Gasblase

Gasblasen in Stahlguss

Gasblasen sind vor allem in drei Bereichen von Bedeutung:

Als Luftblasen haben sie unzählige Anwendungen in der Technik gefunden. Einige Beispiele sind

Dekompression bei gelösten Gasen

Flüssigkeiten enthalten meist auch gelöste Gase, wobei deren Löslichkeit stark vom herrschenden Umgebungsdruck abhängt. Bei Druckentlastung wird es frei und kann drastische Phänomene bewirken – vom Sekt und Mineralwasser bis zur Taucherkrankheit und zu heftigen Gasexplosionen oder heißen Ascheströmen bei manchen Vulkanen.

Vom Sekt zur Taucherkrankheit

Wenn man eine Sekt- oder Mineralwasserflasche öffnet, perlt das zuvor unter hohem Druck gelöste Gas (hier Kohlendioxid) empor und entweicht aus der Flasche. Je rascher die Flasche geöffnet wird (oder je heftiger der Sektkorken knallt), desto schneller entweicht das Gas und kann umso mehr Flüssigkeit mitreißen.

Ähnlich wirkt die Dekompression beim zu raschen Emporsteigen eines Sporttauchers. Der im Blut gelöste Stickstoff bildet bei Druckentlastung zunächst kleine, dann immer größere Gasblasen, was schließlich zur Embolie und zum Tod führen kann. Einziges Gegenmittel (abgesehen von der Taucherglocke) ist ein langsames, von Pausen unterbrochenes Aufsteigen, welches Zeit zum Entgasen gibt.

Anders als beim Druck sinkt die Löslichkeit von Gasen geringfügig, wenn die Wassertemperatur steigt. Im normalen Leitungswasser ist Luft im Prozentbereich gelöst. Wenn man daher ein Glas kühles Wasser stehen lässt, sammeln sich durch die Erwärmung allmählich kleine Bläschen innen am Glas.

Gasexplosionen im Vulkanismus

Sehr drastisch wirkt die Dekompression bei manchen geologischen Prozessen, z.B. im Vulkanismus. Je mehr Gase die aus der Tiefe aufsteigende Gesteinsschmelze (das Magma) enthält, desto schneller werden sie bei Druckentlastung frei, was den Aufstieg des Magmas beschleunigt und schon im Vulkanschlot zu Gasexplosionen führen kann. Oft entsteht bei Vulkanausbrüchen mit großem Asche-Anteil ein Gas-Partikel-Gemisch, das als heißer pyroklastischer Strom die Hänge des Vulkankegels hinunterrast und viele Menschenleben kosten kann.

Gasblasen im Metallguss

Auch beim Gießen entstehen Gasblasen im Metall, allerdings teilweise aus anderen Gründen. Es sind glattwandige, kugelförmige Hohlräume, deren Durchmesser 2 bis 3 mm übersteigen kann.

Arten der Bläschen

Die im Metallguss auftretenden Gasblasen lassen sich folgendermaßen charakterisieren:

Jede dieser Erscheinungen stellt eine Unterbrechung der metallischen Grundmasse dar und mindert daher die Festigkeit des gegossenen Werkstoffes.

Poren sind die Hohlräume, die kleiner als 2 mm sind und nestartig auftreten.

Pinholes (Nadelstichporosität) sind längliche Hohlräume, die senkrecht zur Oberfläche angeordnet sind. Sie treten in bestimmten Bereichen von Gussstücken auf, die im Nassgussverfahren hergestellt worden sind.

Geschlossene Luftblasen sind rundliche Hohlräume, die vereinzelt im oberen Teil von Gussteilen auftreten, meist dicht unter der Oberfläche. Ihre Wände können als metallisch glänzend beschrieben werden.

Weitere Hohlräume, die durch Schrumpfung des Gußstücks beim Erstarren entstehen können, werden Lunker genannt. Sie lassen sich teilweise durch gießereitechnische Methoden verringern.

Ursachen der Blasenbildung

Literatur

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 22.02. 2022