Lima - Das Eigenleben des Lokgewichts

Es geht in diesem “Dies+Das” um ein Detail der “alten” Limamodelle. Wir sind also bei den Klassikern, an dem sich jeder Limasammler erfreut, bevor dann massive Metallrahmen die LokgehĂ€use ausgefĂŒllt haben. Modelle aus der Zeit, als eine Lokomotive von Lima deutlich weniger Teile als ein Plastikflugzeug von Revell oder Airfix hatte und eingesetzte Fenster schon etwas Besonderes waren. Also um Modelle aus der Zeit, als man Lima im Kaufhaus zwischen Puzzles und Lego finden konnte.

Ein “echter” Modellbahner (was auch immer das sein mag...) mag sich von diesen Modellen mit Schaudern abwenden, aber viele frĂŒhen Limamodelle sind es wert, sie sich genauer anzusehen, denn sie geben oft das Erscheinungsbild des Vorbilds ausgezeichnet wieder. Das muss ja nicht die DB 111 mit der Front der E410 sein, die war wirklich suboptimal. Aber da gab es eine Vielzahl von Modellen, die heute noch gefallen können und Vorbilder wiedergaben, die von anderen Herstellern zum Teil völlig vernachlĂ€ssigt wurden. Als Beispiele nenne ich hier nur einmal die DB 110.3, E310/E410, 221, 280, 288, ÖBB 2143, SBB Ae 3/6, Bm 4/4, Re 4/4 I, FS E424, 444, 633, 646, 656. Zudem waren diese Modelle im Vergleich gĂŒnstig zu bekommen und leicht zu verbessern.

Was viele dieser Modelle gemeinsam hatten, war der konstruktive Aufbau. Der Lokrahmen bestand aus Kunststoff als TrĂ€ger fĂŒr Antrieb, bzw. die Drehgestelle. Darauf wurde ein LokgehĂ€use geklippst, manchmal auch geschraubt, was ebenfalls aus Kunststoff bestand. FĂŒr das notwendige Gewicht, um auch ein paar Wagen zu ziehen, sorgte ein Metallgewicht. Dieses war bei den Drehgestellloks ĂŒberwiegend in der Lokmitte platziert. Noch Ă€ltere Limaloks hatten hier eine oder mehrere Bleiplatten, aber die Version mit dem geformten Gewicht war hĂ€ufig.

Aufbau einer Limalok (hier eine E410 der DB), wie er ĂŒber viele Jahre Standard war

So ein Gewicht ist ja nur ein toter Metallklotz - könnte man denken - aber dem ist eben nicht so, es lebt! So gibt es inzwischen im Internet mehrere Hinweise, Fotos und Berichte, dass sich das Gewicht in verschiedenen Limamodellen verĂ€ndert. Es dehnt sich dabei im Umfang aus, bekommt sozusagen eine Beule. Dabei kann es passieren, dass das Gewicht das GehĂ€use nach außen drĂŒckt und es sogar zu einem Riss im Kunststoff oder anderen BeschĂ€digungen in der Lok kommen kann.

Gewicht aus einer ÖBB 2043 mit einer deutlichen Ausbeulung

Wenn man dies rechtzeitig erkennt, kann man es mal ganz profan mit einer Feile beheben und die Ausbeulung entfernen und weiter beobachten. Daher hier die Empfehlung, seine Limamodelle nicht einfach im Schrank liegen zu lassen, sondern sich hin und wieder zu vergewissern, dass das Gewicht auch noch gesund ist.

Ich kann hier keine Auflistung abgeben, welche Modelle betroffen sind und ob es dann auch alle Modelle dieser Serie sind. Da im Internet aber diverse Limamodelle genannt werden, bei denen das Problem aufgetreten ist und ich einige davon selber bestĂ€tigen kann, hier eine kleine Übersicht ohne GewĂ€hr. Diese muss aber weder abschließend, noch in jedem Fall zutreffend sein. Durch die Fertigung ĂŒber Jahre hinweg gab es eben auch Unterschiede in der Materialzusammensetzung.

Bekannte Modelle mit “Gewichtsproblemen”. Es deutet einiges darauf hin, dass vor allem Modelle aus Anfang der 1980er Jahre betroffen sind:

DB: 10, 18, 39, V188
FS E656
NS 1220
NSB El.14
ÖBB 1043, 2043
SAR E5
SBB Ae 3/6, Ae 6/6, Bm 4/4, RBe 4/4, Re 4/4 I
SJ Rc2
SNCF 141 R, RGP 825
ALCo 1930, Plymouth MDT

Es wĂ€re jetzt ganz einfach, dieses Problem dem Begriff Zinkpest oder Zinkfraß zuzuordnen. Damit liegt man ja in der Regel auch völlig richtig. Auch andere Hersteller waren und sind davon betroffen, wenn das Ausgangsmaterial, bzw. die Zusammensetzung der Zinkal-Legierung, eben nicht in Ordnung war. Sehr bekannt ist dabei Klein Modellbahn, aber auch bei Roco, MĂ€rklin, Piko, Brawa Liliput u. a. kann dieses Problem bei bestimmten Modellen auftreten und im schlimmsten Fall ein ganzes Lokmodell vernichten.

Dass es nicht ganz so einfach ist, zeigten aber verschiedene BeitrĂ€ge in den Modellbahnforen, wo dieses Problem diskutiert wurde. Sehr interessant war dabei auch eine umfangreiche chemische Analyse im FAM (Forum Alte Modellbahnen) von Michi67 (Michael Meier). Mit seiner Erlaubnis darf ich diese Analyse auch hier veröffentlichen und weiteren Modellbahnern zur VerfĂŒgung stellen. Hier ist sein Bericht:

Werkstoffkundliche Analyse eines LIMA Lokgewichtes zum Thema „Zinkfraß“ o. Ă€.
von Michael Meier (April 2016)

Immer wieder tauchen in der Modellbahn-Szene Klagen ĂŒber gerissene bzw. ausgebeulte Lok-GehĂ€use auf. In vielen FĂ€llen sind dafĂŒr offenbar Ballastgewichte verantwortlich, welche durch chemische Prozesse im Laufe der Jahre ihr Volumen Ă€ndern und somit die sie umgebenden GehĂ€use förmlich ausbeulen oder „sprengen“. Zu dieser Thematik stellte mir Herr Christoph Rizzo aus der Schweiz ein entsprechendes Ballastgewicht fĂŒr Untersuchungszwecke zur VerfĂŒgung. Nach Aussagen von Herrn Rizzo stammt dieses Gewicht aus einer Lima Lok mit der Katalognummer 208130. Es handelt sich um das Modell auf Basis einer El.14 im Dienste der NSB.

Teil I der Untersuchungen:

ZunĂ€chst einmal etwas evtl. leicht Überraschendes - von ZINK fraß oder ZINKpest kann hier keine Rede sein, denn es handelt sich nicht um eine Zinklegierung, sondern um fast reines Blei!!! Schon beim Auspacken des Gewichtes wunderte ich mich ĂŒber die offensichtlich hohe Dichte. Hier das Gewicht:

Da ich beruflich hauptsÀchlich mit Zink und seinen Legierungen zu tun habe, war mir schnell klar, dass hier kein Zink vorliegen kann. Der Verdacht in Richtung Blei war also naheliegend. Um Gewissheit zu erhalten, wurde das Gewicht mittels RFA (Röntgenflouroszensanalyse) analysiert. Dabei bestÀtigte sich der "Blei-Verdacht". Die Ergebnisse der RFA habe ich hier einmal als Diagramm dargestellt - die Elemente sind in Gewichtsprozent dargestellt.

Ins Auge sticht natĂŒrlich der Haupt-Peak fĂŒr die Blei-Linie. Der Bleigehalt betrĂ€gt 95,5 %. Das Element mit dem nĂ€chsthöchsten Gewichtsanteil ist Zink mit 1,41 %. FĂŒr Nicht-Chemiker: Die Elemente auf der Achse von links nach rechts sind : Magnesium, Aluminium, Silizium, Phosphorverbindungen, Kalium, Calcium, Mangan, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium, Zinn, Blei und Antimon.

Hier das Messprotokoll:

Die chemische Zusammensetzung dieses Gewichts ist also somit geklĂ€rt. Zur Absicherung fĂŒhrte ich noch eine Dichte-Bestimmung nach der VolumenverdrĂ€ngungs- Methode durch. Hier ergab sich eine rechnerische Dichte von 11,5 g/cmÂł, was ebenfalls auf Blei hindeutet. FĂŒr Zink liegt die Dichte bei ca. 7,5 g/cmÂł.

Zur endgĂŒltigen Absicherung fĂŒhrte ich an dem Gewicht eine HĂ€rteprĂŒfung mit einem Kleinlast-HĂ€rteprĂŒfer durch. Hier ergab sich ein Wert von 10 HV, was sehr weich ist! Zink bzw. Zink-Legierungen liegen deutlich höher, nĂ€mlich im Bereich um 40-50 HV. Dies war also zunĂ€chst die chemische Analyse.

Es wĂ€re natĂŒrlich sehr interessant zu wissen, welche Blei-Legierungen oder ggf. auch Zink-Legierungen in der Modellbahn-Branche denn eigentlich ĂŒberhaupt ĂŒblich sind! Erst dann könnte man definitiv sagen, dass Element x bzw. y viel zu hoch oder zu niedrig legiert ist! Im Spielwarenbereich wurden meines Wissens zumindest fĂŒr GEHÄUSE gern Zinklegierungen der ZAMAK-Gruppe verwendet. Dies trifft in diesem Fall aber ja nun ĂŒberhaupt nicht zu, da es sich hier um ein Bleigewicht handelt. Mir ist allerdings auf Anhieb aber auch keine technische Legierung mit einem Blei-Gehalt von 95,x% bei 1,4% Zink bekannt. Wer weiß evtl. mehr? Wie bereits gesagt, kann eine solche "Beule" unterschiedliche Ursachen haben. Produktionstechnisch könnte es sich um einen einfachen Gussfehler handeln (Lunker, Pore, Blase), sprich Luft/Gaseinschluss, wenn eine Schmelze zu schnell/zu heiß z. B. in eine Form gespritzt/gegossen wird. Dann mĂŒsste diese Beule allerdings von Anfang an vorhanden gewesen sein und der Lok-Besitzer hĂ€tte im gĂŒnstigsten Fall sofort nach Erwerb der fabrikfrischen Lok einen Blick unter das GehĂ€use werfen mĂŒssen, was wohl die wenigsten tun. Korrosionstechnisch könnte es sich um eine elektrochemische Korrosion handeln, bzw. um eine sogenannte inter- oder auch intrakristalline Korrosion.

Werden die vorgeschriebenen Maximum- oder auch Minimum-Werte von einzelnen Legierungsbestandteilen nicht eingehalten oder sind insbesondere "unedle" Bestandteile in zu hoher Konzentration vorhanden, so lagern sich diese Verunreinigungen beim Erstarren einer Schmelze bevorzugt an den sogenannten Korngrenzen ab. Sie sind chemisch unedler und damit korrosionsanfĂ€lliger. Da sie sich an den Korngrenzen anreichern, beginnt spĂ€ter bevorzugt genau dort die Korrosion und diese Korngrenzen "brechen/reissen" förmlich auf und fĂŒhren letztendlich auch zu einer VolumenverĂ€nderung. Bei dem vorliegenden Gewicht könnten evtl. beide Ursachen zum Tragen kommen. Schneidet man die Beule auf, wie das ja auch schon andere Modellbahner vorher getan haben, so zeigt sich ein riesiger Hohlraum. ZunĂ€chst also ein offensichtlicher Gussfehler, denn eine solche VolumenĂ€nderung schafft nicht ALLEINE eine Korrosion und ein Hohlraum hat gar nichts mit Korrosion zu tun, sondern ist erst einmal rein gießtechnisch verursacht! Wie gesagt, das A&O wĂ€re, wenn man von einem bzw. mehreren Modellbahnherstellern erfahren könnte, welche Legierungen bei der Produktion solcher Gewichte ĂŒberhaupt ĂŒblicherweise verwendet werden. Hier noch ein paar Bilder:

Teil II der Untersuchungen:

ZunĂ€chst der besseren Übersicht halber noch einmal die chemische Analyse des vorliegenden Ballastgewichtes in tabellarischer Form:

Mir persönlich ist keine technische Blei-Legierung dieser Zusammensetzung bekannt. Man könnte angesichts dieser Werte fast meinen, dass hier sogenanntes „Roh-Blei“ vorliegt. Hierzu habe ich jedoch keine Erkenntnisse – wer weiß mehr?

Abschließend wurde eine metallographische Untersuchung durchgefĂŒhrt. Eine Probe des Gewichtes wurde als Schliff prĂ€pariert und mikroskopisch betrachtet. Blei ist leider ein sehr weicher und schmieriger Werkstoff, der sich schlecht prĂ€parieren lĂ€sst. Die nachstehenden Bilder zeigen das sogenannte GefĂŒge dieses Werkstoffes.

Nun bin ich leider kein Experte fĂŒr Blei und seine Legierungen. Die eigentliche Korrosionsursache bleibt daher hier unbekannt. Denkbar ist aber eine VolumenĂ€nderung durch Oxydation ohne Frage. GrundsĂ€tzlich wirft dieser Fall aber schon Punkte auf, die zur Diskussion gestellt werden können, nĂ€mlich:

1. Liegt ĂŒberhaupt ein Korrosionsschaden vor, oder handelt es sich lediglich um einen Gussfehler?
2. War dieser Fehler evtl. von Anfang an vorhanden, oder ist diese „Beule“ tatsĂ€chlich erst im Laufe der Jahre gewachsen?
3. Gibt es aktuell immer noch Probleme dieser Art?
4. Wer kann Auskunft geben ĂŒber die fĂŒr die Herstellung solcher Gewichte ĂŒblichen Legierungen?
5. etc...

Nachtrag und Versuch eines Fazits

Fragestellung 1 ließ mir keine Ruhe, nĂ€mlich, ob ĂŒberhaupt eine Korrosion vorliegt? Zu diesem Zwecke spannte ich das vorliegende Gewicht in die Drehbank ein und drehte die FlĂ€che mit dem Lunker weiter ab. ErwartungsgemĂ€ĂŸ zeigte sich, dass der Lunker sich im Werkstoff-Inneren weiter und grĂ¶ĂŸer fortsetzt. Siehe nachfolgendes Bild:

Viel interessanter ist es aber nun, sich sozusagen die „InnenwĂ€nde“ dieses Loches anzusehen. Sollte nĂ€mlich eine Korrosion stattgefunden haben, mĂŒsste die Wahrscheinlichkeit sehr hoch sein, hier auch Spuren eines entsprechenden Korrosionsproduktes zu finden! Unter dem Stereomikroskop zeigt sich nun folgendes Bild:

Wie man sieht, sind die Innenbereiche des Gewichtes völlig frei von irgendwelchen Korrosionsprodukten! Es mĂŒssten sich zwingend irgendwelche „AusblĂŒhungen“, weißliche Partikel o. Ă€. zeigen. Dies ist nicht der Fall.

Somit komme ich bei diesem konkreten Einzelfall eher zu dem Schluss, dass hier mit großer Wahrscheinlichkeit ein reiner Gießfehler vorliegt.

Michael Meier, im April 2016

bahnwahn Modellbahnwahn

Erstellt: 14.05.2016

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