Technische Merkmale

Chemisches Zeichen : Ag (Argentum)
Dichte: 10,5g/ cm3 (reines Silber), 10,3g/cm3 (925er Silber-Legierung)
Schmelztemperatur: 961°C (reines Silber),799-896°C (925er Silber-Legierung)
Härte nach Brinell : 26 HB(reines Silber),78-160 HB (925er Silber-Legierung)
Ritzhärte nach Mohs: 2,7 (reines Silber)
Farbe: hellweiss
wichtigste Fundstätten: Russland, Mexiko, Peru

Silber hat von allen Metallen die beste Wärmeleitfähigkeit , das höchste Lichtreflexionsvermögen und auch die beste elektrische Leitfähigkeit und wird, neben seinem traditionellen Einsatzgebiet im Schmuckbereich aufgrund dieser hervorragenden physischen Eigenschaften in hohem Masse auch industriell genutzt und nachgefragt (u.a. Fototechnik, , Elektrotechnik, Dentalbedarf, Verspiegelungen, Medizintechnik).
Eine nachteilige Eigenschaft von Silber ist seine Oxidationsneigung im Kontakt mit Schwefelbestandteilen der Luft.

Silberlegierungen

Die Farbe von reinem Silber ist hellweiss. Im Schmuckbereich werden jedoch ausschliesslich Silberlegierungen eingesetzt, da das reine Silber zu weich und damit zu wenig mechanisch beanspruchbar ist. Die wichtigste Schmucklegierung ist die 925er Silberlegierung mit silbergrauer Farbe, die auch unter der populären Bezeichnung Sterlingsilber bekannt ist.
Sterlingsilber besteht aus 92,5% Silber und ca 7,5% Kupfer. Die Legierung mit diesem Mischungsverhältnis ist einerseits sehr gut umformbar, erlaubt aber auch eine optimale Aushärtbarkeit der Werkstücke. Gegenüber einer Härte von 26 HB von Feinsilber kann hier ein Härtegrad bis zu 160 HB erreicht werden. Dies kommt u.a. der Widerstandsfähigkeit der Silberoberfläche zugute.
Silberschmuck wird fast ausschliesslich in 925er Silber gefertigt.

Nachfolgend eine Auflistung gebräuchlicher Silberlegierungen

970 Emailsilber für emailieren, zieselieren, treiben
950 Emailieren, Gedenkmünzen
935 Schmucksilber zum Export in Länder mit strengen Stempelgesetzen
925 Sterlingsilber (Silberschmuck)
900 Münzlegierung
835 Kettenherstellung
800 für Tafelgerät
719 eutektische Legierung
625 Münzlegierung (früher)
500 Münzlegierung (früher)


Quelle: Technisch-wissenschaftliche Grundlagen des Goldschmiedens, Teil 2

Härten der 925er Silberlegierung

Die thermische Härtbarkeit der 925er Silberlegierung beruht auf dem Sachverhalt, dass die Mischkristalle in der Schmelze im flüssigen Zustand einen höheren Anteil an Kupfer in sich aufnehmen können, als im abgekühlten Zustand. Die überschüssigen Kupferanteile werden während der Abkühlung an den Korngrenzen ausgeschieden und setzen das Gefüge unter Spannung. Resultat ist eine zunehmende Härte des Werkstoffs.
Um eine Steigerung der Härte zu erzielen wird das Werkstück mit dem Gasbrenner zunächst auf Rotglut erhitzt, und danach möglichst langsam abgekühlt.
Eine optimale Aushärtung erzielt man über längeres Glühen bei Temperaturen um 200-400°C ( 15 Minuten bis mehrere Stunden) im Glühofen und anschliessender langsamer Abkühlung. Hier sind 150-160 HB möglich.

Eine mechanische Härtung erfolgt bei der Verdichtung des Werkstoffs infolge von Hammerschlägen (treiben), punzieren, walzen, pressen etc.

Löten und andere Verbindungstechniken

Die gebräuchlichste und wichtigste Verbindungstechnik in der Herstellung von Schmuck und Gerät im Zusammenhang mit dem Werkstoff Silber ist das Hartlöten. Gelötet wird i.d.R mit dem Gaslötgerät und einer Silber(lot)legierung, deren Schmelztemperatur durch Zugaben von Zink oder Cadmium entsprechend heruntergesetzt wurde. Die Lötstelle muss vor dem Lötvorgang gründlich gereinigt und entfettet werden. Mit einem Pinsel wird flüssiger Borax oder ein anderes Flussmittel aufgetragen. Dies dient neben der Beseitigung von lotflusshemmenden Metalloxiden ebenfalls der Schmelztemperaturabsenkung. Der Schmelzpunkt der verwendeten Lotlegierungen liegt dennoch nur knapp unter dem Verfestigungspunkt der 925er Silberlegierung bei ca 750°C. Entsprechend muss das Werkstück beim Lötvorgang vorsichtig und vor allem gleichmässig erhitzt werden. An der Lötstelle entsteht schliesslich in einer physischen Reaktion eine Legierung aus den Metallatomen des Lotes und den Metallatomen des Werkstücks. Entsprechend fest verzahnt und haltbar ist die entstandene Verbindung.

Schweissen spielt im Zusammenhang mit Silberschmuck als Verbindungstechnik wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit und der qualitativ schlechten Schweissnähte eine eher untergeordnete Rolle. Bei sensiblen Reparaturen empfiehlt sich unter Umständender Einsatz eines Laserschweissgeräts, weil hiermit die erforderliche Hitze sehr punktgenau eingesetzt werden kann, ohne angrenzende Bereiche in Mitleidenschaft zu ziehen.

Die mechanische Bearbeitung von Silber 925

Silber 925 in Form von Blechen, Drähten oder auch Gussteile lassen sich mit den traditionellen Goldschmiedewerkzeugen, sprich: Laubsäge mit Metallsägeblattbestückung, Feilen, Schmirgellatten, sowie Schleif- Bohr- und Fräsaufsätzen für das Hängebohrmotorhandstück (und ausreichender Übung) bestens spanend bearbeiten.

Beim treiben oder auftiefen von Schalenformen mit dem Hammer und ggf. Punzen muss beachtet werden, dass das Material mit zunehmender Verdichtung immer härter und spröder wird und schliesslich bricht, wenn nicht durch sog. Zwischenglühen des Werkstücks mit dem Lötkolben eine Rekristallisation und Entspannung des Metallgefüges veranlasst wird. Das Werkstück wird dazu möglichst rasch bis zur Rotglut erhitzt und anschliessend in kaltes Wasser getaucht. Die Sturzkühlung macht das Metall wieder weich und geschmeidig.

CAD

Eine neuere Entwicklung im Schmuckdesign ist das computerunterstützte Entwerfen (CAD), das im Zusammenhang mit dem Einsatz von Plottern auch unter dem Begriff " Rapid Prototyping " bekannt ist . Mit einem 3D-Zeichenprogramm (z.B. Rhino3d, VX, Jewelcad usw.) werden über die Konstruktionszeichnung 3D-Daten generiert, die anschliessend zur Steuerung eines Wachs- , Harz- oder Kunststoffdruckers herangezogen werden können. Dieser druckt dann das Entwurfsmodell dreidimensional aus. Es gibt hier verschiedene Verfahren und Materialien. Am relevantesten für den Schmuckbereich sind zur Zeit wohl der Wachsplot und die Stereolithografie.
Der auf diese Weise entstandene Prototyp kann im Guss der verlorenen Form als Metallmodell gegossen werden.

Guss der verlorenen Form

Bei der Herstellung von Silberschmuck spielt die Giesstechnik eine wichtige Rolle, da sie i.d.R. Arbeitsaufwand und Kosten reduziert und eine Serienherstellung ermöglicht ...
Neben der Vervielfältigung eines Prototyps über die Erstellung einer Gumminegativform und anschliessender Erzeugung von Wachsklonen ist teilweise auch ein direktes Abgiessen von Objekten in Silber möglich. Voraussetzung ist eine möglichst rückstandsfreie Brennbarkeit des Materials. Besonders geeignet sind Objekte aus Kunststoffen, aber auch brennbare Objekte aus der Natur wie z.B. bestimmte Pflanzenteile etc. können in dieser Technik abgegossen werden ...
Prinzip: Das brennbare Objekt wird mit einem Gusskanal aus Wachs versehen und in Gips eingebettet, bis nur noch das Ende des Gusskanals frei bleibt. Im nächsten Schritt wird das Wachs ausgeschmolzen. In die hohle Gipsform kann nun durch den Gusskanal die flüssige Silberschmelze (Gasbrenner) eingeleitet werden. Nach Abkühlung der Schmelze wird die Gipsform zerschlagen (Guss der verlorenen Form) und das silberne Objekt vorsichtig aus dem Gips gepellt und gereinigt ...
Man kann das Objekt aber auch einfach mit einem Gusskanal aus Wachs versehen und zu einer Giesserei (Schleuder- oder Vakuumguss) bringen, und das in technischer Perfektion machen lassen ...

Ringgrössen erstellen

vom Urmodell eines Rings wird zu Vervielfältigungszwecken eine 2-teilige Gummi-Negativform oder Silikonform hergestellt. Den Hohlraum dieser Form kann man mittels eines Wachsinjektors durch einen entsprechend angelegten Kanal mit heissem Wachs ausspritzen. Nach dem Erkalten des Wachsmodells nimmt man dieses heraus und bringt es auf die gewünschte Ringgrösse, indem man ein entsprechendes Segment herausschneidet (- oder hinzufügt) und dann den Ring per heisser Wachsnadel wieder "zusammenschweisst". Die Schweissnaht wird dann nach dem Guss durch fräsen,schmirgeln und feilen usw. beseitigt.
Beim Dotring schneide ich entlang der Fugen zwischen den Kugeln ... das Zusammenfügen ist hier ziemliche Feinarbeit mit der Wachsnadel.
das "Feintuning" geschieht dann, wenn der Ring bereits gegossen ist mit einem Gerät (Ringweitenänderungsgerät), das den Ring durch Druck von innen nach aussen weiten kann ... da kann man bei vorsichtigem Arbeiten auch 1/2 Grössen realisieren ...

Oberflächenbehandlung

Silberschmuck von lepompier - schmuckdesign ist häufig weissgebeizt. Beim Beizvorgang nach dem Löten wird mittels Vitrex oder verdünnter Schwefelsäure neben schwarzen Oxidresten der unedlere Kupferanteil aus der Silberoberfläche herausgelöst. Eine dünne, matte Feinsilberschicht mit der charakteristischen hellweissen Farbe bleibt zurück. Eine Anwendung dieser Oberflächengestaltung ist vor allem dann begründet, wenn sensible Oberflächenstrukturen erhalten werden sollen und wenn das Objekt in der Tragesituation gewöhnlich nicht so starkem Abrieb ausgesetzt ist (wie z.B. Ohrschmuck). In tieferliegenden Partien eines Schmuckstücks hält sich die Feinsilberschicht gut, während erhöhte Partien mit der Zeit metallisch zu glänzen beginnen. Der hellere, freundliche Grundcharakter bleibt dabei - bestimmt durch die Farbe der tieferliegenden Partien - weitgehend erhalten.

Reinigung von oxidiertem Silber

Silber reagiert mit Schwefelbestandteilen in der Luft und oxidiert im Laufe der Zeit mehr oder weniger stark. Optisch teilt sich dies über eine zunehmende Gelbfärbung mit, die schliesslich in Brauntöne übergeht - bis hin zu schwarzer Färbung. Diese Form der Oxidation ist nur oberflächlich und kann in der Regel auch mit einfachen Hausmitteln beseitigt werden. Zu empfehlen ist hier beispielsweise ein Einlegen des Schmuckobjektes in eine behelfsmässig geformte Schale aus haushaltsüblicher Alufolie, in der sich eine ca 30°-40°C -warme , stark gesättigte Kochsalzlösung befindet. Innerhalb eines Zeitraums von Minuten löst sich die Oxidschicht mehr und mehr auf. Der Vorgang muss ggf. mehrfach wiederholt werden.
In der Goldschmiedewerkstatt wird zum selben Zweck ca 30-40°C-warme, verdünnte Schwefelsäure oder Vitrex, oft im Zusammenhang mit dem Ultraschallreiniger benutzt. Besonders hartnäckige Oxidation kann auch über ein Glühen des Objektes entfernt werden. Das Werkstück wird zu diesem Zweck vorher satt mit Flussmittel eingestrichen. Bei Erreichen einer bestimmten Temperaturschwelle kommt die oxidlösende Wirkung des Flussmittels zur Wirkung und beseitigt die Oxidation.