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Zerspanbarkeit

2025-05-19T17:50:10Z

185.104.138.50: /* Standweg */ Standweg auf Standvermögen #Zusammenhang zwischen den Standgrößen verlinkt

Die '''Zerspanbarkeit''' ist die Eigenschaft eines [[Werkstoff]]es, sich durch [[Zerspanen]] bearbeiten zu lassen. Sie stellt eine der wichtigsten Kenngrößen der Maschinenbauwerkstoffe dar. Die DIN 6583<ref name="DIN 6583">''DIN 6583'', 1981, S. 1.</ref> definiert die Zerspanbarkeit als „[…] die Eigenschaft eines Werkstückes oder Werkstoffes, sich unter gegebenen Bedingungen spanend bearbeiten zu lassen“.<ref>Klocke, König: ''Fertigungsverfahren 1 - Drehen, Fräsen, Bohren'', Springer, 8. Auflage, 2008, S. 260.</ref> Entsprechend versteht man unter der [[Gießbarkeit]], [[Umformbarkeit]] und [[Schweißeignung]] die Eigenschaften von Werkstoffen sich durch [[Gießen (Metall)|Gießen]], [[Umformen]] beziehungsweise [[Schweißen]] bearbeiten zu lassen.

Durch spanende Bearbeitung, wie beispielsweise [[Drehen (Verfahren)|Drehen]], [[Fräsen]] und [[Bohren]], werden Werkstücke in ihrer Form geändert. Gut zerspanbare Werkstoffe zeigen glatte Oberflächen nach der Zerspanung, ergeben [[Span (Fertigungstechnik)|Späne]], die den Fertigungsablauf nicht behindern, die [[Zerspankraft|Zerspankräfte]] sind gering sowie die [[Standzeit]] der Werkzeuge hoch. Häufig sind einige, aber nicht alle diese Kriterien gut erreichbar. Ob ein Werkstoff gut zerspanbar ist, hängt somit auch von den Anforderungen ab. Wegen des hohen Einsatzes von Stahl und Gusseisen, hat auch die [[Zerspanbarkeit von Stahl]] und die [[Zerspanbarkeit von Gusseisen]] eine hohe Bedeutung. Bei beiden hängt sie von der genauen Werkstoffsorte ab, die häufigsten Sorten (Baustahl und Gusseisen mit Lamellengrafit) gelten als gut zerspanbar.

== Einflussfaktoren ==
Die Zerspanbarkeit eines Werkstoffs hängt von vielen Parametern ab. Meist sind [[Festigkeit]] und [[Zähigkeit]] wichtige Faktoren. So sind beispielsweise Werkstoffe mit hoher Festigkeit weniger gut zerspanbar, weil höhere Schnittkräfte und somit höhere Energie zum Zerspanen benötigt wird.

Auch andere Faktoren, wie die [[Wärmeleitfähigkeit]] des Materials sind von Bedeutung. Deshalb sind Werkstoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Kunststoffe, weniger gut zerspanbar, weil die entstehende Reibungswärme nicht schnell genug abgeführt werden kann.

Die quantitative Beurteilung der Zerspanbarkeit ist schwierig, da sie nicht nur vom Werkstoff, sondern auch von den Zerspanbedingungen abhängt. Darunter versteht man die [[Spanungsgröße]]n und die [[Eingriffsgröße]]n Schnitttiefe und -breite sowie die [[Schnittgeschwindigkeit]] und den [[Schneidstoff]] (Werkzeug-Werkstoff). Der Einsatz von [[Kühlschmiermittel]] hat ebenfalls einen Einfluss. Des Weiteren erfordern auch die unterschiedlichen Fertigungsverfahren unterschiedliche Schnittbedingungen.

== Quantifizierung der Zerspanbarkeit ==
Nicht nur die Einflussgrößen der Zerspanbarkeit sind komplex, auch die Quantifizierbarkeit der Zerspanbarkeit selbst ist nicht trivial. So gibt es mehrere Größen, die herangezogen werden können, um die Zerspanbarkeit quantitativ zu beschreiben.

=== Standweg ===
{{Hauptartikel|Standzeit (Zerspanen)}}
Als Standzeit eines Werkzeugs bezeichnet man die Zeit, die ein Werkzeug einen Werkstoff unter gegebenen Bedingungen zerspanen kann, bevor es ausgetauscht werden muss. Großtechnisch ist der [[Standvermögen#Zusammenhang zwischen den Standgrößen|Standweg]] dadurch von Bedeutung, dass er auf die Wartungsintervalle der Maschinen und den Verbrauch der Werkzeuge und damit auf die Kosten der Bearbeitung eine wichtige Bedeutung hat.

Die Standzeit ist jedoch kein absolutes Maß für die Zerspanbarkeit eines Werkstoffs, weil er nicht nur vom Werkstoff, sondern auch von den Zerspanbedingungen (z. B. Schnittgeschwindigkeit) und vom Werkzeug abhängt.

=== Werkzeugverschleiß ===
{{Hauptartikel|Verschleiß (Spanen)}}
Ein weiteres Beurteilungskriterium für die Zerspanbarkeit ist der Werkzeugverschleiß. Er hat unmittelbaren Einfluss auf die Standzeit. Aber auch die Schnittkraft wird durch den Werkzeugverschleiß beeinflusst, da ein verschlissenes abgestumpftes Werkzeug eine höhere Schnittkraft erfordert. Auch die Oberflächengüte des Werkstoffs nimmt mit zunehmendem Werkzeugverschleiß ab. Als Maß für den Werkzeugverschleiß dient die [[Verschleißmarkenbreite]] oder die [[Kolktiefe]].

=== Zerspankraft ===
Die [[Zerspankraft]] ist für die Wirtschaftlichkeit des Zerspanprozesses von Bedeutung, da sie direkt mit dem Energieverbrauch zusammenhängt. Die Antriebe der Maschinen können nur eine begrenzte Leistung zur Verfügung stellen, die sich berechnet als Produkt von Zerspankraft und Wirkgeschwindigkeit. Je höher die auftretenden Kräfte sind, desto geringer muss also die Schnittgeschwindigkeit sein, was zu längeren Bearbeitungszeiten führt.

=== Oberflächengüte ===
Ein wichtiges Qualitätskriterium des fertigen Werkstücks ist seine [[Oberflächengüte]]. Als [[Kennwert]]e für die Oberflächengüte werden die üblichen [[Rauigkeit#Rauheitskennwerte|Rauheitskennwerte]] herangezogen.

=== Spanform ===
Die [[Spanform]] lässt direkte Rückschlüsse auf den Zerspanungsprozess zu, der den Werkzeugverschleiß und auf die Oberflächengüte auswirkt. Wünschenswert ist ein Mittelweg zwischen kurzen, kompakten Spänen, die einen einfachen Abtransport ermöglichen und langen, gleichmäßigen Spänen, die eine höhere Oberflächengüte des Werkstücks ermöglichen. Werden die Späne zu lang, so besteht beispielsweise beim Bohren die Gefahr, dass sich die Späne verklemmen und die Spanabfuhr verstopfen, wodurch es zum Werkzeugbruch oder zumindest zu erhöhtem Verschleiß am Werkzeug kommt. Späne, die sich spiralförmig aufwendeln sind günstiger als welche, die sich [[Leporello (Heft)|leporelloförmig]] falten, da letztere ein hohes Verklemmrisiko bergen.

== Einfluss der Zerspanbedingungen ==
=== Schnittgeschwindigkeit und Vorschub ===
Grundsätzlich ist es wünschenswert, mit möglichst hohen [[Schnittgeschwindigkeit]]en und großen Vorschüben zu zerspanen. Dadurch können [[Taktzeit]]en minimiert werden. Jedoch erfordert schlechte Zerspanbarkeit zuweilen eine drastische Reduktion dieser Geschwindigkeitsparameter, wenn zu hohe Geschwindigkeiten einen inakzeptabel hohen Werkzeugverschleiß und damit einen niedrigen Standweg und unzureichende Oberflächengüte zur Folge hätte.

=== Kühlschmiermittel ===
Alle Beurteilungskriterien der Zerspanbarkeit lassen sich durch die Verwendung eines [[Kühlschmiermittel]]s verbessern. Die Hauptaufgaben des Kühlschmiermittels sind die Kühlung und die Schmierung des Zerspanprozesses. Die Kühlung bewirkt, dass sich Werkzeug und Werkstück lokal nicht zu sehr aufheizen. Durch diese verringerte Schneidtemperatur kommt es zu geringerem Verschleiß. Das Schmieren führt durch das Ermöglichen geringerer Schneidkräfte ebenfalls zu weniger Verschleiß und weniger Energieverbrauch. Zusätzlich verbessert die Schmierung die Oberflächenrauigkeit.

== Zerspanbarkeit von bestimmten Werkstoffen ==

=== Eisenwerkstoffe ===
[[Eisenwerkstoff]]e sind Werkstoffe die überwiegend Eisen enthalten. Es wird unterschieden zwischen Stahl und Gusseisen.

==== Stähle ====
{{Hauptartikel|Zerspanbarkeit von Stahl}}
[[Stahl]] ist der am häufigsten zerspante Werkstoff.<ref>Herbert Schönherr: ''Spanende Fertigung.'' Oldenbourg, 2002, S. 60.</ref> Er gehört zusammen mit [[Gusseisen]] zu den Eisenwerkstoffen und zeichnet sich durch einen Kohlenstoffgehalt von unter 2 % aus, während Gusseisen über 2 % enthält. Stähle sind sehr vielfältige Werkstoffe. Ihre Zerspanbarkeit hängt vor allem vom Gefüge ab das seinerseits vom genauen Kohlenstoffgehalt und vom Wärmebehandlungszustand abhängt. Außerdem spielen zahlreiche Legierungselemente eine Rolle. Manche werden bewusst zulegiert um die Zerspanbarkeit zu verbessern andere um Eigenschaften wie die Festigkeit zu erhöhen, wobei eine Verschlechterung der Zerspanbarkeit in Kauf genommen wird für die besseren Gebrauchseigenschaften. Andere Elemente wie Phosphor sind eigentlich unerwünscht, verbessern aber die Zerspanbarkeit.

==== Gusseisen ====
{{Hauptartikel|Zerspanbarkeit von Gusseisen}}
Gusseisen zählt zusammen mit Stahl zu den Eisenwerkstoffen und zeichnet sich aus durch einen Kohlenstoffanteil von über 2 %. Gusseisen wird sehr häufig verwendet, lässt sich sehr gut gießen aber nicht umformen. Die Formgebung erfolgt daher hauptsächlich durch Gießen und eine anschließende Feinbearbeitung durch Zerspanen.

Die Zerspanbarkeit hängt stark vom Gefüge und der genauen Ausbildung des Grafits ab. Gusseisensorten mit einem hohen Anteil an Zementit, lassen sich nur sehr schwer bearbeiten. Andere Sorten, die Ferrit oder Perlit enthalten, gelten aufgrund des eingelagerten Grafits als einfacher zu bearbeiten, da der Werkstoff durch den Grafit unterbrochen wird und somit eine geringere Festigkeit aufweist, was zu geringeren Zerspankräften führt und zu einem einfacheren Spanbruch. Ferner entfaltet der Grafit auf der Spanfläche eine Schmierwirkung und bildet dadurch eine Schutzschicht, sodass die Standzeit sehr hoch sein kann.<ref>Fritz Klocke, Wilfried König: ''Fertigungsverfahren.'' Band 1: ''Drehen, Fräsen, Bohren.'' 8. Auflage. Springer, 2008, S. 307.</ref>

=== Nichteisen-Metalle ===
==== Aluminium und Aluminiumlegierungen ====
[[Aluminium]] und [[Aluminiumlegierung]]en gelten als gut zerspanbar. Es ist vor allem in der [[Luftfahrt|Luft-]] und [[Raumfahrt]]branche und im [[Fahrzeugbau]] ein wichtiger Konstruktionswerkstoff, der sich gut für den [[Leichtbau]] eignet. Von den Rohteilen werden bis zu 90 % zerspant. Sorten mit geringer Festigkeit können jedoch lange Späne bilden und zum Verkleben mit der Schneide neigen. Die Zerspankräfte sind im Allgemeinen gering, der Verschleiß hängt vom Gefüge ab. Aluminium und seine Legierungen eignen sich gut für die [[Hochgeschwindigkeitszerspanen|Hochgeschwindigkeitsbearbeitung]]. Die auftretenden Temperaturen liegen nur bei etwa 300 °C, was sehr wenig ist, verglichen mit Temperaturen die bei Stahl auftreten, verglichen mit dem Schmelzpunkt der Aluminiumlegierungen (580 °C bis 660 °C) jedoch relativ hoch. Die Schnittgeschwindigkeit kann in weiten Grenzen variieren, nach unten wird sie durch die [[Aufbauschneide]]nbildung begrenzt und nach oben durch die Schmelztemperatur. Trotz der geringen Zerspankräfte werden wegen der hohen Schnittgeschwindigkeiten Antriebe benötigt, die etwa die fünffache Leistung bereitstellen müssen als für die Bearbeitung von Stahl nötig ist. Als Schneidstoffe werden Schnellarbeitsstähle eingesetzt für einfache Bearbeitungen wie beim Bohren. Häufig sind die Hartmetallsorten die auf Wolframcarbid basieren. Sorten mit Titan oder Tantal eignen sich dagegen nicht, da diese Elemente mit Aluminium chemische Reaktionen eingehen. Beschichtungen eignen sich daher ebenfalls nicht. Auch die Schneidkeramiken sind nicht chemisch beständig und verschleißen sehr schnell. [[Diamant]] ist dagegen gut geeignet für die Zerspanung von Aluminium und wird wegen seiner sehr hohen Standzeit und der hohen Oberflächenqualität genutzt. Dies ist vor allem bei der Bearbeitung von Spiegeln vorteilhaft. Der Verschleiß ist meist gering, manche Legierungen enthalten jedoch harte, abrasiv wirkende Zusätze die den Verschleiß erhöhen aber dafür den Spanbruch verbessern. Der Verschleiß liegt fast immer auf der Freifläche vor; [[Kolkverschleiß]] kommt nur bei stark abrasiv wirkenden Gefügebestandteilen bei hohen Schnittgeschwindigkeiten vor.

Die genauen Bedingungen hängen stark ab von der Legierung.
* Weiche Werkstoffe wie die nicht aushärtbaren Knetlegierungen und die aushärtbaren im weichen Zustand neigen zu langen Spänen und zur Bildung von Aufbauschneiden. Die Oberflächenqualität ist eher gering, bei hohen Schnittgeschwindigkeiten kann sie verbessert werden. Nach Möglichkeit werden solche Werkstoffe nach der Kaltumformung zerspant, da die [[Kaltverfestigung]] zu günstigeren Spanformen und Oberflächen führt.
* Festere Werkstoffe wie ausgehärtete Knetlegierungen sind meist besser zu zerspanen
* [[Gusslegierung]]en enthalten häufig [[Silizium]] das abrasiv wirkt. Je höher der Siliziumgehalt ist desto höher ist der Werkzeugverschleiß. Die Spanformen sind gut.

Da Aluminium zum Verkleben neigt wird es häufig mit großem Spanwinkel zerspant.<ref>Aluminium-Zentrale Düsseldorf (Hrsg.): ''Aluminium Taschenbuch.'' Band 3: ''Weiterverarbeitung und Anwendung.'' 16. Auflage. Aluminium-Verlag, 2003, S. 13–27.</ref><ref>J. R. Davis: ''Aluminum and Aluminum Alloys.'' 4. Auflage. ASM International, 1998, S. 328–332.</ref><ref>Friedrich Ostermann: ''Anwendungstechnologie Aluminium.'' 3. Auflage. Springer, Jahr?, S. 567–581.</ref>

==== Titan und Titanlegierungen ====
[[Titan (Element)|Titan]] und [[Titanlegierung]]en gelten als schwer zerspanbare Werkstoffe. Seine Festigkeit ist relativ hoch, die auf die Masse bezogene Festigkeit ist sogar höher als bei Stahl oder Aluminium, weshalb es für den [[Leichtbau]] gut geeignet ist. Anwendungen ist in der Luft- und Raumfahrt und im Sportbereich. Es ist biologisch verträglich und eignet sich daher auch für Implantate.

Die Wärmeleitfähigkeit von Titan ist sehr gering, was dazu führt, dass bis zu 80 % der Wärme über das Werkzeug abgeführt werden muss. Bei Stahl sind es nur etwa 20 %. Bei der Trockenbearbeitung kann Titanstaub entstehen. Da dieser leicht entzündlich ist (Zündtemperatur 33 °C), können Titanstäube explodieren. Die Maschinen werden daher mit Kohlendioxid-Löschsystemen ausgerüstet. Beim Nassschnitt wird Kühlschmiermittel verwendet, das bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten auf Öl basiert. Verwendet werden phosphor- und chlorhaltige Schmiermittel, die Konzentration des Chlors sollte jedoch bei der Bearbeitung hochbeanspruchter Triebwerksrotoren nur 0,01 % betragen, da sonst die Oberfläche zu schlecht ist. Bei höheren Schnittgeschwindigkeiten werden Kühlschmiermittel auf Wasserbasis verwendet, die die Wärme besser abführen können. Titan weist eine besondere Spanbildung auf, mit Sägezahnspänen, die ähnlich der [[Spanbildung#Spanbildung beim Hochgeschwindigkeitsspanen|Spanbildung bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung]] ist. Als Schneidstoff wird meist Hartmetall verwendet. Keramiken reagieren chemisch mit Titan und verschleißen daher sehr schnell.<ref>Uwe Heisel, Fritz Klocke, Eckart Uhlmann, Günter Spur: ''Handbuch Spanen.'' 2. Auflage. Hanser, München 2014, S. 1274–1276.</ref><ref>Edward M. Trent, Paul K. Wright: ''Metal cutting.'' 4. Auflage. Butterworth-Heinemann, 2000, S. 303–306.</ref>

==== Magnesium und Magnesiumlegierungen ====
[[Magnesium]] und [[Magnesiumlegierung]]en werden wegen ihrer geringen Dichte häufig für den Leichtbau verwendet. Sie werden meist durch [[Druckguss]] verarbeitet; Sandguss oder Knetlegierungen haben daher nur untergeordnete Bedeutung. Magnesium liegt unterhalb von 225 °C in einer hexagonalen Gitterstruktur vor, die nur über zwei Gleitebenen verfügt und daher spröde ist. Oberhalb dieser Temperatur liegt eine kubische Gitterstruktur vor und der Werkstoff wird duktil.

Magnesium neigt zur Bildung von [[Lamellenspan|Lamellenspänen]]. Der Abstand der Lamellen hängt mit der Frequenz zusammen mit der sich die Zerspankraft ändert. Sie ist beeinflussbar durch die Werkstoff-Schneidstoff-Paarung und die Tribologie der Grenzfläche, welche durch Vorschub und Schnittgeschwindigkeit beeinflusst wird. Durch eine passende Wahl der Schnittwerte kann die dynamische Belastung des Werkzeugs daher an seine Belastbarkeit angepasst werden. An der Unterseite des Spans ist die Temperatur erhöht, sodass die Spanlamellen dort durch Plastifizierung verbunden sind. Dies führt zu einem einfachen Spanbruch und kurzen Spänen.

Die [[Schneidengeometrie]] ähnelt derjenigen bei der Zerspanung von Aluminium. Bei der Feinbearbeitung kann die Steifigkeit des Werkstücks die Schnittwerte begrenzen.

Magnesiumlegierungen enthalten nur wenige abrasiv wirkende Bestandteile, die Standzeiten sind somit hoch. Auch auf die Randzonen der Werkstücke trifft dies zu, da sie meist durch Druckguss hergestellt wurden. Die Adhäsion, also die Neigung zum Verkleben des Werkstoffs mit der Schneide ist gering. Aufbauschneiden treten daher nur selten auf. Da die Anschmelztemperatur bei etwa 420 °C bis 435 °C liegt ist die Temperatur auf dem Werkzeug nur gering.

Als Schneidstoffe kommen Schnellarbeitsstähle, Hartmetalle und Diamant zum Einsatz. Häufig sind Feinstkornhartmetalle der Gruppe N10/20 oder mit Diamant beschichtete Hartmetalle. Damit sind hohe Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe möglich. Außerdem sind diese Schneidstoffe sehr verschleißresistent was zu einer hohen Prozesssicherheit führt. Magnesiumlegierungen neigen zur [[Scheinspanbildung]]. Die Zerspankraft ist gering und liegt etwa bei derjenigen von untereutektischen Aluminiumlegierungen.<ref>Fritz Klocke, Wilfried König: ''Fertigungsverfahren.'' Band 1: ''Drehen, Fräsen, Bohren.'' 8. Auflage. Springer, 2008, S. 321–325.</ref>

==== Kupfer und Kupferlegierungen ====
[[Kupfer]] und [[Kupferlegierung]]en werden eingesetzt in der Klimatechnik, der technischen Gebäudeausstattung, der Lebensmitteltechnik, chemischen Anlagen und Apparaten sowie [[Armatur]]en. Kupferlegierungen bestehen zu mindestens 50 % aus Kupfer und gelten meist als gut zerspanbar. Die wichtigsten Legierungselemente sind Zinn ([[Bronze]]), Zink ([[Messing]]), Aluminium ([[Aluminiumbronze]]), Nickel und Silizium. Spezielle Automatenlegierungen enthalten, wie auch [[Automatenstahl]], geringe Zusätze an Blei, Schwefel, Selen und Tellur, welche vor allem den Spanbruch fördern.

Die Kupferlegierungen werden meist eingeteilt in Knetlegierungen (für das [[Umformen]]) und Gusslegierungen zum Gießen. Innerhalb der beiden Gruppen wird meist nach den Legierungselementen unterteilt. Da jedoch Gruppen mit gleicher Zusammensetzung sich in ihrer Zerspanbarkeit stark unterscheiden können eignet sich dieses Schema nicht. Stattdessen wird unterschieden zwischen folgenden drei Gruppen:
# Reines Kupfer und Legierungen mit Zink, Zinn, Nickel und Aluminium sofern sie nur einen homogenen Mischkristall bilden. Hierzu zählt vor allem Messing. Diese Legierungen zeichnen sich aus durch hohes Umformvermögen und sind kalt umformbar. Die Zerspanbarkeit gilt als eher schlecht.
# Legierungen mit Zink, Zinn, Nickel, Aluminium und Silizium die einen zweiten Mischkristall bilden, jedoch ohne spanbrechende Zusätze. Diese Legierungen sind härter und fester, haben ein geringeres Umformvermögen und sind besser zerspanbar. Zu dieser Gruppe gehört insbesondere das [[Neusilber]] das auf Kupfer-Zinn-Zink oder Kupfer-Nickel-Zink besteht.
# Automatenlegierungen die Zusätze von Blei, Schwefel, Selen und Tellur enthalten um den Spanbruch zu verbessern. Sie sind sehr gut zerspanbar.

Gegossene Werkstücke haben eine Gusshaut, die sich sehr schlecht zerspanen lässt. Der Kernwerkstoff lässt sich dagegen meist sehr gut zerspanen. Kaltumgeformte Knetlegierungen haben eine erhöhte Festigkeit, die sich positiv auf den Spanbruch auswirkt. Aushärtbare Legierungen werden meist im weichen Zustand zerspant. Lediglich die Feinbearbeitung durch Schleifen oder Polieren erfolgt im gehärteten Zustand.

Bei geringen Temperaturen und bei Fließspanbildung kann es zu Aufbauschneiden kommen die zu erhöhten Verschleiß führen. Wegen der großen Härte und des hohen Umformvermögens von Neusilber sind die Standzeiten geringer als bei Messing, welches ebenfalls zu Adhäsion und Aufbauschneidenbildung neigt. Als Schneidstoffe werden beim HSC-Fräsen Hartmetalle der Gruppe K10/20 genutzt. Die zum Verkleben neigenden Sorten wie reines Kupfer können günstig mit Diamant als Schneidstoff zerspant werden da damit auch hohe Oberflächenqualitäten erreicht werden können. Schneidkeramiken sind dagegen ungeeignet, da sie zum Verkleben neigen.

Die Zerspankraft liegt deutlich unter derjenigen bei Stahl und fällt mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit ab. Bei einer Erhöhung von 5 m/min auf 160 m/min fällt sie auf etwa 33 % ab. Eine weitere Erhöhung führt nur noch zu geringfügiger Reduzierung der Schnittkraft, die sich asymptotisch einem Grenzwert nähert. Da in der Praxis die Schnittgeschwindigkeiten über 160 m/min liegen, ist der Einfluss der Schnittgeschwindigkeit vernachlässigbar.

Der [[Freiflächenverschleiß]] und die Aufbauschneidenbildung führen zu schlechten Oberflächen. Da Kupferwerkstoffe nur über einen geringen [[Elastizitätsmodul]] verfügen können sich dünnwandige Werkstücke verziehen was auch zu Maßfehlern und Eigenspannungen führen kann. Eine geringe Schnittkraft kann hier zu Verbesserungen führen, ebenso die Verwendung von Kühlschmiermittel.

Die [[Spanform]]en sind bei Neusilber je nach Legierungselementen und deren Gehalt stark unterschiedlich, meist sind sie jedoch brauchbar. Reines Kupfer neigt zu langen Bandspänen. Die Automatenlegierungen dagegen bilden kurzbrechende Späne.<ref>Fritz Klocke, Wilfried König: ''Fertigungsverfahren.'' Band 1: ''Drehen, Fräsen, Bohren.'' 8. Auflage. Springer, 2008, S. 341–345.</ref>

=== Holz ===
Die meisten [[Holz|Hölzer]] lassen sich gut zerspanen. Dies gilt insbesondere, wenn sie in Faserrichtung getrennt werden. Werden sie senkrecht dazu bearbeitet, was bei sogenanntem [[Hirnholz]] nötig ist, kann es zu Ausbrüchen kommen.<ref>Bernd Wittchen, Elmar Josten, Thomas Reiche: ''Holzfachkunde.'' 4. Auflage. Teubner, 2006, ISBN 3-519-35911-1, S. 141.</ref>

=== Kunststoff ===
{{Hauptartikel|Zerspanbarkeit von Kunststoff}}

== Literatur ==
* Eberhard Paucksch, Sven Holsten, Marco Linß, Franz Tikal: ''Zerspantechnik.'' 12. Auflage. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8348-0279-8.
* Fritz Klocke, Winfried König: ''Fertigungsverfahren I.'' 8. Auflage. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 2008, ISBN 978-3-540-23458-6.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4275776-9}}

[[Kategorie:Werkstoffeigenschaft]]
[[Kategorie:Zerspanen]]

Pfeifen

2025-04-25T09:55:01Z

185.104.138.50: /* Kunstpfeifen */

{{Dieser Artikel|behandelt das Erzeugen von Tönen – zu anderen Bedeutungen siehe [[Pfeife]].}}

'''Pfeifen''' ist das Erzeugen von [[Ton (Musik)|Tönen]] mithilfe von [[Luft]], die schnell durch einen Hohlraum mit kleiner Öffnung strömt und dort Wirbel erzeugt. Der [[Mensch]] kann mit verschiedenen Methoden aus seinem Mund Pfeiftöne hervorbringen, die er zur [[musik]]alischen Betätigung und in einigen Fällen auch zur [[Kommunikation]] nutzt. Auch andere Lebewesen außer dem Menschen setzen das Pfeifen zur Kommunikation ein.

Die kurze Lautäußerung mittels Pfeifen wird '''Pfiff''' genannt.<ref>Daraus abgeleitet die weitere Bedeutung „Kunstgriff“, etwa in ''Pfiffikus'' und ''pfiffig'', was auf den Lockpfiff des Vogelstellers zurückgeführt wird. [[Friedrich Kluge]], [[Alfred Götze (Philologe)|Alfred Götze]]: ''[[Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache]].'' 20. Auflage. Hrsg. von [[Walther Mitzka]]. De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 543 f.</ref> Ein Pfiff kann auch aus einer künstlichen [[Pfeife (Tonerzeuger)|Pfeife]] gegeben werden. Als Beispiel diene die [[Trillerpfeife]] des [[Schiedsrichter]]s beim Sport. Andere Beispiele sind Pfiffe aus den Pfeifen von [[Lokomotive]]n und [[Schiff]]en oder durch [[Druckluft]] erzeugte Töne in Maschinen.

== Menschliche Pfeifmethoden ==
=== Labiales Pfeifen (Lippenpfeifen) ===
Bei dieser wohl bekanntesten und gebräuchlichsten Pfeifmethode werden die [[Lippe]]n zu einem kleinen ''O'' geformt. Die Zungenspitze wird leicht [[Zungenrollen|gerollt]] und für höhere Töne von hinten gegen die Unterlippe geschoben, für tiefere Töne weiter nach hinten und unten bewegt. Beim Ausstoßen oder Ansaugen von Luft bilden sich in diesem Bereich Luftwirbel. Die [[Mundhöhle]] wirkt hierbei als [[Helmholtz-Resonator]]. Durch leichte Veränderungen der Positionen der [[Zunge]] und des [[Unterkiefer]]s kann die [[Frequenz]] und damit die [[Tonhöhe|Höhe]] des entstehenden Tons reguliert werden, die [[Lautstärke]] (Intensität) wird über die Stärke des Saugens bzw. Blasens gesteuert. Die [[Stimmlippe]]n im [[Kehlkopf]] sind an der Schallerzeugung nicht beteiligt.

[[Datei:Human whistling.ogg|mini|Ein Pfiff]]

Labiales Pfeifen ist die physikalisch am besten verstandene Methode. Schon [[John Strutt, 3. Baron Rayleigh|John William Strutt, 3. Baron Rayleigh]] (1842–1919) erkannte in seinem Werk ''Theory of Sound'' (1894–1896), dass der Ton nicht durch [[Vibration]] der Lippen entstehen kann, indem er sich im Selbstversuch eine nicht zu Vibrationen fähige Holzröhre zwischen die Lippen presste und auch hierdurch zu pfeifen imstande war.

Beim Lippenpfeifen lassen sich nur vergleichsweise niedrige Lautstärken erzeugen. Das erreichbare Frequenzspektrum erstreckt sich normalerweise über etwa zwei [[Oktave]]n.
Labiales Pfeifen unterscheidet sich grundlegend von anderen Pfeifmethoden, da es die einzige Methode ist, die auch mit Ansaugen von Luft funktioniert.

=== Fingerloses, nichtlabiales Pfeifen ===
Beim nichtlabialen Pfeifen entsteht der Pfeifton nicht bei den Lippen, sondern weiter innen im Bereich von Zunge, Zähnen und hartem Gaumen. Die Lippen sind nicht primär beteiligt und müssen deshalb auch nicht zu einem engen O geformt werden. Sie sind verhältnismäßig entspannt geöffnet, so dass das Pfeifen fast „unsichtbar“ ist.

Bei einer von mehreren Methoden wird die Zungenspitze gegen die Kante der oberen Schneidezähne gepresst, während die recht weit ausgebreiteten, eng an den Schneidezähnen anliegenden Lippen eine schmale Öffnung freilassen, durch die die Luft ausströmen kann. Man kann auch alternativ die Zunge an den harten Gaumen anlegen und nur eine enge Öffnung (einen Luftkanal) freigeben, durch den der Pfeifton erzeugt wird. Auf diese Art und Weise kann ein sehr lautes Pfeifen erzeugt werden, der Weltrekordhalter mit 117,4 [[Bel (Einheit)|Dezibel]] laut Guinness World Records ist derzeit der Italiener Calogero Gambino.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/435889-loudest-whistle-no-hands |titel=Loudest whistle (no hands) |sprache=en-GB |abruf=2021-09-07}}</ref>

Eine andere – schwieriger zu erlernende Methode – besteht darin, die Zunge in eine stabile Position zu bringen (ähnlich wie beim Fingerpfeifen) und die Luft stark gepresst auszustoßen. Man erreicht ähnliche Lautstärken wie beim Fingerpfeifen. Ein Vorteil dieser Methoden ist, dass man keine Finger in den Mund stecken muss und die Hände frei behält.

Eine hohe Kunstfertigkeit und gutes Training erfordert das zweistimmige Pfeifen (zum Beispiel im Terz-Intervall) nur eines Pfeifers. Die Zunge wird zum Mund herausgestreckt, so dass auf beiden Seiten ein Zwischenraum zwischen Zunge und Mundwinkel bleibt. Der Luftstrom geht durch die Zähne und die Töne werden durch Spannung von Wange und Zunge variiert.

=== Pfeifen auf Fingern ===
[[Datei:LeMondeSiffler.jpg|mini|300px|Verschiedene Methoden, mit den Fingern zu pfeifen (aus ''Le Monde illustré'', 1893)]]

Pfiffe lassen sich mit Hilfe von zwei Fingern (Zeige- und Mittelfinger, Zeigefinger und Daumen) oder durch das paarige Nutzen von je zwei und zwei Fingern (Zeige- und Mittelfinger zusammen, Ring- und kleiner Finger zusammen) nach viel Training erzeugen, indem zusammen mit passender Zungenstellung zwei enge Spalten für die scharf ausgestoßene Atemluft entstehen.

Eine Möglichkeit ist es, Daumen und Zeigefinger einer Hand zu einem Ring zu formen, die Zunge bei halbgeöffneten Lippen von unten, nach hinten, oben zu schieben und schließlich kräftig durch die entstandene Öffnung auszuatmen. Dabei muss darauf geachtet werden, dass keine Luft zwischen den Fingern und den Mundwinkeln entweicht.

Das Pfeifen mit vier Fingern erfolgt nach dem gleichen Prinzip, wobei die Zunge auf ähnliche Weise mit beiden Zeige- und Mittelfingern verschoben wird. Diese Finger erfüllen damit die gleiche Funktion wie zwei zu einem Ring geformte Finger. Die Methode mit vier Fingern ist jedoch etwas einfacher.

Auch mit nur einem Finger lassen sich Pfiffe erzeugen. Hierdurch wird extrem lautes Pfeifen ermöglicht, Töne mit einer Lautstärke von über 100 dB(A) sind problemlos möglich.

== Physik des Pfeifens ==
{{Belege fehlen||Dieser Abschnitt}}

Zwei physikalische Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit ein Pfeifton zustande kommen kann: Man benötigt einen schnell strömenden, [[Wirbel (Strömungslehre)|Wirbel]] bildenden [[Luft]]strom. Dieser wechselwirkt mit einem Resonatorraum, und es entsteht eine akustische Schwingung, der Pfeifton. Hierbei handelt es sich um eine praktisch reine Sinuswelle. Aus diesem Grund sind [[Frequenz]] (Tonhöhe) und [[Schallintensität|Intensität]] (Lautstärke) die einzigen Parameter, die der Pfeifende beeinflussen kann. Im Gegensatz zum Gebrauch der [[Menschliche Stimme|menschlichen Stimme]] lässt sich die [[Klangfarbe]] beim Pfeifen also nicht variieren, was die Möglichkeit der Informationsübertragung stark einschränkt.

Von den menschlichen Pfeifmethoden erforschten Physiker allein das labiale Pfeifen genauer. ''Gierke'' verglich 1947 menschliche Pfeiftöne mit denen einer Lochtonanordnung und kam zu dem Ergebnis, dass für beide Phänomene der gleiche Mechanismus verantwortlich ist. An den Lippen bilden sich demnach periodische Wirbel, die den Rachenraum zu [[Eigenschwingung]]en anregen. Insbesondere konnte Gierke erklären, dass der Pfeifton höher wird, wenn man durch stärkeres Blasen die Geschwindigkeit des Luftstroms erhöht, während Unterkiefer und Zunge in fester Position verharren.

Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen offenbar unabhängig hiervon ''Wilson'' et al. (1970), die ebenfalls feststellten, dass menschliches Pfeifen – abgesehen von Details – analog ist zu den Tönen von Lockgeräten wie dem Rayleighschen ''Vogelruf'' bzw. dem ''Jägerruf'', die unter die erwähnten Lochtonanordnungen fallen. Sie betonten die Existenz ''zweier'' wirbelbildender Engstellen, deren eine die Lippen und deren andere die an den Gaumen gelegte Zunge bilden.

Die übrigen vorgestellten Pfeifmethoden haben bislang nicht das Interesse der Physiker erwecken können. ''Busnel und Classe'' stellen in ihrem Werk über gepfiffene Sprachen die Hypothese auf, dass die gemeinsame Erklärung der zahlreichen Pfeifmethoden mit und ohne Finger ist, dass mit Hilfe von Zunge bzw. Fingern ein möglichst komplizierter Kanal gebildet wird, in dem der schnelle Luftstrom Turbulenzen erzeugt. Die Verwirbelungen wechselwirken wie beim Lippenpfeifen mit der als Resonator wirkenden Mundhöhle, um den Pfeifton zu erzeugen.

Menschliche Pfeiftöne liegen ungefähr im Bereich von 1300 bis 4000 [[Hertz (Einheit)|Hz]]. Weil die Sensitivität des menschlichen [[Ohr]]s in dieser Frequenzspanne am größten ist und die Schallwelle sinusförmig und damit so einfach wie möglich ist, werden Pfeiftöne besser wahrgenommen als andere, zum Beispiel von der Stimme erzeugte Töne. Dies ist der Grund, weshalb Pfeifen dazu verwendet wird, andere zu kommandieren oder ihnen Signale zu geben.

Die Weltrekorde von Tonhöhen menschlicher Pfeiftöne liegen laut [[Guinness-Buch der Rekorde]] bei 175 Hz für den niedrigsten und 10599 Hz für den höchsten Ton.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/lowest-note-whistled |titel=Lowest note whistled |hrsg=Guinness World Records |sprache=en |abruf=2022-03-10}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/highest-note-whistled |titel=Highest note whistled |hrsg=Guinness World Records |sprache=en |abruf=2022-03-10}}</ref>

== Geschichte menschlichen Pfeifens ==
[[Datei:Duveneck Whistling Boy.jpg|mini|links|The Whistling Boy ([[Frank Duveneck]], 1872)]]

Es ist anzunehmen, dass Pfeifen als Mittel [[Nonverbale Kommunikation|nonverbaler Kommunikation]] so alt ist wie die Menschheit. So werden sich Menschen schon früh mittels Pfeiflauten über längere Strecken verständigt und vor Gefahren gewarnt haben. Eine erste schriftliche Erwähnung findet sich in der [[Bibel]] in {{B|Jes|5|26|LUT}}, wo es heißt: ''Er wird ein Feldzeichen aufrichten für das Volk in der Ferne und pfeift es herbei vom Ende der Erde.'' Auch wenn es bei vielen Quellen schwer ist zwischen [[Zischgeräusch|Zischen]] und Pfeifen zu unterscheiden (beide Laute wurden in den Sprachen der Antike mit dem gleichen Wort bezeichnet), wird doch oft aus dem Zusammenhang klar, was gemeint ist. So war es schon in der Antike üblich, andere ''auszupfeifen'': [[Cicero]] brüstet sich im Jahr 61 v. Chr. in einem Brief an [[Titus Pomponius Atticus|Atticus]] damit, bei Spielen Ovationen erhalten zu haben, ohne einen Pfiff eingesteckt zu haben (''sine ulla pastoricia fistula'').
Auch wenn in einigen Quellen Hinweise darauf existieren, lässt es sich nicht endgültig sagen, ob es in der Antike gebräuchlich war, Melodien zu pfeifen.

Pfeifen hatte immer [[weltlich|säkularen]] Charakter, und so entstand erst in der [[Renaissance]] die Tradition des ''Kunstpfeifens''. In einer Zeit, in der sich die meisten Musikinstrumente noch im Entwicklungsstadium befanden, stellte das Pfeifen eine ernsthafte Alternative zum Singen dar. Dies änderte sich jedoch mit der Zeit, und im [[Hochbarock]] hatte die Pfeifkunst so viel Bedeutung ans [[Kammerorchester]] verloren, dass sie in gesellschaftlichen Veranstaltungen nicht mehr vorkam und bald die Rolle annahm, die sie bis heute ausfüllt. Es ist die Rolle einer Randerscheinung, einer Kuriosität mit leicht exotischem Charakter und nicht die einer Kunst.

In vielen Kulturen wurde und wird Pfeifen mit [[Magie]] und [[Aberglaube]]n verbunden. Hierbei sollten Pfeiftöne je nach Situation Dämonen anlocken oder austreiben können. Auch mit dem [[Teufel]] wurde Pfeifen in Verbindung gebracht, weshalb es in manchen [[Christentum|christlichen]] und [[islam]]ischen Gegenden als unrein bezeichnet und untersagt wurde. Der italienische Komponist [[Arrigo Boito]] lässt in seiner Oper ''[[Mefistofele]]'' den Teufel pfeifen statt singen. Besonders für Frauen war es oft ein Tabu, öffentlich zu pfeifen. Noch heute ist das Sprichwort „Mädchen, die pfeifen, und Hühnern, die krähen, soll man beizeiten die Hälse umdrehen“ bekannt.

Der Glaube in vielen [[Bergbau|Minen]], dass das Pfeifen unter Tage Unglück bringe, hat in seinem Ursprung einen triftigen Grund: Bis zur Erfindung der [[Grubenlampe|Sicherheitsgrubenlampe]] setzte man zum Messen der Atemluftqualität in den Bergwerken über Jahrhunderte [[Kanarienvogel|Kanarienvögel]] ein. Einerseits sind sie von ihrer Art her besonders dazu geeignet, ständig Melodien zu pfeifen („singen“), was man ihnen für ihre Aufgabe auch noch zusätzlich antrainierte, andererseits reagieren Vögel grundsätzlich viel empfindlicher auf Sauerstoffmangel als der Mensch. Solange also der Vogel unter Tage pfiff und trällerte, war auch die Luft in Ordnung, wenn er länger damit aufhörte, wurden schon alle aufmerksam, fiel der kleine Kerl flatternd von der Stange, machten sich die Bergleute (mit ihm als Indikator, ab wo die Luft wieder besser wurde) auf den Weg nach oben, lag der Vogel gar tot im Käfig, war es allerhöchste Zeit, den Schacht schnellstens zu verlassen. So hätte das unüberlegte Liedchen-Pfeifen eines Mannes Allen den Tod bringen können, denn es hätte, zumal beim ständigen Lärm der Hämmer [[Ortsbrust|vor Ort]], leicht mit dem „Singen“ des Kanarienvogels verwechselt werden können und in der herannahenden Not die [[Bergmann|Kumpels]] in der trügerischen Sicherheit gewogen, es sei noch genügend Sauerstoff vorhanden. Es war also zwangsläufig allein dem Vögelchen vorbehalten, pfeifen zu sollen.

Auch auf Schiffen, insbesondere den [[Segelschiff]]en war – und ist es zum Teil heute noch – grundsätzlich verboten zu pfeifen, denn die Bootsmänner vermitteln gewisse Kommandos nur über das [[Bootsmannpfeife|Pfeifen]] – heimlich versprach man sich wiederum vom Pfeifen in den Wind eine steife Brise.

Ein heute noch sehr verbreiteter Aberglaube ist, dass Pfeifen, von wem auch immer, auf [[Bühne (Theater)|Theater-]], Opern- oder Konzertbühnen – auch bei [[Varieté]] und [[Zirkus]] – Unglück bringe. Er entstammt einer Legende nach aus der Zeit, als noch mit Gas- oder Öllampen beleuchtet wurde. Wenn der Brennstoff dieser Lampen zu Ende ging, erzeugten sie – durch das Luftziehen der [[Docht]]e – einen ansteigenden pfeifenden Zischlaut, somit wussten die Beleuchter, um welche Lampe sie sich kümmern mussten. Menschliches Pfeifen hätte also zu größerem Chaos im Proben- oder im Vorstellungsablauf (schrecklich bei einem [[Klassische Musik|Klassischen Konzert]], einem [[Drama]], einer [[Revue]], gar nicht auszudenken mit „fliegenden“ [[Artist (Darsteller)|Artisten]] oder gar mit Tieren) führen können. Dieses Problem existiert zwar schon lange nicht mehr, es ist aber auf den Bühnen in der ganzen Welt nach wie vor verpönt zu pfeifen, denn es gibt in Wirklichkeit zwei Argumente dagegen: Erstens, wer pfeift, ist nicht konzentriert bei seiner Aufgabe und gehört nicht in das „Allerheiligste“, das heißt auf eine Bühne, in einen [[Oberbühne|Bühnenraum]] (dazu gehören auch [[Unterbühne]] und [[Schnürboden (Theater)|Schnürboden]]) oder in ein [[Chapiteau]]. Zweitens gilt es beim Theater stets als Trauma, das Publikum könnte bei der [[Premiere]] das Stück [[Buhruf|auspfeifen]], hier besagt der Aberglaube: „Wenn bei den Proben gepfiffen wird, wird bei der Premiere auch gepfiffen.“ In den [[Filmstudio|Film-]] und [[Fernsehstudio]]s, wie auch am [[Filmset]] wurde weltweit die „Nicht-Pfeif-Regel“ vom Theater übernommen, in erster Linie wegen des (logischsten) Arguments der fehlenden Konzentration und Motivation bei den Probe- und Dreharbeiten. Das kann tatsächlich bis zum Rauswurf gehen.

Das Pfeifen auf Fingern kann Lautstärken erreichen, die für das menschliche Ohr unangenehm sind. Nicht zuletzt deshalb wird Pfeifen in der Öffentlichkeit oft als unhöflich angesehen, eine rühmliche Ausnahme stellen die Pfiffe zum [[Sportpalastwalzer]] beim [[Berliner Sechstagerennen]] dar, „erfunden“ in den 1920er-Jahren von einem [[Reinhold Habisch|''Krücke'']] genannten [[Berliner Original]]. Der Walzer wurde deshalb schnell zur [[Hymne]] dieser Radsportveranstaltung und der charakteristische vierfache Pfiff mit den Fingern wird bis heute von hunderten Zuschauern an einer bestimmten Stelle des Musikstückes mit großer Freude „aufgeführt“.

Wenn Männer Frauen hinterherpfeifen, gilt dies als obszöne Geste. Der [[Afroamerikaner]] [[Emmett Till]] wurde 1955 sogar, nachdem er einer weißen Frau hinterhergepfiffen hatte, von deren Gatten und dessen Halbbruder ermordet.

Der amerikanische Professor Charles G. Shaw befand 1931 in der ''[[New York Times]]'', dass Pfeifen ein „unverkennbares Erkennungszeichen des Debilen“ sei und dass kein großer und erfolgreicher Mann jemals pfeife. Dennoch pfeifen die meisten Menschen in vielen Situationen für sich alleine Melodien. Häufig bedeutet dies, dass der Pfeifende in einer fröhlichen bis ausgelassenen Stimmung ist, Pfeifen in der Dunkelheit kann aber auch Mut machen oder das Gefühl der Einsamkeit verdrängen. Besonders in [[Cartoon]]s pfeifen Figuren, die Arglistiges planen und dabei unschuldig wirken möchten.

== {{Anker|Pfeifsprachen}} Gepfiffene Sprachen ==
[[Datei:Lavaschlote.jpg|mini|La Gomera: Pfeifsprachen entstehen in zerklüftetem und unwegsamem Gelände]]

Aus vielen Gegenden der Welt ist eine Verständigung übers Pfeifen bekannt. Fast alle dieser Gebiete sind bergig, dünn besiedelt und weisen wenig Infrastruktur auf, sodass durch Pfeifen eine Verständigung über Distanzen möglich wird, die sonst nur unter großem Zeitaufwand zu überbrücken wären. Oft sind [[Hirte]]n die ersten Träger dieser Art der Kommunikation.

Pfeifsprachen sind nicht Ersatz für gesprochene Sprachen, sondern ergänzen diese. Dadurch, dass sehr junge (und auch alte) Menschen mangels Zähnen nicht in der Lage sind zu pfeifen, werden gepfiffene Sprachen erst Jahre nach der Muttersprache erlernt. Daher basieren Pfeifsprachen auf dem jeweiligen Idiom der Region.

Bekanntestes und besterforschtes Beispiel einer gepfiffenen Verständigung ist [[El Silbo]], das vermutlich einst auf allen [[Kanarische Inseln|Kanarischen Inseln]] zur Verständigung diente und heute nur noch auf [[La Gomera]] gepflegt wird, dort ist es seit Jahren Unterrichtsfach an Schulen. Begünstigt durch die schallreflektierende Wirkung der Bergwände ist hier Verständigung über Distanzen von bis zu 10 Kilometern möglich, die mit Rufen oder Schreien nicht überbrückt werden können. Da El Silbo unterzugehen drohte, unternahmen Interessierte ab den 1980er Jahren große Anstrengungen, diese Kommunikations- und Kunstform nicht in Vergessenheit geraten zu lassen.

Meist treten Pfeifsprachen nur örtlich auf und sind auf ein kleines Gebiet begrenzt, teilweise nur auf ein einzelnes Dorf. Wissenschaftlich untersuchte Pfeifsprachen gibt es im französischen Pyrenäendorf [[Aas (Frankreich)|Aas]], in dem Gebiet um [[Kuşköy]] (Türkei), bei den [[Mazateken]] in Mexiko und den chinesischen [[Bai]] in der Region [[Yunnan]].

In Afrika verständigen sich einige Volksgruppen mit gepfiffenen Sprachen, benutzen dazu aber selbstgebaute Pfeifen als Hilfsmittel.

Pfeifsprachen existieren sowohl in [[Tonsprache|tonaler]] als auch in nichttonaler Form. Bei fast allen Beispielen werden Finger als Hilfsmittel eingesetzt, da so größere Lautstärken erzielt und damit auch größere Distanzen überbrückt werden können. Zum normalen Gespräch über kurze Reichweite dient üblicherweise immer noch die Stimme, die Pfeifsprache findet nur dann Anwendung, wenn sie gebraucht wird. Eine Ausnahme bilden die [[Mazateken]], die labial pfeifen und die dadurch leiseren Töne auch im normalen Gespräch unter vier Augen benutzen.

Mit dem Vormarsch von modernen Telekommunikationstechniken und der infrastrukturellen Erschließung immer abgelegenerer Gebiete wird den Pfeifsprachen die Existenzgrundlage, die Notwendigkeit der Kommunikation über große Distanzen, entzogen. Daher werden viele Pfeifsprachen nicht mehr an die Nachfolgegenerationen weitergegeben und sind vom Aussterben bedroht oder bereits ausgestorben.

== Pfeifen in der Musik ==
=== Kunstpfeifen ===
[[Datei:Gramophone-gc-2-40644-2405e.ogg|mini|''Der Spottvogel'', Interpret: Frank Stafford, Komponist: Septimus Winner (1. August 1905)]]
{{Hauptartikel|Kunstpfeifer}}

Der Tonumfang des menschlichen Pfeifens ist stärker begrenzt, als er es durch Stimmbandnutzung („[[Gesang|Singen]]“) ist. Außerdem ist die Variabilität durch die Unmöglichkeit, [[Timbre]] in die Stimme zu legen, stark beschränkt.

Äußerst schwierig ist das konzertante mehrstimmige Pfeifen. Auch Menschen von hoher Musikalität sind in aller Regel beim Pfeifen weniger exakt als beim Singen. Beispiele für konzertantes Pfeifen findet sich im Repertoire der [[Comedian Harmonists]] mit dem Lied ''Kannst du pfeifen, Johanna'', jedoch zeigen sich hier auch die Grenzen des mehrstimmigen, konzertanten Pfeifens.

Es gibt dennoch, insbesondere im englischsprachigen Raum, eine moderne Tradition professioneller [[Kunstpfeifer]]. Im späten 19. Jahrhundert kam [[Alice Shaw]], „Whistling [[Primadonna]]“ genannt, mit ihrer Pfeifkunst zu großer Popularität in den USA. Die Beliebtheit von Kunstpfeifsoli machten sich nach Erfindung der [[Tonaufzeichnung]] durch [[Thomas Alva Edison]] und [[Emile Berliner]] ab etwa 1890 auch die ersten Tonträgerhersteller zunutze: menschliches Pfeifen ließ sich technisch wesentlich besser reproduzieren als Gesang; daher finden sich in den ersten Phonographenwalzen- und Schallplattenkatalogen zahlreiche Kunstpfeifvorträge. Einige Interpreten dieser Zeit erlangten internationale Berühmtheit, darunter vor allem der Berliner Varietékünstler [[Guido Gialdini]], dessen Pfeifrepertoire von humoristischen Effekten bis zu klassischer Musik reichte und auf Platten und Walzen zahlreicher Hersteller weltweit vermarktet wurde. Der wohl bekannteste und erfolgreichste Kunstpfeifer des 20. Jahrhunderts ist der Amerikaner [[Fred Lowery]], dessen Platte ''Indian Love Call'' sich in den 1940er Jahren eine Million Mal verkaufte.

Bekannt für ihr Pfeifen war auch die Schauspielerin [[Ilse Werner]], die oftmals ihre Bühnenauftritte mit umfangreichen Proben ihrer Pfeifkunst bereicherte. 1967 landete [[Whistling Jack Smith]] mit ''I Was Kaiser Bill’s Batman'' einen Top-Fünf-Hit in Großbritannien und Deutschland. Auch [[Roger Whittaker]] hatte mit Pfeifen Erfolge, so mit dem ''Mexican Whistler''.
Mit [[Jeanette Baroness Lips von Lipstrill|Lips von Lipstrill]] ist die letzte professionelle Kunstpfeiferin aus Österreich im Jahr 2005 verstorben.
Auch der belgische Sänger, Gitarrist, Parodist und Entertainer [[Bobbejaan]] war Kunstpfeifer.
Nicht zu vergessen sei auch Ennio Morricone, der in den ersten Italo-Western ''(For a Fistfull of Dollars, For a Few Dollars More)'' gepfiffene Melodien in seine Filmmusiken einbaute, offenbar in der Auffassung, dass „lonesome Cowboys“ in ihrer Einsamkeit pfeifen. Gepfiffen wurden diese Melodien von [[Alessandro Alessandroni]]. In mehreren Musikstücken wurde das gepfiffene Motiv die Erkennungsmelodie für den jeweiligen Charakter ''(Cheyennes Theme'' für Jason Robarts in ''Once upon a Time in the West,'' S. Leone).

Bekannte Beispiele für Pfeifeinlagen in der jüngeren Popmusik sind auf ''[[Wind of Change]]'' (Scorpions) oder ''[[Always Look on the Bright Side of Life]]'' von Monty Python zu hören.

=== Musikinstrumente ===
[[Datei:Tin Whistle.JPG|mini|Tin Whistle]]

Auch viele [[Musikinstrument]]e basieren physikalisch gesehen auf dem Pfeifen.
Klassisches Instrument hierfür ist die [[Pfeifenorgel]], die auch als „Königin der Instrumente“ bezeichnet wird aufgrund der Vielgestalt der vermittels Pfeifen herstellbaren Klangfarben, des Tonumfanges (von fast unhörbar tiefen 16 oder 20 Hertz bis hin zu wiederum von Menschen unhörbaren 20 kHz) und des Raumvolumens, das mit einer Orgel beschallt werden kann.

Andere Beispiele der Tonerzeugung sogenannter „Labial-Instrumente“ (mit „Lippen“) sind [[Querflöte]], [[Klarinette]] und [[Oboe]]: Auch deren Töne sind, genau betrachtet, gepfiffen. Oboe und Klarinette allerdings besitzen mit den [[Zunge (Tonerzeuger)|Zungen]] Schwingungskörper. [[Tin Whistle]]s, [[Halmpfeife|Halm-]], [[Rohrpfeife|Rohr-]] und [[Hornpipe (Blasinstrument)|Hornpfeifen]] tragen entsprechende Namen.

== Pfeifen in der Tierwelt ==
[[Datei:Adult marmot whistling.ogv|mini|Pfeifendes Murmeltier]]

[[Tiere]] setzen Pfeifen vielfach zur Kommunikation ein.

Als nächstliegendes Beispiel hierfür könnte man das [[Vogelgezwitscher]] vermuten. Dieses ist jedoch physikalisch gesehen kein Pfeifen. Vögel produzieren ihren Gesang im [[Stimmkopf]] (''Syrinx''), wo sie Töne durch Schwingung elastischer Membranen erzeugen, was vom Erzeugungsmechanismus eher dem der menschlichen [[Stimmlippe]]n ähnelt. Da hiermit die reinen, sinusähnlichen Schallwellen einiger Vögel nicht befriedigend erklärt werden konnten, stellten ''Gaunt'' et al. 1982<ref name="Gaunt">A. S. Gaunt u. a.: ''Syringeal mechanics reassessed, evidence from Streptopelia.'' in: ''Auk.'' Washington 99.1982, S. 474–494. {{ISSN|0004-8038}}</ref> die Hypothese auf, dass nicht durch schwingende Membranen, sondern durch schnell strömende, wirbelbildende Luft ein Pfeifton erzeugt würde. Diese Hypothese wurde jedoch durch Experimente (z. B.<ref name="BallintijnCate">M. R. Ballintijn, C. T. Cate: ''Sound production in the collared dove, a test of the ‘whistle’ hypothesis.'' In: ''Journal of Experimental Biology'', Cambridge 201.1998, S. 1637–1649. {{ISSN|0022-0949}}</ref>) nicht bestätigt, nach heutigem Stand der Forschung pfeifen Vögel also nicht. Trotz der unterschiedlichen Erzeugungsweise ist die Tatsache, dass Vogelgesang Pfeiftönen sehr ähnelt, unbestritten. Sie ist Ursache der Benennung der [[Familie (Biologie)|Unterfamilie]] der [[Pfeifgänse]], der [[Pfeifente]] sowie des türkischen Dorfes Kuşköy (''Vogeldorf'', siehe [[#Gepfiffene Sprachen|oben]]).

Ebenfalls keine Pfeiftöne im engeren Sinne sind die Laute, mit denen sich [[Fledermäuse]] im [[Ultraschall]]bereich orientieren, indem sie den Rücklaufschall mit [[Sonar]] auswerten.

Andere Tiere, die nach den Pfeiftönen, die sie ausstoßen, benannt sind, sind der [[Pfeifschwan]] (''Cygnus columbianus''), die zu den [[Eulenfalter]]n gehörende „Whistling Moth“ (''Hecatesia thyridion''), die [[Südfrösche|Antillen-Pfeiffrösche]] (''Eleutherodactylus johnstonei'') und die [[Karru-Ratten]] (englisch auch „Whistling Rats“) (''Parotomys'').

[[Murmeltiere]] verständigen sich untereinander mit Pfeiftönen. Pfiffe dienen bei ihnen – ebenso wie bei den [[Gämse]]n – der Ankündigung von Gefahr.

Auch [[Wale]] und andere [[Meeressäuger]] nutzen Pfiffe zur Kommunikation.
Besonders das Pfeifen der [[Delfine]] weckte das Interesse vieler Forscher, weil sie die Möglichkeit in Betracht zogen, dass die Tiere eine natürliche Sprache entwickelt hätten. Ob dem so ist, ist allerdings noch unklar (siehe auch [[Walgesang]]).

Vereinzelt wurde das Pfeifen auch bei Menschenaffen in Gefangenschaft beobachtet, so etwa bei den [[Orang-Utans]] Bonnie im Washingtoner Zoo und [[Ujian]] in Heidelberg.

== Künstliche Pfeifen ==
{{Hauptartikel|Pfeife (Tonerzeuger)}}
[[Datei:Bobbypfeife.ogg|mini|Klang einer Bobbypfeife (Metropolitan)]]

Pfeiftöne lassen sich ebenfalls künstlich erzeugen. Ein naheliegendes Beispiel ist die [[Trillerpfeife]]. In künstlichen Pfeifen (zu denen auch Musikinstrumente zählen, siehe oben) wird der Ton prinzipiell dadurch erzeugt, dass ein Luftstrom durch eine scharfe Kante oder ein ähnliches Hindernis gespalten wird, wodurch Wirbel entstehen, die im Zusammenspiel mit einem Resonatorraum die Schallwelle erzeugen.

Viele Menschen kennen die [[Druckluftpfeife]]n von Schiffen oder die [[Dampfpfeife]]n von [[Lokomotive]]n. Sie sind jedoch noch nicht die lautesten Pfeifen. Es gibt Warn-Pfeifen auf Hängen oberhalb von Talsperren, die im Fall einer drohenden Überflutung infolge Staumauer-Bruchs warnen sollen. Eine solche extrem leistungsfähige Druckluftpfeife stand beispielsweise auf der Höhe des [[Haar (Westfalen)|Haarstrangs]] bei [[Möhnesee (Gemeinde)|Günne]] oberhalb der Staumauer der [[Möhnetalsperre]]. Diese Pfeife sollte angeblich bis nach Unna oder Dortmund gehört werden können, was einer Distanz von über 50 Kilometern entspricht. Sie wurde installiert, um den möglichen Folgen einer Katastrophe vorzubeugen, wie sie 1943 nach der Bombardierung und dem Bruch der Staumauer entstand.

[[Hundepfeife]]n zum Kommandieren von [[Hund]]en gibt es auch als für Menschen unhörbare Ultraschallpfeife, da der Hund über einen weiteren Hörbereich als der Mensch verfügt.

Die [[Bootsmannpfeife]] wird seit dem 13. Jahrhundert auf englischen Seglern zur Weitergabe von Befehlen an die Mannschaft gebraucht.

<gallery>
Dog ultrasound whistle ID tag.jpg|Hundepfeifen
Metal whistle.jpg|Trillerpfeife
Bootsmannpfeife.jpg|Bootsmannpfeife
Dampfpfeife.jpg|Dampfpfeife einer Feldbahnlok
Polizeipfeife.jpg|Alte Polizeipfeife
</gallery>

== Siehe auch ==
* [[Handflöte]]

== Literatur ==
* René-Guy Bussel, André Classe: ''Whistled Languages.'' Springer, Berlin 1976, ISBN 3-540-07713-8.
* M. Carreiras u. a.: ''Neural processing of a whistled language''. In: ''[[Nature]]'', London 433.2005, S. 31. {{ISSN|0028-0836}}
* Henning von Gierke: ''Über die mit dem Mund hervorgebrachten Pfeiftöne''. In: ''[[Pflügers Archiv]]'', Springer, Berlin 249.1947, S. 307–312.
* T. A. Wilson, G. S. Beavers u. a.: ''Experiments on the Fluid Mechanics of Whistling''. In: ''Journal of the Acoustical Society of America.'' Melville 50.1971, 366. {{ISSN|0001-4966}}
* A. V. van Stekelenburg: ''Whistling in Antiquity''. In: ''Akroterion.'' Stellenbosch 45.2000, S. 65–74.
* P. F. Ostwald: ''When people whistle''. In: ''Language and Speech.'' London 2.1959,3, S. 137–145. {{ISSN|0023-8309}}
* J. W. S. Lord Rayleigh: ''The Theory of Sound.'' Band 2. Cambridge 1896; 2. Auflage: Dover / New York 1945; 1969 (Repr.) ISBN 0-486-60292-3, S. 224

== Weblinks ==
{{Commonscat|Whistling|Pfeifen}}
{{Wiktionary|Pfeifsprache}}
* [http://www.artwhistling.org/ Internationale Philharmonische Gesellschaft für Pfeifkunst] (die „gegründet wurde, um die Anwendung des menschlichen Pfeifens in der Musikkunst zu erforschen und künstlerische Standards der Pfeif-Darbietung, der -Schulung und der -Literatur zu etablieren, die mit anderen instrumentellen Traditionen gleichwertig sind.“)
* Julien Meyer: [http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652004000200033&lng=es&nrm=iso&tlng=en ''Bioacoustics of human whistled languages''.] (Übersicht über Pfeifsprachen mit Bibliografie, englisch)
* [http://www.whistlingrecords.com/ MP3-Archiv mit Aufnahmen von Kunstpfeifern]

== Anmerkungen ==
<references />

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{{Exzellent|12. Mai 2006|16578498}}

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[[Kategorie:Akustisches Signal]]
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