2 december 2014. An-organische materialen. Metaal in Leiden.

2 December waren we te gast bij het Museum Boerhave in Leiden voor een college over metaal. Museum Boerhave is hiervoor een geschikte locatie om zij een eigen atelier hebben voor metaalrestauratie. In de ochtenduren kregen we les van Rosalijn IJken, zelfstandig metaalrestaurator. Zij vertelde ons over de eigenschappen van metaal en waar je op moet letten in de omgang met metalen voorwerpen. NOOIT MET BLOTE HANDEN AANRAKEN volgens Rosalijn. Vetten en zuren op de handen kunnen immers nare vingerafdrukken achterlaten. Die vingerafdrukken worden door oxidatie soms pas op een later tijdstip zichtbaar en zijn erg moeilijk te verwijderen.

In de middag werden we in het restauratieatelier rondgeleid door Auke Gerrits, metaalrestaurator bij Museum Boerhave. Hij liet ons enkele technieken zien van metaal bewerken. Zoals vrezen, forceren en zelfs het tappen van een schroefdraad.

Metaal Auke

Metaal

Metalen zijn in de loop der eeuwen veel gebruikt om talloze verschillen sier- en gebruiksvoorwerpen te maken. We komen dan ook veel metaal tegen in museale collecties. Metalen geven meestal de indruk goed bestand te zijn tegen schades. Niets is echter minder waar. De meeste metalen zijn uitermate gevoelig voor corrosie. Corrosie kan men beschrijven als een proces waarin een metaal terug tracht te keren naar zijn oorspronkelijke vorm, het metaalerts (een metaaloxide of sulfide) waaruit het gewonnen werd. Om van een erts een metaal te maken wordt er veel energie ‘toegevoegd’. Een metaal keert langzaam terug naar zijn oorspronkelijke lage energie toestand door zich te binden aan zuurstof of chloriden. Roest is een voorbeeld van ijzer dat zich bind met zuurstof. De edele metalen zoals zuiver goud en platina zijn of deze regel een uitzondering , alle onedele metalen takelen echter in de loop van de tijd af. Corrosie is een elektrochemisch proces. Onder invloed van een ionengeleider, vaak water waarin de ionen ‘oplossen’, maken ionen zich los van moleculen. De moleculen splitsen zich als het ware op en vormen nieuwe verbindingen. Zo kan er oxidatie of corrosie optreden.

Soorten metaal en legeringen

Er zijn veel bekende metalen. Enkele van de soorten die men vaak in musea tegenkomt zijn: koper, ijzer, zilver, tin en lood. Metalen kan men herkennen aan hun kleur. Goud is geel, koper is rossig van kleur. De overige metalen zijn wit (zilver) van kleur of grijs. De aanslag of corrosie van een metaal kan ook een specifieke kleur hebben. Wanneer zilver aanslaat is de kleur van de corrosie zwart, maar als de laag nog erg dun is kan het een regenboog reflectie hebben. IJzer-oxide, ofwel roest, in oranjebruin tot rood van kleur. Ernstige corrosie op voorwerpen van koper is groen van kleur en loodoxide is wit. Daarnaast kan men metalen herkennen aan hun gewicht. Lood is zwaar en aluminium is licht. IJzer en de meeste ijzerlegeringen zijn de enige metalen die magnetisch zijn.

Zilveren lepel. Zilver is een wit metaal

Zilveren lepel. Zilver is een wit metaal

304px-Gold-crystals

Geel Goud

220px-NatCopper

Rood koper

Pure metalen zijn in de regel zachter en gevoelig voor corrosie. Daarom is men metalen met elkaar gaan versmelten (legeringen) om andere eigenschappen te bereiken. Zo is men zilver met koper gaan legeren om het zo harder te maken, waardoor het beter kon worden gebruikt voor gebruiksvoorwerpen zoals bestek en ander eetgerei. Een andere bekende legering is messing (geelkoper of in het engels brass). Dit is een legering van koper (55 tot 70%) en zink (45 tot 30%). Dit geeft een hard en gelig metaal. Aan een normale messinglegering kan een kleine hoeveelheid van een ander metaal worden toegevoegd om de eigenschappen van het messing te verbeteren. Als men aluminium of tin toevoegt aan messing maakt dit het metaal sterker en corrosiebestendig. Het aluminium of tin vormt een zeer hard, dun en doorzichtig corrosielaagje dat zelfherstellend is en het voorwerp beschermd tegen verdere corrosie. Dit soort legeringen word zeer veel gebruikt in zoutwatermilieus. Het wordt ook wel naval brass genoemd. We hebben in het Noordelijk Scheepvaartmuseum dan ook veel messing voorwerpen in onze collectie.

Metaal kan ook gegalvaniseerd worden om het bestendiger te maken tegen corrosie en krassen of om het uiterlijk te verfraaien. Het ene metaal wordt met behulp van een elektrochemische methode bedekt met een laagje van een ander metaal. Blik is bijvoorbeeld vertind ijzer. Wanneer de dekkende laag sluitend is zal een voorwerp reageren alsof het van het dekkende materiaal is gemaakt. Een zilveren voorwerp dat verguld is zal dus niet zwart verkleuren of corroderen. Wanneer de dekkende laag een metaal is dat minder edel is, zoals bijvoorbeeld bij verzinkt ijzer, dan vormt de corrosielaag van het dekkende metaal een beschermende laag (de corrosie concentreert zich op de onedele dekkende laag, waardoor het onderliggende metaal onaangetast blijft)

Het bewerken van metaal

Er zijn verschillende manieren om metalen te bewerken. Zoals: smeden, gieten, forceren,klinken,hameren, draaien en vrezen. Bij gedraaid metaal word het metaal in een draaibank rondgedraaid en met een bijtel word er metaal wordt uitgesneden. Gedraaid messing komen we in het NSM regelmatig tegen in de vorm van bijvoorbeeld kompasbehuizingen. Geforceerd metaal zien we al een plaat metaal (of blik) met mechanische kracht rond een vorm word geperst, het betreft hier meestal ronde of conische vormen. Bij het slaan van metaal en word een stuk of plaatje metaal met een hamer om een klein aambeeld tot de gewenste vorm geslagen. Geslagen metaal is te herkennen aan een oppervlak met een reliëf van vele ondiepe kuiltjes veroorzaakt door de hamerinslagen. Klinken is een methode om twee platen metaal met elkaar te verbinden. In de platen of metalen onderdelen zijn eerst gaten geponst. Deze gaten worden parallel gelegd met de corresponderende gaten in de andere plaat of onderdeel. Door deze gaten word een metalen staafje of klinknagel gestoken. Deze nagel werd vervolgens aan beide kanten op plat geslagen (ziet men soms bij klein smeed werk) of met behulp van een dolly en snappers aan beide kanten bol geslagen. Deze verbindingsmethode is beter bestand tegen de stress veroorzaakt door het krimpen en uitzetten van metaal onder temperatuurverschillen dan lasnaden. Daarom is deze methode vaak gebruikt in de scheepsbouw.

Schade aan metalen en preventieve conservering.

Schade door fysieke krachten: Metalen zijn gevoeliger voor schade door fysieke krachten dan dat ze op het eerste oog lijken. Metalen zijn soms zachter dan we verwachten en daardoor gevoelig voor krassen en deuken. Draag daarom geen juwelen zoals ringen, horloges of armbanden bij het hanteren van metaal. Ondersteun objecten goed en let op waar het zwaartepunt ligt om te voorkomen dat ze omvallen. Metaal heeft een kristalstructuur, maar herhaaldelijke mechanische stress, zoals buigen, stoten of vallen, kan het kristalrooster veranderen waardoor het metaal bros wordt en makkelijk breekt. Denk aan een paperklip die breek als je het ijzerdraad een aantal keer buigt. Onderdelen van metalen voorwerpen kunnen soms los zitten of niet goed vastgezet zijn. Dus ook voor metalen voorwerpen geld dat je ze niet moet oppakken bij uitstekende onderdelen zoals oren of handvaten. Deze kunnen verbuigen of breken. Veel poetsmiddelen bestaan uit een schuurmiddel en ammoniak. Elke poetsbeurt verwijdert schuurt een klein laagje metaal weg waardoor het steeds dunner wordt of decoraties weggepoetst worden. Het ammoniak zorgt voor extra corrosie waardoor dit dunne metaal extra gevoelig word voor breken of scheuren.

Biologische schade: Metalen zijn niet gevoelig voor biologische schade. Sommige metalen zoals zilver en koper (en koperlegeringen zoals messing) hebben zelfs een antibacteriële werking.

Schade door licht: Metalen zijn zelf niet gevoelig voor licht. Eventuele restauraties en gebruikte lijmen kunnen dat echter wel zijn. Schade door een verkeerde luchtvochtigheid: Corrosie is een elektrochemisch proces waar water voor nodig is. Een te hoge luchtvochtigheid kan dus rampzalige gevolgen hebben voor een metaalcollectie. Het advies is dan ook om metaal bij een lage luchtvochtigheid te bewaren. Het liefst bij een RV onder de 30%. Dit is echter economisch onrealistisch. Gevoelige voorwerpen kan men echter in luchtdichte plastic dozen bewaren in combinatie met een vochtvreter van silicagel (deze mag de voorwerpen niet direct raken). Men kan voorwerpen ook sealen in plastic (niet vacuüm). Dit moet men doen in een ruimte waar de luchtvochtigheid laag is (anders word er vocht in de verpakking gesloten). Probeer de RV in een depot waar metalen open bewaard worden rond de 40% te houden.

Literatuur en Links:

Verzeker de bewaring: Aflevering metaal.
rust_never_sleeps
Museum Galleries Scotland.Caring for metalcollections in museums.

Chemische schade en schade door vervuiling: De grootste schadepost aan metalen is corrosie, een vorm van chemische schade. Vuil en stof op het oppervlak van een metalen voorwerp trekken vocht aan waar het metaal mee reageert. Zuren kunnen ook voor corrosie zorgen. Zuren, vet en chloriden op het huidoppervlak kunnen op de meeste metalen lelijke gecorrodeerde vingerafdrukken veroorzaken. Gebruik daarom altijd handschoenen bij het hanteren van metaal. Ook zuren uit bijvoorbeeld eigenhout, mdf of papier kunnen voor corrosie zorgen. Zo oxideert lood onder de invloed van zuur tot het witte en giftige loodoxide. Vooral de combinatie van lood en eikenhout is wat dat betreft berucht. Gebruik dan ook geen hout of andere zure verpakkingsmaterialen. Maak gebruik van zuurvrij papier of inert plastik (polyester). Zwavel in de lucht zorgt voor een zwarte oxidatie op zilver. Ook zwavel in rubber kan zilver aantasten (gebruik dus nooit elastiekjes in contact met zilver). Bepaalde soorten vilt,wol, rubber en sommige verven kunnen zwaveldampen uitwasemen. Houdt hier ook rekening mee bij het opslaan van zilver. Let op welke soorten metaal men naast elkaar bewaard. Wanneer sommige metalen elkaar aanraken kan er een galvanisch koppel ontstaan, waardoor het minst edele metaal versneld gaat corroderen. Dit noemt men galvanische- of contactcorrosie. Wanneer de beschermde laag van een gegalvaniseerd object gekrast of op andere wijze is beschadigt kan men deze reactie ook zien optreden.

  Hanteren van metalen voorwerpen.

Hanteer de voorwerpen bij voorkeur met nitril-handschoenen aan. Want hoewel het soms even duurt dat vingerafdrukken op metaal te voorschijn komen , ze zijn erg moeilijk om te verwijderen. Bovendien kunnen sommige corrosie producten (zoals lood-oxide) giftig zijn. Draag geen ringen of andere juwelen om krassen te voorkomen. Pak metalen voorwerpen op met beide handen en til het niet op aan oren, tuiten of andere uitstekende onderdelen omdat deze kunnen afbreken.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s