Titan – Perfektes Griffmaterial für Messer

Kein Werkstoff hat in den letzten zwei Jahrzehnten die Messerszene so aufgemischt wie Titan. Liner und Griffschalen, die früher aus Stahl und später aus Aluminium gefertigt wurden, werden heute häufig schon für die Messermittelklasse aus Titan hergestellt. Titan liegt nicht nur in der Gunst der Käufer weit vorn, es ist auch ein extrem spannender Werkstoff. Herkunft, Verwendung und Eigenschaften von Titan warten mit einigen für Messerfans interessanten Überraschungen auf.

Gegen Ende des 18. Jahrhunderts wurden die ersten Wissenschaftler auf eine bis dahin unbekannte Substanz aufmerksam. Diese Substanz war Titandioxid. Zusammen mit Eisen bildet Titandioxid ein Erz namens Ilmenit, das im deutschen Sprachraum auch als Titaneisen bekannt ist (FeTiO3). Der Eisenanteil liegt als Eisen-II-Oxid vor; das Mischungsverhältnis beträgt 48 % Eisen-II-Oxid und 52 % Titandioxid. Der deutsche Chemiker Heinrich Klaproth erkannte 1795, dass es sich bei Titan um ein Element handelt und gab seiner Entdeckung – angelehnt an die Titanen in der griechischen Mythologie – den Namen Titan.


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Erst gut dreißig Jahre später gelang es ein Verfahren zu entwickeln, mit dem aus dem Erz metallisches Titan gewonnen werden konnte. Das Verfahren war seinerzeit aufwändig, teuer und kompliziert. Daher dauerte es bis in die zweite Hälfte der 1930er Jahre, bis Titan in einem industriellen Prozess in größeren Mengen produziert wurde. Wie in Kriegszeiten nicht anders zu vermuten, stand der neue, seltene Werkstoff zunächst nur den Militärs und dem neuen Forschungsgebiet der Raketentechnik zur Verfügung. Der Erfinder des industriellen Herstellungsverfahrens war der Luxemburger Metallurge Justin Kroll. Er floh 1940 in die USA und arbeite dort zunächst für Union Carbide, später auch für die amerikanische Regierung.

Das Periodensystem der Elemente, Titan findet sich in der vierten Spalte von links

Das von Kroll entwickelte mehrstufige Herstellungsverfahren ist unter dem Namen „Kroll-Prozess“ bekannt und wird heute noch angewendet. Titan ist – wie gesagt – ein Element. Im Gegensatz zu chemischen Verbindungen kann es auf chemischem Weg nicht weiter zerlegt oder umgewandelt werden. Im Periodensystem der Elemente trägt es die Ordnungszahl 22 und gehört zu den Übergangsmetallen. Da es an in der obersten Zeile bei den Übergangsmetallen steht, fungiert es als Namensgeber für die „Titan-Gruppe“. Zur Gruppe gehören Zirkonium, Hafnium und das nicht natürlich vorkommende, radioaktive Rutherfordium.

Mit dem kleinen Rückblick auf den längst von der Festplatte gelöschten Chemieunterricht der Sekundarstufe 1 sei der grauen Theorie Genüge getan. Zurück in die Gegenwart und zurück zum Thema Messer!

Messerstahl ist eine Verbindung aus Eisen und anderen Elementen. Auch das Element Titan wird gezielt mit anderen Elementen versetzt, um seine Eigenschaften in gewünschter Weise zu verändern. Natürlich war die grundlegende Idee nicht, einen Werkstoff für Messergriffe zu entwickeln. Seit den 1950er Jahren werden Titanlegierungen in der Luftfahrt eingesetzt, unter anderem als Rohre für Heißluftsysteme. Bei Verkehrsflugzeugen sind die „Engine Bleed Air Ducts“, in denen heiße Luft von den Jet-Triebwerken mit hohem Druck zur Klimaanlage und zur Tragflächenenteisung befördert wird, aus armdicken, dünnwandigen und daher extrem leichten Titanrohren.

Rohrleitungsysteme aus Titan sind nur eine Anwendung für diesen Werkstoff in der Luftfahrt.

Mit der Optimierung des industriellen Herstellungsverfahrens kamen ständig neue Einsatzbereiche für Titan hinzu. Die Spanne reicht von der Medizintechnik über Ventile für Kernreaktoren bis zum Fahrzeug- und Motorenbau. Inzwischen werden natürlich auch zahlreiche Luxus- und Konsumgüter aus Titan gefertigt, dabei kann es sich sowohl um das Gehäuse einer noblen Armbanduhr wie auch das Piercing im Intimbereich handeln.

Titan ist von dem Mythos umgeben, selten und teuer zu sein. Beides stimmt nicht. Das Element Titan steht mit einem Gehalt von 0,565 % an 9. Stelle der Elementhäufigkeit der kontinentalen Erdkruste. Besonders teuer ist seine Gewinnung heute nicht mehr und der Preis für ein Kilo Titan liegt, je nach Reinheit und Bearbeitungszustand, zwischen fünf und etwa 30 Euro. Pyrotechniker kaufen ein Kilo Titanpulver für etwa 35,- Euro ein aber dazu später mehr…

Titan bringt viele positive Eigenschaften mit, eine davon ist seine Korrosionsträgheit unter normalen Umweltbedingungen. An seinen Oberflächen bildet Titan eine oxydische Schutzschicht (Passivierungsschicht) aus, die bis etwa 400° Grad C stabil bleibt und Reaktionen mit anderen Stoffen verhindert. Da Titan in keinem Körpermilieu korrodiert und weder allergische noch immunologischen Reaktionen hervorruft, ist es ein perfekter Werkstoff für Implantate aller Art. Oder eben für die bereits erwähnten Piercings …


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Für Messergriffe ist Titan aber hauptsächlich aus anderen Gründen interessant. Zunächst ist das geringe Gewicht bei hoher Festigkeit und struktureller Belastbarkeit spannend. Die Lockbar eines Framelock Folders ist an ihrer dünnsten Stelle oft kaum einen Millimeter stark. Trotzdem verformt sie sich nicht und Titan neigt nicht zu schneller Materialermüdung. Deshalb bricht die Lockbar auch nach Jahren des Gebrauchs nicht.

Um diese Festigkeit bei gleichzeitiger Elastizität zu erreichen, werden dem auf 99,9 Prozent Reinheit gebrachten Titan sechs Prozent Aluminium und vier Prozent Vanadium beigemischt. Diese Rezeptur ist die bekannteste Legierung der gesamten Messerszene, bekannter und verbreiteter als jeder Klingenstahl. Im Gegensatz zu den knapp hundert gebräuchlichen Stahllegierungen für Klingen, bestehen so gut wie alle Titangriffe aus der Legierung „Ti-6Al-4V“. Das Prinzip der Bezeichnung ähnelt einigen Normsystemen für Klingenstahl, bei denen die Legierungselemente im Namen auftauchen (z. B. 10Cr15MoV). In der Werbung wird oft der Eindruck erweckt, „6Al4V“ sei ein Qualitätsmaßstab, tatsächlich ist es nur die Bezeichnung für die Titanlegierung. Die Qualität von „6Al4V“ kann aufgrund der Reinheit seiner Ausgangsmaterialien sowie der Verfahrenstechnik bei der Herstellung schwanken.

Gut zu erkennen ist die geringe Materialstärke an der Lockbar

Als hochlegiert bezeichnet man eine Legierung immer dann, wenn der Anteil eines Legierungselements über 5 Prozent liegt (vergl. Artikel: Die besten Messerstähle des 21. Jahrhunderts). Hochlegierte Titan-Werkstoffe erreichen die Festigkeit vergüteter Stähle bei einem Bruchteil des Gewichts. Vergütete Stähle bedeutet: durch Legierungselemente veredelt, nicht durch Wärmebehandlung gehärteter Stahl! Mit einer Dichte von 4,51 g / cm³ (bei 20°Grad C) ist es fast um die Hälfte leichter als Stahl. Die Dichte von Titan ist 60 Prozent höher als die von Aluminium, seine strukturelle Belastbarkeit allerdings mehr als doppelt so hoch. Titan ist ein schlechter Leiter für Wärme und Elektrizität. Dadurch wirken die Titangriffe eines Messers in der Hand nicht so metallisch kalt wie Griffe aus Stahl oder Aluminium.

In der Werbung wird gelegentlich die Formulierung verwendet, der Griff eines Messers bestehe aus „Grade 6“ Titan. Das ist zwar grundsätzlich korrekt aber nur wenig aussagekräftig. Nach dem US-amerikanischen Standardisierungssystem ASTM (American Society for Testing and Materials) wird Titan in 35 unterschiedliche Reinheitsgrade (Grad 1 bis 4) und Legierungsklassen (5-35) eingeteilt. Grade 6 steht – verkürzt formuliert – für die in der Messerwelt verwendete Legierung Ti-6Al-4V.

Das Element Titan hat noch einige interessante Aspekte. Obwohl die Ti-6Al-4V Legierung unter Umweltbedingungen nicht korrodiert und bis in hohe Temperaturbereiche sogar gegen Laugen und verdünnte Säuren beständig ist, kann sich reines Titanpulver bei Raumtemperatur selbst entzünden. Titan ist „pyrophor“, also „feuertragend“. Ein Klassiker im Chemieunterricht ist das Experiment mit weißem Phosphor, der sich an der Luft selbst entzündet. Nichts Anderes passiert mit reinem Titanpulver, nur läuft der Vorgang quasi in Zeitlupe ab. Während der Phosphor bereits nach wenigen Sekunden brennt, erwärmt sich das Titanpulver relativ langsam. In der Pyrotechnik werden Titanpulver und -späne gerne für silberne oder goldene Funkenregen eingesetzt aber keine Angst: die Griffschalen des 2000 Euro teuren Custom Knife mutieren weder zum „Pyro“ noch zum Taschenofen. Die Zündbereitschaft hängt im Wesentlichen von der Korngröße ab; Titan ist in kompakter Form nicht brennbar.

Während Normalbürger bei Wunderkerzen mit Eisenstaub vorlieb nehmen müssen, setzen Profis bei bestimmten Effekten auf Titansplitter

Dafür hat Titan den Messerfans durch die Einwirkung von Feuer oder Hitze etwas viel Besseres zu bieten: es lässt sich anodisieren. Ursprünglich diente das Anodisieren der Erzeugung einer Oxidschicht, zum Beispiel beim Eloxieren von Aluminiumteilen.  Zwar funktioniert das Anodisieren mit einer Hitzequelle aber dabei sind weder die farblichen Ergebnisse noch die Unversehrtheit des Werkstücks garantiert.

Im professionellen Bereich erfolgt die Anodisierung durch Strom. Beim Anodisieren wird ein Titanblock, eine Platte oder auch nur eine einzelne Griffschale in eine wässerige Lösung von Schwefel-, Oxal- oder Chromsäure getaucht. An das Metall und die Lösung werden elektrische Pole angelegt, wobei das Metall den Pluspol, die Lösung den Minuspol erhält. Durch den Stromfluss bildet sich an der Anodenoberfläche eine Oxidschicht. Dabei bestimmen die Höhe der Spannung, die Stärke des Stroms und die Einwirkdauer den Grad der Anodisierung und somit den entstehenden Farbeffekt.


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Messergriffe aus Titan besitzen immer eine Oxidschicht, wie sich zum Beispiel an den unbehandelten Griffschalen der Sebenza Modelle von CRK zeigen lässt. Ziel des Anodisierens von Messergriffen ist die farbliche Gestaltung. Dabei entstehen allerdings keine Farbpigmente; der Farbeffekt entsteht durch Dünnschichtinterferenz. Ist kompliziert, kennt aber jedes Kind. Der Farbeffekt auf einer Seifenblase beruht ebenfalls auf diesem optischen Phänomen. Bei der Dünnschichtinterferenz wird weißes Licht vom oberen und unteren Rand einer dünnen, optisch transparenten Schicht unterschiedlich reflektiert. Durch Interferenzen werden richtungsabhängig bestimmte Wellenlängen ausgelöscht, so dass nur das Licht in der jeweiligen Komplementärfarbe sichtbar bleibt.

Die Individualiserung von Messern hat sich zum Trend entwickelt; das Anodisieren trifft damit den Geschmack vieler Messerfans.

Da sich die Schichtdicke durch Strom und Spannung steuern lässt, kann auch der gewünschte Farbeffekt (nicht die entstehende Farbe ;-)) gesteuert werden. Bei 10–25 Nanometer Schichtdicke entstehen Gold und Bronzetöne, bei 25–40 nm Violett, bei 40-50 nm Dunkelblau, bei 50–80 nm Hellblau, bei 80–120 nm Gelb, bei 120–150 nm Orange, bei 150–180 nm rötliches Lila und bei 180–210 nm Grün.

Das Farbspektrum bei der Anodisierung von Titan zeigt sich an den Pommes Piekern von Steffen Bender.

Titan wird als Griffmaterial in der Messerszene auf absehbare Zeit ohne Konkurrenz bleiben. Kein anderer Werkstoff vereint die benötigten Eigenschaften von geringem Gewicht, hoher Stabilität, guten Bearbeitungseigenschaften, einem angenehmen Handgefühl und optischer Attraktivität so perfekt wie Titan. Die Avantgardisten der Messerszene experimentieren seit einiger Zeit mit Zirkonium. Dieses Element, das ebenfalls aus der Titangruppe stammt, ist allerdings deutlich schwerer und besitzt ein schlechteres Verhältnis aus Gewicht und Stabilität. Zirkonium wird in einer Zircalloy genannten Legierung verwendet und bisher fast ausschließlich für Bolster und andere dekorative Elemente eingesetzt.


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