Edelstahl

Diskutiere Edelstahl im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; Ich hatte ja an anderer Stelle geschrieben, dass wir über die Produktion einer 'größeren' Maschine nachdenken, die wir nur in kleinsten...

  1. #1 Iskanda, 19.01.2020
    Zuletzt bearbeitet: 19.01.2020
    Iskanda

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    Ich hatte ja an anderer Stelle geschrieben, dass wir über die Produktion einer 'größeren' Maschine nachdenken, die wir nur in kleinsten Stückzahlen herstellen wollen. So ist man recht frei in der Wahl der Mittel bzw. Werkstoffe.

    Edelstahl (wenn es eine ordentliche Legierung ist) ist ja der Werkstoff, der Hochwertigkeit, Langlebigkeit etc verspricht. Gerne werden als der Gipfel der Espressomaschinenkunst ganze Maschinen aus Edelstahl (sprich: Edelstahlbrühgruppe) angesehen.

    Nüchtern betrachtet sind auch Gruppen aus Messing so haltbar, dass ich bislang noch keine geborstene oder gerissene Gruppe gesehen habe. Aber das ist nicht das das Thema.

    Wir haben also erst einmal Edelstahl als Werkstoff für die Gruppe geplant und wenn man einen leichter zerspanbaren Edelstahl wählt (also nicht das übliche 1.4301) und sie entspr. einer nicht ganz so aufwändigen Beareitung ausführt, dann bleiben die Kosten im Rahmen: Die Gruppe dieser Maschine würde 'nur' gut das 2,5fache der Xenia-Brühgruppe kosten.

    Der Vorteil: Edelstahl lässt sich leicht auf Spiegelglanz polieren und geniesst ein hohes Ansehen in der potentiellen Käuferschicht.

    Die Frage die mir jetzt durch den Kopf geht und die hier im Forum schon öfters ansatzweise aufkam: Ist das überhaupt ein sonderlich geeigneter Werkstoff, wenn man die vermutlich wichtigste Eigenschaftschaft einer Maschine betrachtet: gleichmäßige Wärme/ gleichmäßiger Wärmetransport ?

    Ich denke immer mehr: nicht wirklich wenn man die Werte berücksichtigt, die man hier findet: Wärmeleitfähigkeit – Wikipedia

    Edelstahl: 15 W/m*k
    Messing: 120 W/m*k
    Aluminium: 236 W/m*k

    Für Bereiche der Gruppe, die nahe der Wärmequelle sind, mag das weniger wichtig sein. Aber für die Siebträgeraufnahme bzw. den Siebträger ... die idR beide weit weg der Wärmequelle sind... sieht das vermutlich ganz anders aus. Es wird mE sehr lange dauern, bis diese Teile ganz durchgewärmt sind und es wird wieder lange dauern, bis sie nach einem Wärmeverlust nach einem Bezug wieder Temperatur haben.

    Eigentlich wäre doch demnach die 1. Wahl unter den (bezahlbaren) Werkstoffen: Kupfer. Also das was wir in der Xenia für die Wärmebrücke nutzen. Kupfer ist recht weich, aber auch wiedernicht so weich, dass es sich leicht verformt. Die 6mm-Platte der Wärmebrücke kann man nicht verbiegen und ein Kupfer'klotz' als Brühgruppe noch viel weniger. Im Prinzip könnte es nur einen höheren Verschleiß da geben, wo man das Bajnett beginnt. Da aber die Flügel der Siebträger angeschrägt und glatt verchromt sind, wird noch nicht einmal das eine Gefahr sein. Und man muss das Thema 'Verchromen' klären, - da aber Verchromen u.a. mit einer Schicht Kupfer durchgeführt wird, wird es auch hier kein Problem geben.

    Das klingt in sich erst einmal logisch. Deswegen meine Frage: Habe ich was übersehen odre in die falsche Richtung gedacht ?
     
  2. Knolli

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    Moin,

    Du hast nur die Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl, Messing und Aluminium aufgelistet.
    Aber am Ende möchtest du Kupfer nehmen?
    Was spricht gegen Messing? Messing ist um einiges wiederstandsfähiger als Kupfer.
    Von der Bearbeitung her (Fräsen und Bohren) ist Messing doch auch in Ordnung, ich habe noch nicht so oft Kupfer bearbeitet (ich bin Zerspanungsmechaniker) aber nach meiner Erfahrung schmiert das Kupfer beim bearbeiten die Fräser zu.
    Aber das bearbeiten ist ja nicht dein Problem ;).
    Ihr habt doch gute Erfahrung mit Messing an der Xenia gemacht. Ich würde dabei bleiben.

    Gruß Michael
     
  3. #3 Yggdrasil, 19.01.2020
    Zuletzt bearbeitet: 19.01.2020
    Yggdrasil

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    Es geht doch darum, ob Edelstahl für die Gruppe sinnvoll wäre, weshalb die Werte aufgelistet sind. Die Schlussfolgerung war, dass Kupfer von der Leitfähigkeit am sinnvollsten wäre, aber tendenziell weich, Edelstahl, da teils weit von der Quelle entfernt, eher nicht, da schlechte Werte.

    Da steht nichts, dass er Kupfer nehmen will, sondern einfach Gedankengänge aufgelistet, die in sich schlüssig sind und die Frage aufwirft, ob er etwas nicht beachtet.
     
  4. Knolli

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    Ich habe es so verstanden das Kupfer als Brühgruppe genommen werden könnte. Deshalb hat Holger auch den höheren Verschleiß bei Kupfer genannt
     
  5. #5 benötigt, 19.01.2020
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    Sind Überlegungen zum (Grund-) Werkstoff allein ausreichend? Oder muss nicht die Frage der "Beheizung" oder Wärmeübertragung zur BG auch gestellt werden? Es gibt dafür ja bestehende Lösungen, die diesbezüglich betrachtet werden könnten.
     
  6. #6 Yggdrasil, 19.01.2020
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    Du hast schon recht, ich bin halt Theoretiker, da bedeutet können einfach nur, es besteht die Möglichkeit, nichts für ungut:)
     
  7. #7 Iskanda, 19.01.2020
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    Ja, das ist die Überlegung.

    Und Edelstahl war der 1. Gedanke weil das immer wieder gewünscht wird.
     
  8. #8 benötigt, 19.01.2020
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    Und noch ein Gedankengang: Oberflächenveredelung. Für welche denkbaren weicheren Materialien gibt es Möglichkeiten der Härtung, wie bei Stahl? Kann man Kupferoberflächen auch entsprechend behandeln?
     
  9. #9 Kaspar Hauser, 19.01.2020
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    Es werden auch immer wieder E-61 und Mazzer Mini gewünscht.

    Du hast schon richtig erkannt, dass die Beliebtheit eines Materials nichts über die Tauglichkeit aussagt.

    Lass' dich nicht von den Fakten ablenken.
     
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  10. #10 benötigt, 19.01.2020
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    Technisch kann ich die Machbarkeit gar nicht beurteilen, aber bei Pfannen gibt es ja auch Mehrschichtlösungen (Sandwichböden), die bekanntermassen nicht nur plan sein muessen - wäre das ein innovativer und bezahlbarer Ansatz? Harte und beliebte Edelstahloberfläche, wärmeleitender Kupferkern?
    Ihr sagt mir, wenn ich völligen Blödsinn kreiere...
     
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  11. #11 bassato, 19.01.2020
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    habe mit werkstoffkunde nicht so viel am hut, trotzdem ein laienhafter gedanke:

    wenn edelstahl doch eine schlechtere wärmeleitfähigkeit hat, dann wird es länger dauern bis die gruppe durchheizt ist (das korrigiert ihr ja mit den aktiven elementen). damit sollte es aber auch länger dauern bis die gruppe abkühlt, weil mit mangelnder wärmeleitfähigkeit ja auch eine trägheit einhergeht. und ist denn eine solche trägheit und damit einhergehende temperaturkonstanz nicht gerade in der gruppe gewünscht?!
     
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  12. rgrewe

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    Das ist eher eine Funktion der Wärmekapazität:
    Kupfer: 0,385 kJ/mol K
    Edelstahl: 0,477 kJ/mol K
    Messing: 0,377 kJ/mol K
    Die höhere Wärmekapazität von Edelstahl bedeutet, dass es länger dauert bis die Brühgruppe abkühlt. Sind allerdings keine Größenordnungen unterschied, ich würde denken, dass die deutlich höhere Leitfähigkeit hier die größere Gewichtung erhalten sollte.

    schweizer-fn.de/stoff/wkapazitaet/wkapazitaet_metall.php
     
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  13. #13 Iskanda, 19.01.2020
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    Ja, das ist auch die Erfahrung aus dem Xenia-Projekt.
     
  14. #14 Iskanda, 19.01.2020
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    Darum geht es.

    Kundenwünsche zu berücksichtigen ist prinzipiell in vielerlei Hinsicht gut. Schlägt man dann einen anderen Weg ein, muss man genau wissen warum. Und da ich nur angelerntes Wissen habe, ist es sinnvoll sich abzusichern.

    Was du ziemlich gut auf den Punkt bringst, ist dass Kaufverhalten manchmal irrational ist. Das geht hin bis zu: Egal was es bringt - ich will es haben.

    Leider führt das dazu, dass wirklich wichtige eigenschaften in den Hintergrund geraten können. Ein schönes Beispiel ist der CO2-Wert in den Angaben der Autohersteller. Ich glaube das schaut (immer noch) fast keiner hin. Das Auto muss gut aussehen, viel Leistung haben, etc etc.

    Das was wir in der Maschine verbauen werden, ist teuer und vermutlich sehr sinnvoll, eignet sich aber nicht schnell als wichtigstes Merkmal wahrgenommen zu werden, das den Rest als weniger wichtig erscheinen lässt. Die Leute schauen halt erst einmal auf einfach erkennbare Merkmale und da entwickelt sich 'Edelstahl' klar erkennbar zu einem Buzz-Wort. So müssen wir uns auch um diesen klar erkennbar und einfach darstellbaren Punkte Gedanken machen.
     
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  15. #15 Iskanda, 19.01.2020
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    Blei. Auch wenn man 1000 Liter am Tag trinken müsst um eine Bleivergiftung zu bekommen. Für Leute mit einer Schwermetallvergiftung ist das aber eher schon ein Thema.

    Es gibt bleifreies Messing, aber das ist nach meinem Wissen sehr schwer zu bearbeiten und wird/ist spröde.

    Da hast du Recht. Die Lösung könte sein (so wird es jetzt schon gemacht): Die Kontur lasern und den Rest drehen und etwas fräsen.
     
  16. Knolli

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    Wenn Edelstahl so sehr gewünscht wird dann wäre es noch die Überlegung das ihr stärkere Heizpatronen verwendet um schneller auf Betriebstemperatur zu kommen.
    Ich weis allerdings nicht wie Stark diese zu bekommen sind. Oder ist die schnelle Aufheizzeit kein Kriterium bei diesem Projekt und es steht Design und Material im Vordergrund?
     
  17. #17 Iskanda, 19.01.2020
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    Das hat alles Grenzen. Auch bei dem Relais und das möchte ich nicht ändern. 2 x 150W sind schon sehr viel.

    Doch.
     
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  18. cbr-ps

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    Das Messing kommt in der BG aber doch nicht roh zum Einsatz, sondern wird verchromt, oder? Insofern steht und fällt das (minimale Rest-) Risiko mit Qualität und Haltbarkeit der Beschichtung.

    Aber gut, die super Ängstlichen ficht das alles nicht an, die wären sicher begeistert von Edelstahl, ebenso wie ein paar Materialfetischisten. Die Frage ist, wie hoch der Anteil dieser an den potentiellen Kunden ist und ob es sich für die lohnt, die thermischen Nachteile des Materials in Kauf zu nehmen.
     
  19. #19 wiegehtlasanmarco, 19.01.2020
    Zuletzt bearbeitet: 19.01.2020
    wiegehtlasanmarco

    wiegehtlasanmarco Mitglied

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    Das Thema Schwermetalle (nicht nur Blei) treibt ja viele Menschen um, siehe auch die andauernde Resonanz auf den BfR-Bericht.

    Durch meine Erfahrung mit der Restaurierung alter Espressomaschinen sehe ich mehr Belastung durch Kessel und Rohre, als durch die Brühgruppe (Lagerzeit, bzw. Oberfläche zu Volumen). Es gibt hier im KN ja immer wieder Nachfragen nach komplett Messing-/Kupferfreien Maschinen. Es ist halt die Frage ob die potenziellen Kunden bereit sind dafür genug Geld auf den Tisch zu legen.

    Wichtig scheint mir nach außen klar darzustellen wo welche Materialien eingesetzt werden. Tu Gutes und rede darüber!
    Vielleicht könnte es ja 2 alternative Brühgruppen geben, Edelstahl oder Kupfer/Messing.

    Wenn ich es richtig in Erinnerung habe, hat die Xenia ja einen Edelstahlkessel und PTFE-Leitungen. Wenn die neue Maschine ähnlich aufgebaut ist hat man ja schon mehr als die halbe Miete.


    EDIT: Es wäre auch interessant anzugeben ob die Schlauchanschlüsse Edelstahl oder (verchromtes) Messing sind.
     
  20. #20 Geschmackssinn, 19.01.2020
    Geschmackssinn

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    und genauso würde ich das auf der Produkt Seite schreiben....
    von wegen:
    "Blei abgebende Materialien...? Nein, die sind unter einer Beschichtung und kommen nicht in den Kontakt mit Wasser... etc"

    ansonsten kann ich nur meine Erfahrungen mit Blauglanz-Stahl vs. Edelstahl vs. Alu bei Backformen vergleichen....
    .... das Brot wird einfach am besten mit der Blauglanz-Stahl - Form, da hier die beste Wärmeleitung ist (knusprige Kruste)
    Edelstahl und Alu brauchen
    a) länger
    b) müssen sogar nochmal ohne Form nachgebackrn werden.

    also von mir keine klare Empfehlung für 100%Edelstahl in der BG.
    das verlängert nur unnötig die Aufheizzeit. (Energie Kosten...)
     
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