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DSLRs - welche Modellpolitik ist künftig zu erwarten?

  • Themenersteller Themenersteller Gast_308519
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    canon
Status
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Ähnlich wie bei Magnesium. ;)
Das wird auch hauptsächlich deswegen genommen weil es günstiger herzustellen ist als ein Gehäuse aus zB Aluminiumguss.

Das ist nicht richtig.

Magnesium ist äußerst schwierig und aufwändig zu gießen.
Magnesium hat einen Schmelzpunkt von 621 Grad C. Bei 550 Grad C. entzündet sich Magnesium von alleine und brennt mit einer hellen sehr heißen Flamme die nur schwer zu löschen ist. Es sind aufwendige Schutz und Gegenmaßnahmen erforderlich. (Edelgase)
Magnesium ist 1,5 mal leichter als Alu , hat höhere Festigkeit, geringere Materialermüdung unempfindlich gegen Stoß und Vibrationsbelastungen.
 
Das ist nicht richtig.

Magnesium ist äußerst schwierig und aufwändig zu gießen.
Das wiederum ist nicht richtig - Verarbeitung von Magnesium im Spritzgussverfahren ist heute weit verbreitet - eben zB für Kameragehäuse. Es ist bis auf die höhere Temperatur kaum aufwendiger als Kunststoffspritzguss.

Mg ist außerdem unterhalb des Schmelzpunkts nur in Form etwa von sehr dünnen Bändern, Spänen oder Pulver entzündlich - nicht jedoch als beim Spritzgießen verwendetes grobes Granulat. Außerdem wird dort das Material unter Schutzgas aufgeheizt: alleine schon zur Verhinderung von Korrosion.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das wiederum ist nicht richtig - Verarbeitung von Magnesium im Spritzgussverfahren ist heute weit verbreitet - eben zB für Kameragehäuse. Es ist bis auf die höhere Temperatur kaum aufwendiger als Kunststoffspritzguss.

Mg ist außerdem unterhalb des Schmelzpunkts nur in Form etwa von sehr dünnen Bändern, Spänen oder Pulver entzündlich - nicht jedoch als beim Spritzgießen verwendetes grobes Granulat. Außerdem wird dort das Material unter Schutzgas aufgeheizt: alleine schon zur Verhinderung von Korrosion.

Mir ging es darum: Magnesium ist schwieriger zu Giesen als Alu. Magnesium ist hochwertiger als Alu.
 
Die Gehäuse sind niemals aus reinen Magnesium, sondern Mag-Alloy, also Magnesium-Verbindungen mit anderen Metallsorten. Außer bei DSLR & Co Gehäusen werden z.B. vielerlei Castings von Federgabeln im MTB Bereich aus Mag-Alloy hergestellt, allerdings ist das Material nicht nur leicht, sondern auch relativ spröde, ich habe schon gebrochene Gabelbrücken daraus gesehen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Magnesium_alloy
 
Ähnlich wie bei Magnesium. ;)
Das wird auch hauptsächlich deswegen genommen weil es günstiger herzustellen ist als ein Gehäuse aus zB Aluminiumguss.

Wohl wahr.:) Toll "hochwertig" an sich ist an der Kamera materialtechnisch eh nicht viel und es kostet auch nicht viel.
Ich denke, im Kern geht es - wie bei vielen Dingen - um das subjektive Nutzungserlebnis. Und da fühlt sich "Metall" für den Käufer besser an als alles andere, speziell als Plastik.

Nun mussten die Ingenieure halt etwas finden, was stabil, leicht, gut bearbeitbar, preisgünstig ist. Offensichtlich sind sie dabei auf die Magnesiumlegierungen gekommen. Alleine dieser extrem schwammige Begriff lässt ja keine klaren Aussagen zu. Selbst der deutlich engere Begriff Stahl kennt ja nun extremst unterschiedliche Ausprägungen.
 
Mir ging es darum: Magnesium ist schwieriger zu Giesen als Alu. Magnesium ist hochwertiger als Alu.
Nicht unbedingt, und nicht generell. Bei den für Kameras wichtigsten Kennwerten ist Mg durchaus nicht hochwertiger als Alu (bezogen auf Gusslegierungen):

E-Modul (Maß für die Steifigkeit, je höher desto besser): Mg 45 GPa <> Alu 70 GPa
Zugfestigkeit (je höher desto mehr Kraft bis zum Bruch): Mg 160 - 260 MPa* <> Alu 150 - 300 MPa
Schlagzähigkeit (je höher desto mehr Verformungsarbeit wird aufgenommen): Mg 6 J <> Alu 20 J
Ausdehnungskoeffizient (je niedriger desto dimensionsstabiler bei Temperaturänderung): Mg 26 µm/mK <> Alu 22

*) N/mm²
In anderen Eigenschaften, wie Härte, Korrosionsbeständigkeit etc. dürften ebenfalls keine generellen Vorteile bestehen.

Schwierig zu gießen ist Mg ebenfalls nicht; die verwendeten Spritzgussmaschinen unterscheiden sich im Grund nur wenig von Kunststoffmaschinen.

Nun mussten die Ingenieure halt etwas finden, was stabil, leicht, gut bearbeitbar, preisgünstig ist. Offensichtlich sind sie dabei auf die Magnesiumlegierungen gekommen.
Stimmt - durch das in den letzten Jahren verbreitete bereits erwähnte Thixo-Moulding-Verfahren kommen Magnesium-Teile immer mehr in "Mode". Es dürfte wohl die günstigste Möglichkeit sein ein relativ kompliziertes Teil wie ein Kameragehäuse aus Metall zu fertigen.
Kunststoff-Spritzguss ist natürlich i.A. noch günstiger.

Da es aber in der Wahrnehmung als hochwertiger als Kunststoff gilt (und in gewissen Bereichen auch ist), wird der Trend von Magnesiumgehäusen bei DSLRs wohl anhalten.
 
Nicht unbedingt, und nicht generell. Bei den für Kameras wichtigsten Kennwerten ist Mg durchaus nicht hochwertiger als Alu (bezogen auf Gusslegierungen):

E-Modul (Maß für die Steifigkeit, je höher desto besser): Mg 45 GPa <> Alu 70 GPa
Zugfestigkeit (je höher desto mehr Kraft bis zum Bruch): Mg 160 - 260 MPa* <> Alu 150 - 300 MPa
Schlagzähigkeit (je höher desto mehr Verformungsarbeit wird aufgenommen): Mg 6 J <> Alu 20 J
Ausdehnungskoeffizient (je niedriger desto dimensionsstabiler bei Temperaturänderung): Mg 26 µm/mK <> Alu 22

*) N/mm²
In anderen Eigenschaften, wie Härte, Korrosionsbeständigkeit etc. dürften ebenfalls keine generellen Vorteile bestehen.

Schwierig zu gießen ist Mg ebenfalls nicht; die verwendeten Spritzgussmaschinen unterscheiden sich im Grund nur wenig von Kunststoffmaschinen.

Magnesium ist sicher das hochwertigere Material als Al, schon alleine vom Materialpreis (ca. das doppelte im Vergleich zu Al, bezogen auf die Masse).

Aluminium kann mit ähnlich Gussverfahren wie Mg verarbeitet werden, allerdings mit geringerem Schutzaufwand. Zusätzlich ist die Nachbearbeitung (Bohren, Endkontur fräsen) bei Al deutlich einfacher. Somit ist auch die Verarbeitung bei Mg insgesamt aufwändiger.

Das Leistungsgewicht bezüglich Steifigkeit (E-Modul/Gewicht) ist für Al und Mg identisch. Allerdings ist die gesamte Bauteilsteifigkeit (z.B. für einen Biegebalken) definiert durch Sqrt(E)/rho, und da schneidet dann Mg deutlich besser ab.

Die Verwendung von Mg ist also kein Marketinggag, sondern macht technisch Sinn und ist auch mit zusätzlichen Kosten verbunden.
 
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Magnesium ist sicher das hochwertigere Material als Al, schon alleine vom Materialpreis (ca. das doppelte im Vergleich zu Al, bezogen auf die Masse).
Weil es vielleicht teurer ist, ist es deswegen auch besser?
Die Preisdifferenz für das Rohmaterial schrumpft aber zusammen, da man bei gleicher Teilegeometrie wegen der geringeren Dichte von Mg weniger Material benötigt. Gemessen an einem fertigen Kameragehäuse bewegt sich der Preisunterschied für das Rohmaterial, sofern überhaupt vorhanden, vermutlich im Cents-Bereich.

Und bezüglich welcher Eigenschaften ist Mg denn hochwertiger als Alu?
Steifigkeit - nein. Spezifische Steifigkeit - hier herrscht allenfalls Gleichstand - mehr siehe unten.
Festigkeit - +- Gleichstand.
Korrisionsbeständigkeit, Härte, Verschleißverhalten, ...?
Magnesium ist jedoch im Durchschnitt etwas spröder als Alu.
(Siehe mein voriges Posting.)

Das Leistungsgewicht bezüglich Steifigkeit (E-Modul/Gewicht) ist für Al und Mg identisch. Allerdings ist die gesamte Bauteilsteifigkeit (z.B. für einen Biegebalken) definiert durch Sqrt(E)/rho, und da schneidet dann Mg deutlich besser ab.
Ich kenne es als E/rho (Dichte) = spezifische Steifigkeit - wieso "Wurzel"?
Und wieso schneidet Mg besser ab, wenn E-Modul/Gewicht (und auch E/rho) praktisch identisch ist?
Diese Kennzahl der spezifischen Steifigkeit kommt zum Tragen, wenn man bei Leichtbau wissen möchte welches Material hier sozusagen das bessere "Leistungsgewicht" bietet. Bei Kameragehäusen ist das allerdings weniger relevant, da es

1. nicht so sehr aufs Gewicht ankommt (im Gegenteil, manche wünschen sich wegen Verwacklungsgefahr sogar eine möglichst schwer in der Hand liegende Kamera), und
2. eine bestimmte Geometrie des Gehäuses vorgegeben ist, die mit Metall gefüllt werden muss; das Mg-Gehäuse ist dann eben um 1/3 leichter als Alu.

Oder anders ausgedrückt: man müsste ein Mg-Gehäuse dickwandiger machen um dieselbe Steifigkeit wie bei einem Alugehäuse zu erreichen - bei ca. gleichem Gewicht. Dies ist aber eher nicht der Fall, da gerade bei dem erwähnten Thixo-Moulding-Verfahren sehr geringe Wandstärken möglich sind, und wohl auch realisiert werden. Dies ergibt auch einen Beitrag zur Kostensenkung.
Bei gleicher Geometrie bleibt, wie bereits gesagt, dass Alu um die Hälfte mehr Steifigkeit bietet.
Gegenüber den bei SLRs früher üblichen Alu-Druckgussgehäusen bietet Mg keine entscheidenden Vorteile bei den Eigenschaften, außer dem geringeren Gewicht. Nachteilig bleibt, dass das frühere Verchromen bei Mg kaum möglich ist, und wir mit (der derzeitigen Kameramode folgend schwarzerm) Lackieren zufrieden sein müssen. ;)

Unterm Strich, und was ich sagen wollte: Magnesium ist für Kameragehäuse sicher ein gut geigneter Werkstoff; das High-Tech-Material für das man es halten könnte ist es aber nicht, und anderen Matereialien gar überlegen auch nicht.
 
Ich kenne es als E/rho (Dichte) = spezifische Steifigkeit - wieso "Wurzel"?
Und wieso schneidet Mg besser ab, wenn E-Modul/Gewicht (und auch E/rho) praktisch identisch ist?
Diese Kennzahl der spezifischen Steifigkeit kommt zum Tragen, wenn man bei Leichtbau wissen möchte welches Material hier sozusagen das bessere "Leistungsgewicht" bietet.
Bei gleicher Geometrie bleibt, wie bereits gesagt, dass Alu um die Hälfte mehr Steifigkeit bietet.

Unterm Strich, und was ich sagen wollte: Magnesium ist für Kameragehäuse sicher ein gut geigneter Werkstoff; das High-Tech-Material für das man es halten könnte ist es aber nicht, und anderen Matereialien gar überlegen auch nicht.

So einfach ist das halt nicht. Leichtbau heißt im Zusammenhang mit einem Kameragehäuse, dass man eine hohe Steifigkeit (das Gehäuse soll formstabil bleiben und sich nicht unter Gewicht oder äußeren Kräften, z.B. angeflanschtes Objektiv, stark verformen) sowie eine hohe Festigkeit bei möglichst geringem Gewicht will. Die Leistungsparameter sind für diese Fragestellung folgende:

(1) Bei reiner Zugbelastung ist das Verhältnis E/rho entscheidend. Ein Kameragehäuse ist aber nicht rein auf Zug belastet.
(2) Eher zutreffend ist schon ein Biegebalken. Hier ist E^(1/2)/rho entscheidend.
(3) Noch zutreffender ist eine Plattengeometrie, hier ist E^(1/3)/rho der relevante Leistungsparameter.

Ähnliche Relationen gelten für die Gesamtfestigeit des Bauteils.

Setz die Werte, die Du in Deinem Post genannt hast, ein. Dann ergibt sich Gleichstand zwischen Al und Mg im Fall (1). In den Fällen (2) und (3) ist Mg besser, und somit die bessere Wahl für ein Kameragehäuse. Oder in Deinen Worten: Der überlegene Werkstoff im Vergleich zu Al.
 
Zuletzt bearbeitet:
Bin nicht damit einig. :)

Bei gegebener Bauteilgeometrie steigt die Steifigkeit immer linear mit dem E-Modul, und das gilt für alle Verformungen - also sowohl für (Zug-)Dehnung, Durchbiegung, Verdrehung usw.
D.h.: doppelter E-Modul = doppelte Steifigkeit = halbe Verformung.

Im Beispiel Mg vs. Al bedeutet das:

- ein Alu-Gehäuse ist bei gleicher Geometrie um die Hälfte steifer (und nebenbei auch schwerer)
- man müsste daher das Mg-Gehäuse dickwandiger machen um auf dieselbe Steifigkeit zu kommen.* Ich war zwar mal im Design von Magnesiumgehäuseteilen involviert, habe aber keinen dierkten Einblick in Kameradesign. Ich bin aber relativ sicher dass man auch hier nicht mit Erhöhung von Wanddicken arbeitet, sondern u.a. auch aus Kostengründen möglichst dünne Wandstärken anstrebt.

*) Zugegebenermaßen kann so ein Gehäuse trotz größerer Wanddicken durchaus immer noch etwas leichter als eines aus Alu sein, aber das ist wie gesagt kein Auslegungskriterium bei Teilen wie einem Kameragehäuse. Und das etwa als Argument zu nehmen dass Magnesium deswegen generell hochwertiger wäre, ist mMn ebenfalls nicht logisch.

PS: die Diskussiion darüber wäre wohl fast einen eigenen Thread wert... :D
 
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Bin nicht damit einig. :)

Bei gegebener Bauteilgeometrie steigt die Steifigkeit immer linear mit dem E-Modul, und das gilt für alle Verformungen - also sowohl für (Zug-)Dehnung, Durchbiegung, Verdrehung usw.
D.h.: doppelter E-Modul = doppelte Steifigkeit = halbe Verformung.

Das ist halt falsch, ob Du's wahrhaben willst oder nicht. Du vergisst hier, dass die Bauteilgeometrie bei gegebenem Gewicht in Abhängigkeit von der Werkstoffdichte variiert werden kann. Gehört ja auch nicht wirklich in ein Kameraforum, deshalb ein Tipp zum Nachlesen:

MF. Ashby, Materials Selection in mechanical design

In Table B3 findest Du diese Formeln, und über 500 Seiten, auf denen das alles im Detail erklärt wird.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist ganz sicher nicht falsch - bei gleicher gegebener Bauteilgeometrie, nicht Gewicht! Bitte genauer lesen.
Für Variation der Bauteilgeometrie in Abhängigkeit von der Dichte: siehe letzter absatz meines vorigen Postings.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist ganz sicher nicht falsch - bei gleicher gegebener Bauteilgeometrie, nicht Gewicht! Bitte genauer lesen.
Die Randbedingung ist aber:
(1) Möglichst hohe Steifigkeit/Festigkeit bei gegebenem Gewicht bzw
(2) Möglichst geringes Gewicht bei vorgegebener Steifigkeit/Festigkeit

Und dann ergeben sich die von mir angegebenen Relationen. Die Bauteilgeometrie ist dann für Mg und Al anders. Ein Fahrradrahmen aus Alu hat dicke Rohre, einer aus Stahl dünnere. Insgesamt ist der Alurahmen dann effizienter als der Stahlrahmen.
 
Die Randbedingung ist aber: ...
Sagt wer? ;)

Die Randbedingung in meinem Beispiel (die du zitiert hast, aber unrichtigerweise als falsch bezeichnet hast) etwa war: gleiche Bauteilgeometrie.
Die Canon-, Nikon- usw. -Verantwortlichen dürften wohl wieder andere haben:
Etwa geringstes Gewicht. Oder höchster erzielbarer Verkaufspreis im Verhältnis zu den Herstellungskosten. Oder...

Es gibt eben mehr als nur eine "richtige" Randbedingung, und "Steifigkeit : Gewicht" muss nicht unbedingt für Kameragehäuse die alleingültige sein.

Es bleibt übrigens aber immer noch bestehen, dass Magnesium im Durchschnitt weniger schlagzäh, d.h. spröder ist als Aluminium.


Und um wieder zum Thema Modellpolitik zu kommen:

Wie gesagt glaube ich dass Magnesium im oberen Kamerasegment weiterhin seine Verbreitung und Berechtigung haben wird.
Das könnte sich aber durchaus ändern, wenn die derzeitige Kameramodefarbe von schwarz auf so wie früher silber umschwenken würde. Da man Magnesium kaum verchromen kann, könnte im höherpreisigen Segment dann durchaus wieder Aluminium zum Zug kommen.
(Soviel ich weiß hat zB derzeit die silberne Version der Nikon Df ein lackiertes Mg-Gehäuse, was von der Wertigkeit der Oberfläche aber nicht an frühere verchromte SLR-Gehäuse herankommt - wenn man manchen Kommentaren Glauben schenkt die diese Version als zu plastikhaft bezeichnen.)

PS: Endlich haben wir mit Alu vs. Mg offenbar ein anderes interessantes Thema gefunden, als immer nur das gleiche KB vs. Crop, oder spiegellos vs. Spiegel... :D
 
Zuletzt bearbeitet:
Sagt wer? ;)

PS: Endlich haben wir mit Alu vs. Mg offenbar ein anderes interessantes Thema gefunden, als immer nur das gleiche KB vs. Crop, oder spiegellos vs. Spiegel... :D
Ich bin halt der KB und Mg-Typ. Wenn wir jetzt noch ein paar Vertreter der Kohlefaser-Fraktion als Äquivalent zum Mittelformat reinholen, kann's sicher recht unterhaltsam werden.
 
PS: Endlich haben wir mit Alu vs. Mg offenbar ein anderes interessantes Thema gefunden, als immer nur das gleiche KB vs. Crop, oder spiegellos vs. Spiegel... :D
Offensichtlich interessiert sich hier im Laberbereich kein Mod so wirklich für das, was geschrieben wird.

Aber das ist ja nichts neues, hier wir in einem Thread über die Zukunft DSLR ja sowiso fast nur darüber diskutiert, ob eine DSLR in Zukunft noch einen Spiegel haben wird (und dann trotzdem noch so bezeichnet wird).

Aus welchem Material eine zukünftige DSLR bestehen wird, ist mir eigenltich egal. Hauptsache, sie ist für ein vernünftiges Handling groß genug und sie enthält noch so lange einen Spiegel :), bis AF und Sucher auch ohne Spiegel mal irgendwann in ferner Zukunft beim echten Sporteinsatz besser sein werden wie schon nur die aktuellen DSLRs mit Phasen-AF und optischem Sucher (der z.B. nach 55-80ms schon wieder das aktuelle (!) Livebild zeigt).
 
Herrlich.....worüber Männer so reden können. so betont sachlich und ohne Emotionen.
Ich kopiere mir immer gerne einzelne Beitrage für eine Karnevalssitzung.
Vielen Dank!
 
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