Guldtacka

Metallbearbetning

Ingress för att beskriva innovationen

Guldtacka

Svensktillverkad vikt av mässing som användes för att väga guld under 1800-talets andra hälft. TM44545. Foto: Ellinor Algin.

Sandvikens stålband

Sandvikens Jernverks arbetare visar upp ett åtta meter långs stålband. Foto: Tekniska museet arkiv.

Metallbearbetning vid Ovako Hofors

Den här skrotkorgen har precis tömts på 40 ton stålskrot som ska smältas och bli nytt stål. Foto: Anna Gerdén.

Människan började bearbeta metall för cirka 9 000 år sedan.

Stål är ett av våra viktigaste material – starkt, relativt billigt och lätt att återvinna. 

Visste du att?

  • Människan började tillverka saker i metall för ungefär 9000 år sedan.
  • Först använde människor koppar och guld, för 6000 år sedan upptäckte vi brons. Ett par tusen år senare kom vi på sätt att göra saker av järn.
  • Järn är den viktigaste metallen idag, därför att den används för att tillverka stål. Stål är ett av världens viktigaste material.
  • I Sverige har järntillverkning länge varit viktig. I mitten av 1700-talet producerades nästan en tredjedel av världens järn i Sverige.
  • Ett sätt att tillverka stål av skrot är att smälta det i en elektrostålugn med hjälp av elenergi. Skrotet smälter av hettan i de ljusbågar som skapas mellan jättelika grafitelektroder som förs ned mot skrotet.
  • Bättre tillgång på stål betydde att vi kunde börja bygga bättre maskiner och det blev lättare att göra en massa saker på fabriker.

Metallbearbetning

Metaller är hållbara, formbara och har ledningsförmåga. Den människan känt till längst är guld. En annan gamling är koppar, som förr användes till yxor och nu finns i varenda elkabel. I dag är stålet den viktigaste metallprodukten både tekniskt och industriellt. Stål får man genom att göra järn mindre mjukt.
Vi har utvunnit och bearbetat metaller i ungefär 9 000 år. Vid ståltillverkning förädlas järnmalm genom så kallad färskning. Man blåser kall syrgas mot upphettat råjärn för att bli av med kol och föroreningar och göra stålet hållbart.
Innovationer i stål är en förutsättning för ekonomisk tillväxt. Men tillväxten uppstår först när innovationerna används för lönsam produktion av varor och tjänster.

Metallbearbetning

Vi vet inte exakt när människan började framställa järn, men troligtvis skedde det mellan 2500 och 2000 f.Kr. I början var det meteoritjärn — järn som tagits från nerfallna meteoriter — som användes, sedan uppfann man metoder för att utvinna järn ur rödjord och myrmalm.
Järnets egenskaper bestäms av hur mycket kol det innehåller. Järn med lägre kolhalt är smidbart, medan järn med högre kolhalt som inte går att smida kallas för råjärn, tackjärn eller gjutjärn. En av de viktigaste innovationerna inom medeltidens järnframställning var masugnen, som var en mer effektiv metod att utvinna järn ur malm. Det har funnits ett flertal metoder för färskning, den process då kolhalten i järnet sänks så att det blir smidbart.

Det mångsidiga stålet

Stål är ett av våra viktigaste konstruktionsmaterial. Det är en smidbar legering som mest består av järn och är världens mest använda metalliska material. Masstillverkning av stål kom igång under andra hälften av 1800-talet. Med den så kallade Bessemerprocessen kunde man blåsa in luft under tryck för att minska kolhalten i järnet. Metoden uppfanns av engelsmannen Henry Bessemer (1813-1878)  år 1855. Han lyckades dock inte få sin metod att fungera. Det var svensken Göran Fredrik Göransson (1819-1900) som utvecklade bessemermetoden. Han blev 1858 den första i världen som lyckades framställa stål med hjälp av den, i Edske masugn i Gästrikland. Göranssons företag heter idag Sandvik och finns i 130 länder.
Nu för tiden finns det två metoder för ståltillverkning, den malmbaserade och den skrotbaserade. I den malmbaserade metoden utvinner man först smält råjärn ur järnmalm, en process som kräver mycket värme och sker i en masugn. I den skrotbaserade tar man tillvara på järnskrot.
Idag finns det tusentals stålsorter. I takt med den tekniska utvecklingen stiger efterfrågan på fler skräddarsydda stålsorter som kan användas i enkla maskiner eller sofistikerade datorstyrda apparat. Extra rent och hållbart stål används vid tillverkning av knä- och höftledsimplantat, kullager, maskiner som tillverkar CD- och DVD-skivor, eller speciella bränslepumpar som klarar höga påfrestningar och kan minska bränsleförbrukningen samt bilarnas utsläpp av koldioxid.

Metallerna som behövs överallt

Världens mest använda metaller förutom järn är koppar, aluminium, zink och bly. Koppar hör till de metaller som människan har använt längst. Koppar har en utmärkt ledningsförmåga och drygt hälften av världens kopparproduktion används för att tillverka elledare. Världens koppargruvor producerade mer än 15 miljoner ton koppar under 2009, och svenska Aitikgruvan är en av Europas största koppargruvor. Vid kopparframställning utvinns även andra metaller som biprodukter, zink och bly till exempel. Zink används för att skydda metallytor mot korrosion, eller i olika metallegeringar, medan bly främst används vid tillverkning av ackumulatorer, utrustning för den kemiska industrin samt färgpigment.

Aluminium förekommer inte rent i naturen och utvinns huvudsakligen ur bergarten bauxit. Merparten av världens aluminium produceras i Kina, Ryssland och Kanada. Aluminium är också relativt lätt att återvinna från skrot. Det har många användningsområden och är en av de viktigaste metallerna vid tillverkning av bilar, båtar, passagerarflygplan och järnvägsvagnar.

Guld är en av världens mest sällsynta metaller. Det förekommer som små partiklar eller större klumpar i avlagringar, antingen i flodsand eller i bergarter. Sydafrika, Australien och Ryssland beräknas vardera ha mellan 10 och 15 procent av världens guldreserver. Under 2009 producerades 2 500 ton guld globalt, främst genom gruvbrytning. Den svenska andelen låg på 0,2 procent. Sveriges största guldproducent är Aitikgruvan i Norrbotten. Guld är den lättaste metallen att smida och kan leda både elektricitet och värme. Av guld kan man tillverka extremt tunna trådar och folie. Guld används främst till smycken, men olika legeringar av guld med andra metaller kan användas i bland annat jetmotorer.

Facebook

Gilla oss på Facebook för att se vad som händer i utställningen och på Tekniska museet, få tips och erbjudanden.

Till facebook.com/tekniskamuseetlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Twitter

Följ oss på Twitter för att omvärldsbevaka och få inblick i det som händer i vår värld.

Tekniska museet på Twitterlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

YouTube

Se filmer om Tekniska museets verksamhet, teknik och vetenskap.

Till Tekniska museets kanal på YouTubelänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Flickr

På Tekniska museets fotoström på Flickr hittar du fotografier ur våra bildsamlingar.

Tekniska museets på Flickrlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Bambuser

Vi livesänder våra Nördcaféer och en del andra evenemang på Tekniska museet. Följ live eller kika i efterhand på vår Bambuserkanal.

Tekniska museet på Bambuserlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster