Messing

We noemen het vaak geelkoper. Een metaal dat in de bouw een dubbelrol speelt: het is zowel een werkpaard in verborgen installaties als de eyecatcher in het zichtwerk van een woning. Door de verhouding tussen koper en zink te variëren, meestal rond de 60/40 of 70/30 verhouding, beïnvloedt de fabrikant direct de hardheid en de kleur. Voeg een fractie lood toe en het materiaal laat zich moeiteloos verspanen op de draaibank, wat essentieel is voor de productie van complexe fittingen of fijn hang- en sluitwerk. Het materiaal is zwaarder dan staal maar heeft die unieke eigenschap dat het niet roest, hoewel het onder invloed van de buitenlucht wel een karakteristiek donker patina vormt dat juist door architecten vaak gewaardeerd wordt. Messing is harder dan zuiver koper maar laat zich toch gewillig koud of warm vervormen, afhankelijk van het zinkgehalte en de specifieke legeringselementen zoals aluminium of tin die de corrosiebestendigheid in zeewater verder opschroeven.

Korte spanen vliegen bij het verspanen direct van het werkstuk. Dit typeert de verwerking op freesmachines en draaibanken, waarbij de afwezigheid van lange metaalkrullen de precisie verhoogt en machineverstopping voorkomt. Bij het maken van verbindingen in de installatietechniek vormt solderen de kern van de uitvoering. Men reinigt de uiteinden van de fittingen grondig, brengt een vloeimiddel aan om de oxidelaag te breken en verhit het metaal tot het soldeer de naad door capillaire werking volledig vult. Een techniek die vraagt om beheersing van de vlamtemperatuur.

Voor onderdelen met complexe geometrieën zoals kranen of sierbeslag wordt gebruikgemaakt van gietprocessen in zandmallen of stalen matrijzen. Na het afkoelen volgt een traject van slijpen en mechanisch polijsten om de gewenste glansgraad te bereiken. Soms kiest de vakman voor borstelen om een matte, richtinggevoelige textuur te creëren. Patineren gebeurt in chemische dompelbaden om direct een specifieke kleur te forceren. Zo krijgt nieuw materiaal de uitstraling van antiek brons. Zonder een afsluitende laklaag blijft het oppervlak reageren op de omgeving. Vlekken ontstaan. De tinten worden dieper. Het metaal blijft in beweging.

De ene legering is de andere niet. Cruciaal is de verhouding. Alfamessing bijvoorbeeld, met meer dan 63 procent koper, laat zich koud in de meest vreemde bochten wringen zonder te scheuren. Taai materiaal. Ideaal voor diepgetrokken onderdelen of fijne schroeven. Maar zodra het zinkgehalte stijgt, verandert de kristalstructuur naar bètamessing. Harder. Bros bij kamertemperatuur, maar onder een gloeiend hete pers vloeit het als boter in de meest complexe matrijzen voor zware sanitairkranen.

Specifieke varianten in de bouw

Men spreekt in de architectuur vaak over tombak. Dat is messing met een geweten; een zeer hoog kopergehalte zorgt voor die bijna koninklijke, goudbruine gloed. Het is de absolute favoriet van de ornamentmaker en gevelbouwer vanwege de warme verwering. In de verspaning is CuZn39Pb3 de onbetwiste koning. We noemen het simpelweg automatenmessing. Het minieme percentage lood in deze legering fungeert als een soort intern smeermiddel waardoor de beitels van de draaibank niet verbranden en de spanen niet als lange slierten om de as slaan.

Is het brons? Nee. Een veelgemaakte fout. Brons koppelt koper aan tin, wat een veel stugger en vaak corrosiebestendiger resultaat geeft voor bijvoorbeeld zware lagers of kerkklokken. Messing is de zink-variant. Soms wordt er een fractie aluminium of mangaan toegevoegd voor de scheepvaart om 'ontzinking' te voorkomen. Dit proces, waarbij het zink uit de legering wordt gevreten door zout water en er slechts een brosse koperen spons overblijft, is de vijand van elke installateur. Marinemessing is daar de oplossing. Een wereld van verschil in de technische specificaties, ook al lijken de metalen op het eerste gezicht op elkaar.

De installateur grijpt in zijn magazijn naar een zwaar T-stuk voor een drinkwaterinstallatie. Hij ziet de scherpe, zuivere schroefdraad die op een draaibank is gesneden; de korte spanen van het automatenmessing liggen nog vers in het geheugen van de machine. Bij het solderen van de koperen buizen vloeit de soldeerting traag maar zeker in de naad van de fitting. Warmtebeheersing is hier cruciaal. De vlam moet de juiste temperatuur hebben, want bij oververhitting zie je het zink als witte rook uit de legering ontsnappen.

In een statig kantoorpand glanst de handgreep van de hoofdentree. Jarenlang intensief gebruik heeft het oppervlak gepolijst op de plekken waar handen het metaal raken. Elders is het messing diepbruin verkleurd. Dit natuurlijke patina vertelt het verhaal van het gebouw. Geen laklaag die kan schilferen. Gewoon eerlijk metaal. Een architect kiest hier bewust voor tombak bij de raamprofielen, wetende dat de goudgele gloed na verloop van tijd plaatsmaakt voor een waardige, donkere verwering die perfect aansluit bij de bakstenen gevel.

Op een scheepswerf vervangt de monteur een versleten afsluiter onder de waterlijn. Hij checkt de codering op het gietstuk. Geen standaard geelkoper voor deze klus. Hij moet maritiem messing hebben. Zonder die toevoeging van tin zou het zoute water het zink simpelweg uit de legering vreten, waardoor er na een paar seizoenen slechts een brosse, roze koperstructuur overblijft die bij de minste belasting breekt. De juiste legering is hier letterlijk het verschil tussen een dichte romp en een lek.

Messing in contact met drinkwater ligt onder een vergrootglas. De Europese Drinkwaterrichtlijn stelt strenge eisen aan de migratie van metalen. Lood is hierbij de kritieke factor. Hoewel lood in automatenmessing essentieel is voor de verspanbaarheid, mag het in installaties voor menselijke consumptie nog maar beperkt aanwezig zijn. De 4MS Initiative, een samenwerking tussen Nederland, Duitsland, Frankrijk en Denemarken, hanteert een positieve lijst voor metalen die veilig zijn bevonden. Alleen specifieke legeringen, zoals loodarm of loodvrij messing (bijvoorbeeld CW724R), halen de cut-off. In Nederland is het Drinkwaterbesluit leidend. Producten moeten voldoen aan de Regeling materialen en chemicaliën drink- en warmtapwatervoorziening. Een Kiwa-waterkeurmerk op een fitting is geen luxe; het is voor de installateur de garantie dat de legering voldoet aan de toxologische eisen van de Nederlandse wet. Gebruik je de verkeerde legering? Dan riskeer je overschrijding van de loodnormen bij de tappunten.

De technische kwaliteit van messing is vastgelegd in een woud van NEN-EN normen. NEN-EN 12164 specificeert de eisen voor stafmateriaal dat bedoeld is voor verspaning. Voor smeedstukken, denk aan de body van een kogelkraan, grijpt de industrie naar NEN-EN 12165. Deze normen dicteren niet alleen de chemische samenstelling, maar ook de mechanische eigenschappen zoals de treksterkte en hardheid. In het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) wordt indirect naar deze standaarden verwezen via de prestatie-eisen voor installaties. Het gaat om betrouwbaarheid. Spanningscorrosie is een reëel gevaar bij messing fittingen die onder mechanische spanning staan. De normering schrijft daarom vaak een ontspanningsgloeibehandeling voor. Ook de RoHS-richtlijn (Restriction of Hazardous Substances) en de REACH-verordening spelen een rol op de achtergrond. Zij reguleren het gebruik van gevaarlijke stoffen in elektronica en bouwproducten, wat directe gevolgen heeft voor de toegestane hoeveelheid lood in de legering. Geen statische materie. De regels schuiven steeds verder op richting loodvrij.

Oud-Grieken noemden het 'orichalcum'. Een mythisch metaal. In werkelijkheid was het een onzuivere legering van koper en zinkerts, vaak per toeval ontstaan in de smeltoven. De Romeinse muntmeesters perfectioneerden het proces door koper te verhitten met gecalcineerd galmei. Ze noemden dit het cementatieproces. Geen puur zink, maar damp die in het koper trok. Het resultaat was een goudkleurig metaal dat harder was dan koper maar makkelijker te gieten dan brons. De echte industriële doorbraak kwam laat. 1781. James Emerson introduceerde de directe versmelting van koper en metallisch zink. Gedaan met het gokwerk van ertsen. De bouw profiteerde direct. Sloten, scharnieren en ornamenten kregen een constante kwaliteit.

Toen George Muntz in 1832 zijn 'Muntz metal' patenteerde—een 60/40 legering—veranderde de maritieme wereld en daarmee de corrosiebestendigheid in kustgebieden. Het was goedkoper en sterker bij hoge temperaturen. In de vroege twintigste eeuw werd messing de ruggengraat van de sanitaire revolutie. Kranen werden massaproducten. Fittingen werden gestandaardiseerd. De laatste decennia draait de evolutie niet meer om glans, maar om gezondheid. De loodgehaltes dalen drastisch onder druk van Europese normen. Een technisch antwoord op een toxische erfenis.

• https://leadrp.net/nl/blog/what-is-brass-typical-grade-and-applications/
• https://metaalwinkel.nl/2023/10/06/wat-is-messing-precies/
• https://snelmetaal.nl/
• https://nl.wikipedia.org/wiki/Messing_(legering
• https://www.metadecor.nl/producten/shapes/messing/
• https://www.tectumgroup.be/products/messing
• https://www.robsnel.nl/materiaaleigenschappen/
• https://www.joostdevree.nl/shtmls/messing.shtml
• https://www.joostdevree.nl/bouwkunde2/legering.htm
• https://www.joostdevree.nl/shtmls/messing_en_groef.shtml
• https://www.glasso.be/wiki-metaal.html
• https://www.joostdevree.nl/shtmls/hol_en_dol.shtml
• https://www.joostdevree.nl/bouwkunde2/leihaak.htm
• https://artizono.com/nl/messing-vs-aluminium-wat-is-het-verschil/
• https://www.hailtec.de/nl/glossary/legierungsumformung/
• https://leadrp.net/nl/blog/brass-or-bronze-which-is-better/
• https://nl.wikisage.org/wiki/Schietlood