlung nach DIN 67507, Lichtart D65 bzw. Globalstrahlung, für Gläser mit einseitig oder beidseitig ornamentierten Oberflächen • For non-coloured glass and profile structural glass1) • Minimum values for almost vertical solar radiation in accordance with DIN 67507, illuminant D65 or global radiation, for glass decorated on one or both sides Nenndicke Nominal thickness Strahlungstransmissionsgrad Level of solar transmittance mm Lichttransmissionsgrad Level of light transmittance t min 3 0,88 0,83 4 0,87 0,80 5 0,86 0,77 6 0,85 0,75 8 0,83 0,70 10 0,81 0,65 12 0,79 0,61 15 0,76 0,55 19 0,72 0,48 1) Für eingefärbte Gläser, Verbund-Sicherheitsgläser mit eingefärbter Zweischichtfolie, beschichtete Gläser sowie für Gläser mit Drahtnetzeinlage wird auf die Angaben der Hersteller verwiesen. 1) Refer to the manufacturer's specifications for coloured glass, laminated safety glass with coloured two-layer film, coated glass or for glass with wire netting. Nenndicke Nominal thickness te min Quelle: DIN 1249-10 Source: DIN 1249-10 Strahlungstransmissionsgrad Level of solar transmittance mm Lichttransmissionsgrad Level of light transmittance t min 4 0,82 0,75 5 0,80 0,70 8 0,78 0,65 Anmerkung: Durch die Ornamentierung einer oder beider Oberflächen handelt es sich hier vorwiegend um gestreute Transmissionen. Note: If glass is patterned on one or both surfaces, this will result in diffuse transmission. te min Quelle: DIN 1249-10 Source: DIN 1249-10 Kopf Glas Glass Kopf Biegefestigkeit Als „Biegefestigkeit“ wird hier diejenige minimale Biegespannung definiert, die für das Vertrauensniveau 0,95 zu einer Bruchwahrscheinlichkeit von 5 % führt (siehe DIN 13303 Teil 1 und Teil 2 oder DIN 53804 Teil 1). Flexural strength "Flexural strength" is defined as the minimum bending stress that leads to a 5 % probability of fracture with a 95 % level of reliability (see DIN 13303 Part 1 and Part 2 or DIN 53804 Part 1). Prüfung Test Spiegelglas Plate glass 45 DIN 52292-R 400 Fensterglas Window glass 45 DIN 52292-R 400 Gussglas Cast glass 25 DIN 52292-R 400 Profilbauglas Profile structural glass 45 B nach DIN 52303 Teil 2 B in accordance with DIN 52303 Part 2 Spiegelglas mit Drahtnetzeinlage Plate glass with wire netting 25 DIN 52232-R 400 Gussglas mit Drahtnetzeinlage Cast glass with wire netting 25 DIN 52292-R 400 Einscheibensicherheitsglas Toughened safety glass 120 DIN 52303-A Verbundsicherheitsglas Laminated safety glass Für die Bemessung der Glasscheiben (Ermittlung der Glasdicke) gelten die nationalen Anwendungsnormen. Anmerkung Die Biegefestigkeit von Gläsern ist kein Materialkennwert. Ihr Messwert wird vielmehr, wie bei allen spröden Werkstoffen, durch die Beschaffenheit der auf Zug beanspruchten Oberfläche beeinflusst. Mikro- oder makroskopische Oberflächenverletzungen mindern den Messwert der Biegefestigkeit. Daraus folgt, dass der Begriff „Biegefestigkeit“ nur statisch über einen zulässigen Messwert der Bruchwahrscheinlichkeit definiert werden kann. Bei vorgegebener Spannung hängt die Bruchwahrscheinlichkeit von der Größe der auf Zug beanspruchten Oberfläche und der Dauer der Beanspruchung ab. Die Definition der Biegefestigkeit bedeutet, dass diejenigen Biegespannungen, die zu einer Bruchwahrscheinlichkeit von 5 % führen, mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit von 95 % größer sind, als die in der unteren Tabelle angegebenen Werte. aterials M Werkstoffe Biegefestigkeit 1) Flexural strength 1) N/mm2 Eigenschaften Properties 1) Schüco | 25 Für die Biegefestigkeit gelten die Werte der verwendeten Glaserzeugnisse The values of the glass products used apply for the flexural strength 1) The national standards apply for dimensioning panes of glass (calculation of glass thickness). Note The flexural strength of glass is not a material characteristic value. Like all brittle materials, its measured value is rather influenced by the quality of the surfaces under tensile strength. Micro or macroscopic surface damage reduces the measured value of flexural strength. As a result, the term "flexural strength" can only be defined statically over a permissible measured value of probability of fracture. For a pre-defined level of stress, the probability of fracture will depend on the size of the surfaces under tensile stress and the length of time. The definition of flexural strength means that the bending stress levels that lead to a 5 % probability of fracture are greater than the values listed in this table with a statistical probability of 95 %. Quelle: DIN 1249-10 Source: DIN 1249-10 26 | Schüco Stahl und Edelstahl Kopf Kopf and stainless steel Steel Allgemeine Eigenschaften von Stahl und Edelstahl General properties of steel and stainless steel Ausdrucksvolle Stahlfassaden oder Türen/Fenster überzeugen mit schmalen Ansichtsbreiten, edlen Oberflächen (z. B. Edelstahl) und minimierten Profilgeometrien in Kombination mit großen Glasflächen und anderen Materialien. Der Wämeausdehnungskoeffizient von Stahl ist etwa halb so groß wie bei Aluminiumwerkstoffen. Durch diese geringe Wärmedehnung verhält sich Stahl bei thermischen Änderungen annähernd wie Beton, was zu einer Minimierung von Dehnfugen führt und damit die optische Beeinträchtigung minimiert. Stahl und Statik Mit Stahl lässt sich fast jede statische Bauaufgabe erfüllen. Profile in verschiedenen Bautiefen sowie unterschiedliche Systeme – frei aufliegend, einseitig eingespannt oder als Durchlaufträger – erlauben große Dimensionierungen und außergewöhnliche Geometrien. Diese Vorteile sind problemlos auf Fenster und Türen zu übertragen. Stahl hat ein dreifach höheres Elastizitätsmodul als Aluminium. Stahl ist der Werkstoff mit den höchsten zulässigen Spannungen im Bauwesen. Brüder-Grimm-Schule, Hofgeismar, Deutschland Brüder-Grimm-Schule, Hofgeismar, Germany Bauen mit Stahl Bauen mit Stahl hat eine lange Tradition. Für viele spektakuläre Bauwerke hat sich dieser Baustoff bewährt. Architekten schätzen weltweit die große Bandbreite an Gestaltungsmöglichkeiten, die ihnen Stahl bietet. Tragende Konstruktionen und einzelne Elemente wie Türen, Fenster, Fassaden und Dächer aus Stahl sind langlebig, recylingfähig und bieten ressourcensparende Baulösungen. Stahl lässt sich hervorragend mit anderen Baustoffen kombinieren, wie beispielsweise Glas, Naturstein oder Holz. Für spezielle Anwendungen sowie besondere architektonische Lösungen kommt rostfreier Stahl zum Einsatz. Stahl und Design Leichtigkeit, Transparenz, Flexibilität und die Vielzahl der Profilkonturen machen Stahl zu einem der markantesten Werkstoffe und einer wahren Ideenquelle für Architekten. tahl und Sicherheit S Stahl ist der Werksstoff mit dem höchsten Elastizitätsmodul, der höchsten Festigkeit (Einbruch-/ Vandalismusschutz). Als nicht brennbarer Werkstoff behält er im Brandfall weitgehend seine spezifischen Eigenschaften. Stahl bietet daher ideale Eigenschaften bei der Verwendung als Sicherheitstüren, -fenster, -fassade für die Bereiche Brand-/Rauchschutz und Einbruch-/Durchschusshemmung. Stahl und Ökologie Stahl weist hervorragende Energiebilanzen auf. Er ist ein naturnaher Werkstoff und sein Rohstoff Eisenerz ist das vierthäufigste Mineral in der Erdkruste. Stahl bleibt ohne negative Einflüsse auf die Umwelt. Stahl behält seine hervorragenden Eigenschaften, ist wertbeständig, altert und verrottet nicht. Sowohl zur Herstellung als auch zur Wiederverwertung ist nur ein geringer Energiebedarf notwendig. Die hohe Festigkeit von Stahl ermöglicht schlanke Bauweisen und große Spannweiten. Dies bedeutet geringen Materialeinsatz und somit Ressourcenschonung. Einfache Verbindungstechnik Durch die einfache Verbindungstechnik des Schweißens sind alle Geometrien in 2 sowie und 3Dimensionen ohne Sondereckverbinder realisierbar. Das Schweißen als Verbindungstechnik zeichnet sich außerdem durch seine stabile und dauerhafte Eck- und Kreuzpunktverbindung aus. Building with steel There is a long tradition of building with steel. This material has proved its worth in many spectacular buildings. Architects worldwide appreciate the broad range of design options offered by steel. Load-bearing constructions and individual units, such as doors, windows, façades and roofs made from steel, are durable, recyclable and offer solutions that save resources. Steel can be easily combined with other building materials, such as glass, natural stone or timber. Stainless steel is used for special applications, such as specific architectural solutions. Steel and design Steel is lightweight, transparent and flexible and can be used for a variety of profile shapes, making it one of the most extraordinary materials and a real inspiration for architects. Impressive steel façades or doors/windows with narrow face widths, exquisite surface finishes (e.g. stainless steel) and minimised profile geometries are combined with large glass areas and other materials. The thermal expansion coefficient of steel is approximately half that of aluminium materials. Due to this minimal thermal expansion, steel behaves similar to concrete during thermal changes, which minimises expansion joints and therefore detracts less from the appearance. Steel and structural analysis Steel can be used for almost any building project. Profiles with different basic depths and different systems – freely suspended, clamped on one side or as continuous beams – allow large dimensions and unusual shapes. These benefits can easily be transferred to windows and doors. Steel has a modulus of elasticity three times greater than aluminium. Of all the materials used in the building industry, steel permits the highest levels of stress. Steel and security Steel is the material with the highest modulus of elasticity and the greatest stability (protection against break-in/vandalism). As a non-combustible material, it retains its specific properties in the event of a fire. Steel is therefore ideal for use in security doors, windows and façades to provide fire and smoke protection as well as burglar and bullet resistance. Steel and ecology Steel has an outstanding energy balance. It is a material in harmony with nature and its raw material, iron ore, is the fourth most abundant mineral in the Earth's crust. Steel does not have a negative impact on the environment. Steel retains its outstanding properties, holds its value, and does not age or corrode. Little energy is required to fabricate and recycle steel. The great stability of steel makes slimline designs and large span widths possible. This means minimal material usage and therefore conservation of resources. Simple connection technique Due to the simple connection technique of welding, all geometries in 2 and 3 dimensions are possible without using special corner cleats. Welding as a connection technique is also characterised by its stable and durable corner and cruciform joints. Schüco | 27 aterials M Werkstoffe Stahl und Edelstahl Kopf Steel and stainless steel Kopf 28 | Schüco Stahl und Edelstahl Kopf Kopf and stainless steel Steel Schüco Technology Center, Bielefeld, Deutschland Schüco Technology Centre, Bielefeld, Germany Stahlsorten für den Stahlbau • Unlegierte Baustähle • Feinkornbaustähle (hochfeste, beruhigt vergossene Stähle mit Zugfestigkeit bis 1200 N/mm2) • Wetterfeste Stähle (gering legiert) • Korrosionsbeständige Baustähle (Edelstahl rostfrei) Types of steel for steel construction • High-carbon structural steels • Fine-grained steels (hightensile, killed steels with tensile strength of up to 1200 N/mm2) • Weathering steel (low-alloyed) • Corrosion-resistant steels (stainless steel) tahlprodukte S • Profilstahl: tragende Konstruktionen aller Art im Hoch-, Tiefund Brückenbau • Bleche: ebene Fassadentafeln, profilierte Trapezbleche • Seile: Abspannungen für Masten, Dächer und Brücken • Betonstahl: Bewehrung im Stahlbeton (Zugkräfte) • Rundstahl, glatt • Rundstahl, gerippt • Rundstahl gerippt, tordiert naturhart/kalt gereckt • Betonstahlmatte • Spannstahl Steel products • Profile steel: all types of loadbearing constructions in highrise buildings, civil engineering and bridge building • Sheet metal: flat façade tables, profiled sheets with trapezoidal corrugations • Cables: bracings for pylons, roofs and bridges • Concrete steel: reinforcement with concrete steel (traction forces) • Round steel, smooth • Round steel, corrugated • Corrugated round steel, twisted. Self-hardening/cold worked • Welded wire mesh • Prestressing steel Eigenschaften von Baustahl Properties of construction steel Eigenschaften Properties Zeichen Symbol Richtwerte Standard values Rohdichte/ Apparent density ρ 7800 kg/m3 Längenausdehnungskoeffizient Coefficient of linear expansion α 12·10-6 1/K Wärmeleitfähigkeit Thermal conductivity Normaler Baustahl Standard construction steel λ 50 W/(m·K) Edelstahl Stainless steel λ 17 W/(m·K) Spez. Wärmekapazität/ Specific heat capacity c 400 J/kg·K Tcrit. 500 °C E-Modul/ Modulus of elasticity E 210000 N/mm2 Zugfestigkeit Baustähle Tensile strength of construction steel σ 340 - 630 N/mm3 Brandverhalten1) / Behaviour in fire1) Zugfestigkeit bei Spezialerzeugnissen Tensile strength of special products 1) Bei Wärmezufuhr wird das Stahlgefüge gelockert, die Verformbarkeit nimmt zu, die Festigkeit nimmt rapide ab. Feuerwiderstandsklassen nur mit Zusatzmaßnahmen (Ummantelung/Beschichtung) erreichbar. > 1000 N/mm3 1) When heat is applied, the steel structure becomes relaxed, the ductility increases and the stability rapidly decreases. Fire-resistance classes are only possible with additional measures (cladding/coating). Stahl und Edelstahl Kopf Steel and stainless steel Kopf Schüco | 29 Normenübersicht Overview of standards Bezeichnungssysteme für Stähle – Teil 1: Kurznamen Designation systems for steels – Part 1: Steel names DIN EN 10027-1 Verzeichnis der nichtrostenden Stähle List of stainless steels DIN EN 10088-1 Technische Lieferbedingungen Technical delivery conditions Profile Profiles Band und Blech Strip and sheet Kontinuierlich feuerverzinktes Band und Blech aus Baustählen: Technische Lieferbedingungen Continuous hot galvanized steel strip and sheet – Technical delivery conditions - DIN EN 10147 Flacherzeugnisse aus Stahl; Kaltgewalztes Band und Blech; Technische Lieferbedingungen Steel flat products; cold reduced sheet and strip – Technical delivery conditions - DIN 1623-2 Kontinuierlich feuerverzinktes Band und Blech aus weichen Stählen zum Kaltunformen: Technische Lieferbedingungen Continuous hot galvanized low carbon steel strip and sheet for cold forming – Technical delivery conditions - DIN EN 10142 Kaltprofile aus Stahl; Technische Lieferbedingungen Cold-rolled steel sections – Technical delivery conditions DIN EN 10162 Kaltgefertigte geschweißte Hohlprofile für den Stahlbau aus unlegierten Baustählen und aus Feinkornbaustählen – Teil 1: Technische Lieferbedingungen Cold formed, welded, structural hollow sections of non-alloy and fine grain steels – Part 1: Technical delivery conditions DIN EN 10219-1 Warmgewalzte Flacherzeugnisse aus Stählen mit hoher Streckgrenze zum Kaltumformen – Teil 3: Lieferbedingungen für normalgeglühte, normalisierend gewalzte Stähle Hot-rolled products made of high yield strength steels for cold forming – Part 3: Delivery conditions for normalized or normalized rolled steels DIN EN 10149-3 Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen – Teil 1: Allgemeine technische Lieferbedingungen Hot rolled products of structural steels – Part 1: General technical delivery conditions DIN EN 10025-1 Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen – Teil 2: Technische Lieferbedingungen für unlegierte Baustähle Hot rolled products of structural steels – Part 2: Technical delivery conditions for non-alloy structural steels DIN EN 10025-2 Grenzabmaße und Formtoleranzen Tolerances on dimensions and shape Warmgefertigte Hohlprofile für den Stahlbau aus unlegierten Baustählen und aus Feinkornbaustählen – Teil 2: Grenzabmaße, Maße und statische Werte Hot finished structural hollow sections of non-alloy and fine grain steels – Part 2: Tolerances, dimensions and sectional properties DIN EN 10210-2 Kaltgefertigte geschweißte Hohlprofile für den Stahlbau aus unlegierten Baustählen und aus Feinkornbaustählen – Teil 2: Grenzabmaße, Maße und statische Werte Cold formed, welded, structural hollow sections of non-alloy and fine grain steels – Part 2: Tolerances, dimensions and sectional properties DIN EN 10219-2 Kaltprofile aus Stahl; Zulässige Maß-, Form- und Gewichtsabweichungen Cold-rolled steel sections; permissible dimension, form and weight deviations DIN EN 10162 Bauordnungsrechtliche Anforderungen in der Bundesrepublik Deutschland Building regulation requirements in the Federal Republic of Germany Bemessung und konstruktive Gestaltung von Tragwerken aus dünnwandigen kaltgeformten Bauteilen Dimensioning and design of load-bearing structures made from thin-walled, cold-rolled building components Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen Products, connectors and building components made from stainless steels Kaltgefertigte geschweißte Hohlprofile aus unlegierten Baustählen Cold formed welded structural hollow sections of non-alloy steels Dünnwandige kaltgeformte Bauteile mit Korrosionsschutzsystem Thin-walled, cold-rolled building components with corrosion protection system DASt-Richtlinie 016 DASt-Richtlinie 016 Z-30.3-6 DIN EN 10219-2 DIN 18800-7 DASt-Richtlinie 016 DASt-Richtlinie 016 DIN EN ISO 12944-5 DIN 4102-1 DIN 59413/ DIN 17118 aterials M Werkstoffe Zusammensetzung Composition 30 | Schüco Stahl und Edelstahl Kopf Kopf and stainless steel Steel Beschichtung Coating Galvanische Überzüge – Zinküberzüge auf Eisenwerkstoffen – Begriffe, Korrosionsprüfung und Korrosionsbeständigkeit Electroplated coatings – Zinc coatings on iron and steel – Terms, testing and corrosion resistance Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfungen Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles – Specifications and test methods Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungen und Überzüge – Teil 8: Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen Corrosion protection of steel structures by the application of organic or metallic coatings – Part 8: Corrosion protection of load-bearing, thin-walled building components Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen aus Stahl Colour coating materials – Corrosion protection of load-bearing, thin-walled building components made of steel DIN 50961 DIN EN ISO 1461 DIN 55928-8 DIN 55634 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 1: Allgemeine Einleitung Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 1: General introduction DIN EN ISO 12944-1 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 2: Einteilung der Umgebungsbedingungen Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 2: Classification of environments DIN EN ISO 12944-2 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 3: Grundregeln zur Gestaltung Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 3: Classification of environments DIN EN ISO 12944-3 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 4: Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 4: Types of surface and surface preparation DIN EN ISO 12944-4 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 5: Beschichtungssysteme Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 5: Protective paint systems DIN EN ISO 12944-5 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 6: Laborprüfungen zur Bewertung von Beschichtungssystemen Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 6: Laboratory performance test methods DIN EN ISO 12944-6 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 7: Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 7: Execution and supervision of paint work DIN EN ISO 12944-7 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 8: Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung Colour coating materials – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems – Part 8: Development of specifications for new work and maintenance DIN EN ISO 12944-8 Beschichten von Stahlteilen Coating of steel components VFF Merkblatt St. 01 VFF information sheet St. 01 Visuelle Beurteilung von organisch beschichteten (lackierten) Oberflächen auf Stahl Visual assessment of organically coated (lacquered) steel surfaces VFF Merkblatt St. 02 VFF information sheet St. 02 Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Band und Blech aus Stahl mit Zink-Aluminium Überzügen (ZA): Technische Lieferbedingungen Continuous hot-dip zinc-aluminium (ZA) coated steel sheet and strip – Technical delivery conditions DIN EN 10214 Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Band aus Stahl mit Aluminium-Zink Überzügen (ZA): Technische Lieferbedingungen Continuous hot-dip aluminium-zinc (AZ) coated steel strip – Technical delivery conditions DIN EN 10215 Innere und/oder äußere Schutzüberzüge für Stahlrohre – Festlegungen für durch Schmelztauchverzinken in automatisierten Anlagen hergestellte Überzüge Internal and/or external protective coatings for steel tubes – Specifications for hot dip galvanized coatings applied in automatic plants DIN EN 10240 Stahl und Edelstahl Kopf Steel and stainless steel Kopf Schüco | 31 Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Band und Blech aus Baustählen – Technische Lieferbedingungen Continuously hot-dip coated steel strip and sheet – Technical delivery conditions DIN EN 10326 Kontinuierlich schmelztauchveredeltes Band und Blech aus weichen Stählen zum Kaltumformen – Technische Lieferbedingungen Continuously hot-dip coated low carbon steel strip and sheet for cold forming – Technical delivery conditions DIN EN 10327 Korrosionsschutz von Metallen – Galvanische Zinküberzüge auf Eisenwerkstoffen mit zusätzlicher Behandlung Corrosion protection of metals – Electroplated zinc coatings on iron and steel with additional treatment DIN EN 10329 Elektrolytisch verzinkte kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus Stahl zum Kaltumformen – Technische Lieferbedingungen Electrolytically zinc coated, cold-rolled, flat steel products for cold forming – Technical delivery conditions DIN EN 10152 Beschichtungsstoffe – Pulverbeschichtungen für verzinkte oder sherardisierte Stahlerzeugnisse für Bauzwecke Colour coating materials – Powder organic coatings for galvanized or sherardised steel products for construction purposes DIN EN 13438 ATV-VOB Teil C Metallbauarbeiten Abschnitt 3.1.5: Oberflächenschutz ATV-VOB, Part C, Metalwork, Section 3.1.5: Surface protection DIN 18360 Korrosionsschutzarbeiten an Stahl- und Aluminiumbauteilen Abschnitt 3.2: Korrosionsschutzarbeiten an Stahl (DIN EN ISO 12944-T5) Corrosion protection work on steel and aluminium building components, Section 3.2: Steel corrosion protection work (DIN EN ISO 12944-T5) DIN 18364 Industrielle Beschichtung – Stahl Industrial colour coating – Steel RAL-GZ 663 aterials M Werkstoffe Beschichtung Coating