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Oberflächenveredlung, galvanische

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Häufig gestellte Fragen zum Thema Galvanisieren

Was ist das Galvanisieren?

Galvanisieren ist eine Form der Oberflächenbeschichtung, womit Maschinen oder Werkzeuge vor Korrosion geschützt und zugleich verschönert werden. Das Verfahren wurde im Jahr 1780 vom italienischen Arzt und Physiker Luigi Galvani entdeckt. Vereinfacht ausgedrückt wird aus einem Nichtleiter ein Leiter gemacht. Dabei werden die Optik und die Materialeigenschaften verbessert. Zum Galvanisieren können verschiedene Metalle wie beispielsweise Chrom, Silber oder Gold verwendet werden. Galvanisierungsbetriebe setzen zum Galvanisieren verschiedene Techniken ein. Die Wahl hängt vom Werkstück ab.

Welche Arten der Galvanisierung werden von Galvanisierungsbetrieben angeboten?

Galvanotechnik besteht aus den Bereichen Galvanoplastik und Galvanostegie. Wobei Galvanoplastik durch die mittlerweile aus der Mode gekommenen Statuen oder Reiterstandbilder bekannt ist. Heute findet man Galvanoplastik nur noch beim Formenbau für das Spritzgießen von Kunststoff. Der korrekte Ausdruck Galvanostegie wird für Oberflächenbeschichtung heutzutage kaum verwendet. Die elektrolytische Beschichtung von Metallen wird allgemein als Galvanotechnik bezeichnet. Galvanotechnik-Firmen bieten verschiedene Techniken beim Galvanisieren an. Das Grundverfahren ist die Elektrolytwanne. Große Werkstücke oder Werkstücke, die nur teilweise galvanisiert werden sollen, können aber hier nicht behandelt werden. Bei diesen kommen das Tauchbad und die Tampon-Galvanisierung zum Einsatz. Beim zweiten Verfahren wird der Elektrolyt unter Spannung mit einem Schwamm aufgetragen. Abhängig von der Größe des Werksstücks und vom Material kommen noch weitere Verfahren zum Einsatz, wie das Bandgalvanisieren und Brünieren. Hersteller von Galvanisierungen verwenden zum Galvanisieren von Drähten oder Bändern aus Metall Durchlaufanlagen. Daher kommt die Bezeichnung Bandgalvanisierung. Beim Brünieren wird auf Eisen oder Stählen eine Eisenoxidschicht erzeugt. Die Brünierschicht ist tiefschwarz und kann verschieden stark sein. Bekannte Beispiele für diese galvanische Oberflächenveredelung sind Gewehrläufe. Das Verfahren wird aber auch für Werkzeug- und Maschinenbauteile zum Korrosionsschutz eingesetzt. Galvanisierung Firmen bieten auch anodische Oxidation und Chromatieren an. Bei der anodischen Oxidation wird bei Aluminium im Säurebad mit Strom eine künstliche Oxidschicht aufgebaut. Diese ist extrem hart und witterungsbeständig. Empfindlichkeit besteht nur gegenüber Säuren und Laugen. Beim Chromatieren werden durch Chromsäure Chromate gebildet. Die Oberfläche vom Grundwerkstoff wird angelöst und die gelösten Metall-Ionen werden in die Oberflächenschicht eingebaut. Dieses Verfahren kann bei Aluminium, Zink und Magnesium angewendet werden. Chromatierungen dürfen wegen krebserregender Verbindungen in der Automobilindustrie und in vielen weiteren Bereichen nicht mehr verwendet werden. Die Hersteller von Galvanisierungen verwenden dieses Verfahren nur mehr für die Luft- und Raumfahrt sowie für den Verteidigungsbereich. Weitere Methoden die Galvanik Firmen verwenden sind Gestellgalvanisieren und Trommelgalvanisieren. Bei der Gestellgalvanisierung wird das Werkstück auf ein spezielles Gestell gesteckt, welches den Strom gut zum Werkstück leiten kann. Die Trommelgalvanisierung wird zum Galvanisieren von Kleinteilen verwendet. So wird Massenware wie Schrauben, Muttern oder Nieten von Galvanisierung Firmen effizient galvanisiert werden.

Wie funktioniert das Galvanisieren?

Im Prinzip wird beim Galvanisieren aus einem Nichtleiter ein Leiter gemacht. Wichtig ist, dass das Werkstück zuvor gründlich gereinigt wird. Es muss sauber und fettfrei sein. Metalle werden vor dem Galvanisieren meist geschliffen. Um sie elektrisch leitfähig zu machen, kann Grafit oder Silberleitlack verwendet werden. Galvanisierung-Firmen haben in ihrem Betrieb meist eine Reihe von Wannen, in denen die Arbeitsschritte hintereinander erfolgen können. Früher hießen die Arbeiter Galvaniseure. Heute werden sie als Oberflächentechniker bezeichnet. Das Ganze passiert in einem elektrolytischen Bad mit zwei Polen, durch die Strom geleitet wird. Das Beschichtungsmetall befindet sich am Pluspol. Der zu beschichtende Gegenstand ist am Minuspol. Beim Galvanisieren erledigen Elektrolyte die Arbeit. Die Metall-Ionen werden durch den Strom gelöst und lagern sich am Material als Beschichtung ab. Das Verfahren ermöglicht eine besonders gleichmäßige Beschichtung. Galvanisieren kann mit edlen und unedlen Metallen erfolgen.

Anwendungsbereiche der Galvanisierung

Beim Galvanisieren wird zwischen dekorativer und funktionaler Galvanisierung unterschieden. Zumeist dient Galvanisieren der Funktionalität. Sie dient dem Schutz vor Korrosion und Verschleiß. Das Einsatzgebiet betrifft etwa Maschinen und Fahrzeuge. Mithilfe der Galvanisierung können die elektrische Leitfähigkeit und die Reibungskräfte verbessert werden. Prinzipiell eignet sich alles zum Galvanisieren. Im Zuge der Oberflächenveredelung kann beispielsweise Stahl mit Gold, Silber, Kupfer und anderen Edelmetallen überzogen werden. Bei Maschinen oder Werkzeugen wird meist Zink oder Nickel beim Galvanisieren verwendet. Für industrielle Maschinen, die stark beansprucht werden, ist die Kombination von Chrom und Nickel ideal. Sie macht Stahl besonders hart und korrosionsbeständig. Ein alltägliches Anwendungsbeispiel von galvanisiertem Stahl sind beispielsweise Briefkästen. Sie können ohne Bedenken im Freien aufgestellt werden. Das zweite Anwendungsspektrum vom Galvanisieren ist die Dekoration. Zu den bekanntesten Beispielen zählen hier verchromte Teile bei Autos und Motorrädern. Dazu zählen Auspuffe, Radkappen und Spoiler. Armaturen, Türklinken oder Lampenschirme werden vielfach mit Messing beschichtet. Dekorative Galvanisierung mit Messing findet bei Schildern. Türklingeln oder Fenster und Möbelbeschlägen Anwendung. Die grünen Dächer von alten Gebäuden und Kirchen entstehen durch Galvanisieren. Der rote Kupferton wird beim Galvanisieren in ein helles Grün verwandelt. Heutzutage sind Gold und Silber sehr teuer. So ist das heutige Silberbesteck meist nicht mehr komplett aus Silber. Sondern das Grundmaterial ist Stahl, der beim Galvanisieren mit einer Silberschicht überzogen wird.

Welche Metalle lassen sich galvanisieren?

Prinzipiell ist es heutzutage möglich, nicht nur alle Werkstoffe aus Metall zu galvanisieren. Auch fast alle Nichtleiter und Kunststoffe können galvanisch beschichtet werden. Beim Kunststoff findet meist die Polymerbeschichtung statt. Beim Galvanisieren werden vielfach mehrere Schichten aufgetragen. Die häufigste Form der Oberflächenbeschichtung von Eisen und Stahl ist Verzinken. Das Werkstück wird in eine saure Zinklösung ZNCI² eingetaucht. Verzinken kann auch ohne Elektrolyse erfolgen. Dabei werden Eisenteile einfach in heißes geschmolzenes Zink getaucht. Diese Beschichtung wird als Heiß- oder Feuerzinken bezeichnet. Beim Verchromen wird das meist zuvor vernickelte Werkstück in Chrom-Säure getaucht. Durch die Vorbehandlung mit Nickel haftet das Chrom besser. Verchromen ist im Bereich der dekorativen Galvanisierung zu finden. Hier ist vor allem der Kfz- und Sanitärbereich bedeutend. Auch Kupfer wird zum Galvanisieren eingesetzt. Dabei wird eine Kupfersulfatlösung verwendet. Mit Kupfer veredelte Teile sind vielfach Schrauben, Bleche und Drähte. Sowohl im Bereich dekorativer als auch funktionaler Galvanisierung findet sich die Oberflächenbeschichtung mit Silber. Als Beispiel dafür dient etwa Silberbesteck. Hier dient das Versilbern zwar in erster Linie der Optik. Aber durch die Oberflächenbeschichtung ist es auch besonders korrosionsbeständig. Werkstoffe können aber auch nichtmetallisch überzogen werden. Mit Galvanotechnik können durch Abscheidung von Aluminium Werkstücke galvanisiert werden. Durch die Aluminiumoxidschicht wird auch unedles Metall korrosionsbeständig.

Welche Qualitätssicherung besteht beim Galvanisieren?

Galvanische Schichten sind zwar meist nur wenige Mikrometer dick, müssen aber wichtige Aufgaben erfüllen. Hierbei spielt es keine Rolle, ob es sich um Funktionale oder dekorative Aufgaben handelt. Zu den produktionsbedingten Schäden zählen Haftungsprobleme, matte Stellen oder Poren. Im Handel sind Sets zum Galvanisieren erhältlich. So kann jeder Laie selbst zum Galvaniseur werden. Ob das Ergebnis zufriedenstellend ist, hängt sicherlich vom Geschick und der Genauigkeit des Einzelnen ab. Beim professionellen Galvanisieren werden hohe Qualitätsstandards eingehalten. Aber auch der Sicherheitsaspekt ist wichtig. Nur so entsteht zum einen eine gleichmäßige Beschichtung. Andererseits werden auch die Abfallprodukte ständig kontrolliert und auf Umweltverträglichkeit geprüft. Beim Galvanisieren müssen viele Parameter berücksichtigt werden. Nur so kann ein gleichbleibendes gutes Ergebnis entstehen. Damit die Qualität passt, müssen der Säure- und Metallgehalt stimmen. In Galvanisierung Firmen wird dies im Arbeitsprozess laufend kontrolliert. Außerdem ist es wichtig, die Farbe und das Aussehen der Schichten zu kontrollieren. Um die Schichtdicke zu messen, gibt es verschiedene Verfahren. Dazu gehören das Ultraschall- und Röntgenfluoreszenzverfahren sowie das Wirbelstromverfahren. Bei der Qualitätssicherung werden die Haftfestigkeit, die Rauheit und die Härte überprüft. Die Oberfläche wird bei der Oberflächenveredelung auf Fehler untersucht. Auch der Glanz bestimmt die Qualität des Produkts. Gerade bei der dekorativen Galvanisierung ist er von großer Bedeutung.