Herkunft, Eigenschaften und Verwendung
Das sehr harte aber dennoch mit Flintstein noch bearbeitbare Material kam für Klingen, Kompositbögen, Hämmer, Nähnadeln, Speerspitzen, Angelhaken, Bogen oder Beschlagteile ebenso zur Anwendung wie für Schmuck, Einlegearbeiten, Etuis oder Blasinstrumente. Durch Mangel an Holz war im polaren Kulturraum Geweih- und Knochenmaterial über Jahrtausende hinweg der wichtigste Werkstoff, um das Überleben unter arktischen Bedingungen zu sichern. Bis heute werden samische Messergriffe und Scheiden bevorzugt aus Rentiergeweih hergestellt.
Aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit ist Knochenmaterial heute ein beliebter Ersatz für das (artengeschützte) Elfenbein und kommt in diesem Zusammenhang in der Restaurierung, bei Intarsienarbeiten und Bauteilen für Musikinstrumente, z.B. Klaviaturen zum Einsatz.
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Geweih
Geweihe bestehen, im Gegensatz zum Horn, aus Knochensubstanz. Chemisch handelt es sich um eine Matrix aus ca. 60% Mineralsalzen (im Wesentlichen Kalziumphosphat), durchsetzt mit Kollagen (faserartiges Eiweiß). Das Kalziumphosphat verleiht dem Geweih Härte, das Kollagen sorgt für die Elastizität.
Geweihe werden vom Hirsch, Rehbock, Elch oder Rentier (zoologisch Cerviden) gewonnen, wobei es sich entweder um Abwurfstangen (Geweihe wachsen jährlich nach und werden im Spätherbst abgeworfen) oder um ein Nebenprodukt bei erlegten Tieren handelt. Nur bei den Rentieren bilden auch die Weibchen Geweihe aus, die jedoch durch die kleinere Dimension und geringere Härte kaum Verwertung finden.
Die Stangen sind an den Enden und Schaufeln sowie im Bereich der Rosenstöcke massiv und ansonsten im Kern porös. Die Härte nimmt im Laufe des Wachstums zu, das beste Material liefern voll ausgebildete Herbst-Geweihe oder Abwurfstangen. Die bräunliche Verfärbung entsteht durch Blut der sich ablösenden Basthaut am Ende der Geweihbildung und Pflanzensäften, die während des Schlagens des Geweihs in Büsche und Bäume in die Knochensubstanz eindringen. Durch längere Liegezeiten im Boden können Geweihe und Knochen farbliche Veränderungen, Brauntönungen und Marmorierungen aufweisen, die bei Messermachern beliebt sind. Jedoch geht mit der Liegezeit meist auch eine Versprödung des Materials einher, das deshalb u. U. vor der Verarbeitung chemisch stabilisiert werden muss.
Tiere, die frei leben, nicht zugefüttert werden und unter eher rauen Bedingungen aufwachsen entwickeln festere und feinstrukturiertere Geweihe. Dies ist vor allem von Bedeutung, wenn das Material für Scrimshaw-Gravuren, Schnitzereien, Messergriffschalen etc. verwendet wird.
Knochen
Knochenmaterial wird vorwiegend von den Oberschenkelknochen der Rinder, Pferde, Büffel, Kamele oder auch Giraffen gewonnen. Das Knochenmark wird entfernt und der Knochen durch kurzzeitiges Kochen sterilisiert. Zur Entfettung kann man beim Kochen etwas Waschpulver (1/2 Becher / 5 l) zugeben. Zu langes Kochen macht Knochen- und Geweihmaterial brüchig, da das Kollagen herausgelöst wird.
Auch eine schwache Essiglösung dient der Desinfektion. Jedoch ist auch hier Vorsicht angebracht, da Säuren bei längerer Einwirkung das Kalziumphosphat lösen und damit das Material weich machen.
Verarbeitung
Mechanische Bearbeitung
Geweih- und Knochenmaterial ist hart und spröde und deshalb schneidend nicht leicht zu bearbeiten, es lässt sich jedoch gut schleifen und polieren.
Frisches Geweih- und Knochenmaterial kann mit einer robust gezahnten Japansäge (z.B. Nr. 712610) zerteilt werden. Für feinere Schnitte an hartem, abgelagertem Material empfiehlt sich die Verwendung von Metallsägen (z.B. Nr. 712715). Vorsicht ist geboten bei der Verwendung von Band- oder Kreissägen. Hier droht Überhitzungsgefahr sowie Verklemmen durch Erweichung des Materials! Sägen Sie mit niedriger Drehzahl und kühlen Sie mit Wasser. Lassen Sie stärkere Zuschnitte langsam und unter kühlen Bedingungen trocknen, um Risse zu vermeiden.
- Geweih formen
Zur Formung verwendet man feine Metall- oder Diamantfeilen sowie Schleifmittel. Die Oberflächen-Feinbearbeitung erfolgt mit Schleifleinen und anschließend Micro Mesh Polierpads (Nr. 705420), unter Zugabe von Wasser bis hin zur Hochglanzpolitur. Alternativ können auch traditionelle Poliermittel wie Bimsmehl (Nr. 810050) und Tripel, mit Wasser gebunden, auf einem Baumwolltuch oder mittels Schwabbelscheibe verwendet werden. Öl sollte als Schmier- oder Poliermittel nur nach vorheriger Prüfung verwendet werden, da es möglicherweise zu einer Vergilbung des Materials führt. Vermeiden Sie farbige Polierpasten sowie sonstige färbende Mittel (Metallstaub etc.), da diese kaum mehr aus der Oberfläche zu entfernen sind.
- Geweih als Material für Scrimshaw– und Graviertechniken
Für Scrimshaw – und Graviertechniken werden die üblichen, auch bei der Metallbearbeitung eingesetzten Werkzeuge verwendet, z. B. Radiernadeln.
- Geweih als Drechselmaterial
Auch ein Drechseln mit einem stichelförmigen, schabenden Werkzeug ist bei niedriger Drehzahl möglich.
Plastische Verformung (Biegen)
Knochen- und Hornmaterial kann man durch längeres Einweichen bzw. Kochen in einer stark verdünnten Salzsäure oder Essigsäure biegsam machen. Der Prozess ist jedoch nicht reversibel! Die Teile bleiben also auch nach der Trocknung gummiartig elastisch.
Kleben
Wie bei allen Klebeverbindungen ist es vorteilhaft, die Oberflächen der beiden Klebepartner anzurauen, z.B. mit Schleifpapier Körnung 60. Die Oberflächen müssen vor dem Verkleben gründlich entfettet werden. Sie können dazu ein Lösungsmittel wie Aceton verwenden, besser ist es jedoch die Oberfläche mit einem Scheuermittel und Wasser zu reinigen (bindet das Fett im Gegensatz zum Lösungsmittel).
Der traditionelle Kleber für diese Naturstoffe ist Glutinleim, der aus Haut- oder Knochenmaterial gewonnen wird. Er ist sowohl als Heißleim-Granulat (Nr. 450140) als auch als flüssiger Sofortkleber (Nr. 450368) verfügbar. Er härtet transparent aus, weist bei allen organischen Klebepaarungen (Horn, Knochen, Holz, Sehnen etc.) eine hohe Festigkeit auf, ist jedoch nicht wasserfest.
- Kleber für Knochen/Geweih auf Metall
Für Knochen/Geweih-Metall Paarungen (Messergriffe) hat sich Epoxidharzkleber (Nr. 450382) bestens bewährt. Er ist transparent und spaltfüllend und deshalb auch für poröse Oberflächen gut geeignet. Mit feinem Schleifstaub (Körnung min. 220) vermischt, eignet sich langsam abbindendes Epoxid auch gut als Porenfüller oder zum Kaschieren kleiner Risse oder Oberflächendefekte.
- Kleber für Knochen/Geweih auf ölhaltigem Holz
Sehr zuverlässige Klebungen, selbst mit ölhaltigen Hölzern, werden mit einem Resorcinharzkleber erzielt, der jedoch nicht transparent aushärtet.
- Kleber für Knochen auf Knochen
Für die Verklebung von kleineren Knochenteilen untereinander kann Cyanacrylatkleber (Sekundenkleber) verwendet werden, er eignet sich auch die Korrektur kleiner Oberflächendefekte.
Bleichen, Färben, Oberfläche
Falls gewünscht kann Knochen/Geweihmaterial gebleicht werden. Dies ist insbesondere bei Platten, die zur Elfenbeinimitation dienen oder anschließend gefärbt werden, zu empfehlen.
Dabei werden die trockenen Knochen mit Wasserstoffperoxid behandelt (bepinselt oder mit Watte beträufelt).
Bei dieser Arbeit muss darauf geachtet werden, dass kein Wasserstoff auf das Geweih oder Gehörn kommt.
Decken Sie das Gefäß ab, machen Sie Zwischenkontrollen, verwenden Sie Gummihandschuhe!
Spülen Sie anschließend das Teil in lauwarmem Wasser und lassen Sie es langsam trocknen.
Knochenmaterial kann durch längeres Einlegen in spirituslösliche Beize gefärbt werden, auch Naturfarbstoffe wie z.B. Alkannawurzel oder Schwarztee sind geeignet.
Um das Austrocknen und das damit verbundene Erblinden von polieren Knochenmaterial zu verhindern, kann man entweder regelmäßig mit einem nicht harzenden Öl (z.B. Kamelienöl) oder Wachs nachpolieren oder man bringt eine dünne Schellackversiegelung (DVD Nr. 713736) auf. Diese bewahrt oder verstärkt sogar den Glanz, macht das Material unempfindlich gegenüber Handschweiß und verhindert die Versprödung. Schellack ist jedoch empfindlich gegenüber Lösungs- und Reinigungsmittel.
Achtung auf die eigenen Hände!
Auch die menschliche Haut reagiert auf Wasserstoff sehr empfindlich. Wasserstoffsuperperoxid ist daher stets verschlossen, gut gekennzeichnet und sicher aufzubewahren.
Achtung - Verätzungsgefahr!
Nur in gut gelüftetem Raum anwenden, keine Gewähr und Haftung!
Mechanische Bearbeitung
Knochen- und Geweihmaterial, das langjährig der Erosion ausgesetzt war, entwickelt oft eine herrliche Patina oder markant strukturierte Oberfläche, die bei Messermachern begehrt ist. Leider ist dieses fossile Material meist auch spröde und brüchig. Abhilfe kann eine Stabilisierung mit Kunstharz schaffen. Man verwendet dazu entweder dünnflüssiges Acrylharz oder Epoxidharz, das anaerob aushärtet. Insbesondere letzteres ergibt einen sehr stabilen und verschleißfesten Verbund, der vollkommen wasser- und weitgehend säurebeständig ist.
Um das Material vollkommen zu penetrieren, ist Unterdruck erforderlich. Dazu muss der Behälter mit dem im Harz eingelegten Teil in eine Unterdruckkammer gegeben werden und so lange gehalten werden bis keine Bläschen mehr auftreten. Eine provisorische Unterdruckkammer kann man sich mit Hilfe einer Wasserstrahlpumpe und einer druckfesten Glasglocke selbst herstellen. Im professionellen Bereich wird dazu ein sog. "Exiskator" eingesetzt.
Hinweis: Das bei Holz gängige PEG (Polyethylenglykol)-Verfahren ist bei fossilem, durchgetrocknetem Knochenmaterial nicht anwendbar, da es auf dem Ersatz von eingelagertem Wasser mit PEG beruht.
Pflege
Knochen - und Geweihmaterialien sind nicht nur langlebig, sie gewinnen sogar durch den Gebrauch an Patina, wenn man einige wenige Pflegehinweise beachtet:
- Nicht zu lange trockener Hitze (Scheinwerfer, Sonne) aussetzen
- Nicht zu trocken lagern
- Nie in die Spülmaschine, nicht zu lange in Wasser oder in kochende Speisen geben
- Nicht mit lösungsmittelhaltigen Haushaltsreinigern oder Scheuermitteln reinigen. Abspülen mit warmen Wasser und leichter Seifenlauge genügt
- Keine hohen Biegebelastungen ausüben
- Gelegentlich mit Kamelienöl oder Ballistol einreiben und nachpolieren
Hinweis: Das bei Holz gängige PEG (Polyethylenglykol)-Verfahren ist bei fossilem, durchgetrocknetem Knochenmaterial nicht anwendbar, da es auf dem Ersatz von eingelagertem Wasser mit PEG beruht.
