So funktioniert Galvanotechnik
Galvanotechnik ist eine Methode der Oberflächenbehandlung. Sie verleiht geeigneten Materialien in einem elektrolytischen Bad einen Überzug aus Metall. Das geschieht wie folgt: Der Pluspol ist mit dem Metall verbunden, der Minuspol mit dem Gegenstand. Wird Strom durch die Flüssigkeit (Elektrolyt) geschickt, dann wandern Bestandteile des Metalls (Anode) zu dem Werkstück (Kathode), das beschichtet werden soll. Dort setzen sie sich fest ab. So lassen sich beispielsweise rostende Stoffe mit einer korrosionsbeständigen und schützenden Schicht aus Zink versehen.
Die wichtigsten Verfahren der Galvanisierung
In der Praxis der Galvanotechnik kommen vor allem zwei Verfahren vor: Gestellbearbeitung und Trommelbearbeitung.
Die Gestellbearbeitung ist in der Regel ein manueller Vorgang. Dabei hängen Mitarbeiter die Werkstücke in ein Gestell. Dieses versenken sie dann in den flüssigen Elektrolyten. Mit der Gestellgalvanisierung werden beispielsweise Objekte behandelt, deren Oberfläche (auch optisch) hohen Anforderungen genügen muss. Dazu zählen Zierleisten oder Badarmaturen.
Bei der zweiten Art der Galvanotechnik werden perforierten Trommeln mit den zu beschichtenden Gegenständen befüllt, in das Elektrolysebad gebracht und darin geschwenkt oder rotiert. Die Trommelgalvanisierung bietet sich für das Beschichten von (kleinerer) Massenware wie Schrauben und Muttern an.
Anwendungsbereiche der Galvanotechnik
Die Methode wird für zahlreiche Zwecke und Werkstoffe eingesetzt. Entscheidend ist hier stets die Frage, welche Funktion die Oberflächenbeschichtung dem Trägermaterial verleihen soll. Und die wiederum hängt in erster Linie von den Eigenschaften des aufzutragenden Materials ab. Ein kurzer Überblick über gängige Metalle und ihre Anwendungsbereiche:
- Chrom ist sehr korrosions- und verschleißbeständig. Wird es in mehreren Schichten aufgetragen (Hartverchromung), verstärken sich diese Eigenschaften. Seine weiß-bläulich schimmernde Oberfläche lässt sich sowohl glänzend als auch matt herstellen. Chrom schützt beispielsweise Stoßdämpfer, Kugellager, Armaturen oder Teile von Karosserie und Geräten im Haushalt.
- Nickel lässt sich in vielen Bereichen als Alternative zu Chrom verwenden oder dient diesem als Basisschicht, um die Härte zu verstärken. Als Oberfläche kann das silberweiße Metall matt oder poliert sein. Oft sind dekorative Dinge wie Schmuck damit überzogen.
- Als Edelmetall korrodiert Gold nicht. Neben einer hohen Dichte bietet es eine starke Leitfähigkeit und wird deshalb oft auf elektrische Kontakte übertragen. Ein weiterer Schwerpunkt der Galvanisierung mit Gold ist Schmuck. Außerdem ist das Metall auf Bestecken, Armaturen oder Bilderrahmen zu finden. Gold ist zwar wertvoll, kann aber sehr sparsam verwendet werden.
- Kupfer fungiert in der Galvanotechnik oft als Zwischenschicht und dient anderen Metallen als Untergrund. Außerdem ist es ein guter Wärme- und Stromleiter. Sind Gegenstände mit einer äußeren Kupferschicht Wind und Wetter ausgesetzt – zum Beispiel als Hausdachverkleidung – entwickeln sie eine grünliche Patina. Um das zu verhindern, sollten Sie lackiert werden.
- Zink eignet sich als rostbeständiger Überzug, beispielsweise für Nägel und Schrauben. Von dieser Eigenschaft profitieren auch metallische Oberflächen, die Zink als Grundierungen besitzen.
- Zinn ist unter anderem lebensmittelecht. Deswegen eignet es sich – poliert oder matt – als äußere Schicht von Bestecken. Ein weiteres Einsatzgebiet sind elektronische Bauteile wie Leiterplatten und Kontakte.
Bedeutung der Elektromobilität für die Galvano- und Oberflächentechnik
Die Verbreitung von Elektrofahrzeugen wird sich auch auf die Galvanikbranche auswirken. Sie muss Oberflächen liefern, die neuen oder veränderten Anforderungen genügen. Die zeigen sich nicht nur, aber vor allem bei elektrischen und elektronischen Komponenten. Dazu zählen:
Hinzu kommt ein Materialmix, zu dem vermehrt Kohlenstofffasern, Magnesium und hochfeste Stähle gehören. Auch müssen Bauteile leichter werden. Das erfordert dünnere Schichten, die je nach Anwendungsbereich (gleichzeitig) sehr ...
- belastbar,
- leitfähig und
- korrosionsbeständig
sind. Das ist oft nur mit multifunktionalen Beschichtungen machbar. Ein wesentlicher Faktor dürften hier Zink und Zinklegierungen sein.
