Die Herstellung von Teilen und anderen Komponenten durch maschinelle Bearbeitung ist heute nur noch eine Phase im gesamten Herstellungsprozess. Die so hergestellten Teile erhalten nicht nur ihre endgültige (und erwartete) Form gemäß den Spezifikationen, sondern werden häufig auch weiteren Bearbeitungsprozessen unterzogen, insbesondere der Oberflächenbehandlung.
Der Hauptzweck besteht darin, ihnen zusätzliche Qualitäten zu verleihen, wie z. B. eine bessere Beständigkeit gegen Korrosion oder mechanische Beschädigung. Die durch die galvanische Bearbeitung erhaltene Oberfläche zeichnet sich auch durch gute Ästhetikeigenschaften aus, die sie nicht nur schützen, sondern auch ihr Aussehen verbessern. Dadurch ist diese Behandlungsmethode sehr vielfältig und wird häufig sowohl in industriellen als auch in dekorativen Anwendungen eingesetzt.
Was ist eine galvanische Bearbeitung und wie funktioniert der Prozess?
Das Hauptziel der galvanischen Bearbeitung (auch Galvanisierung oder - in der Fachsprache - Galvanostegie genannt) ist die Herstellung einer dünnen Metallschicht auf der Oberfläche eines Teils. Es ist ein elektrochemisches Prozess, d. h. eine Kombination aus den Eigenschaften von Metallen (z. B. Stahl, Aluminium, Kupfer) und der Einwirkung von Elektrolyten (mit geeigneter Zusammenstellung und Temperatur) auf ihre Oberfläche, wodurch eine Metallschicht mit schützenden und dekorativen Eigenschaften entsteht.
Dazu wird das Bauteil in ein spezielles galvanisches Bad gelegt, in dem das Objekt auch einem elektrischen Strom geeigneter Stärke ausgesetzt wird ( der von einem speziellen dreiphasigen Galvanik-Stromnetz geliefert wird).
Das vorgenannte Bad wird in speziellen galvanischen Bädern durchgeführt, die eine wässerige Lösung chemischer Verbindungen enthalten, die für das spezifische Prozess ausgewählt werden (die Badzusammensetzung kann z.B. Schwefel- oder Chromsäure oder Salze enthalten). Durch den Kontakt mit dem Elektrolyten entsteht im galvanischen Bad eine galvanische Beschichtung.
Die Parameter des spezifischen Prozesses hängen ab von:
- dem zu bearbeitendem Metall (Stahl erfordert etwas andere Betriebsparameter als Aluminium oder Titan),
- dem gewählten Prozess (Verchromen erfordert eine andere Lösung als Hartanodisieren),
- den zu erwartenden Endergebnissen des Prozesses.
Typen von Prozessen, die zur galvanischen Bearbeitung gehören
Galvanische Bearbeitungsprozesse werden gewöhnlich nach dem Hauptelement benannt, aus dem die Beschichtung hergestellt wird. Zu den am häufigsten verwendeten Galvanisierungsprozessen gehören:
- Verchromen - d.h. Sättigung der Oberfläche mit Chromelementen; es bietet sehr gute ästhetische Eigenschaften und schützt zusätzlich vor Korrosion und härtet die Oberfläche, was zu einer sehr guten Abriebfestigkeit führt,
- Verzinkung - Sättigung der Oberfläche mit Zinklegierungen. Sie wird als die billigste Form der galvanischen Bearbeitung angesehen, was vor allem auf die niedrige Schwierigkeit des Prozesses und die breite Verfügbarkeit von Technologien zur Herstellung verschiedener Beschichtungen zurückzuführen ist (umgangssprachlich wird "verzinktes Blech" mit Korrosionsbeständigkeit verbunden, was beweist, dass es weit verbreitet ist),
- Verkupferung - Beschichtung der Oberfläche mit einer Schicht aus Kupferverbindungen. Sie hat vor allem ästhetische Eigenschaften und wird häufig mit chemischen Prozessen durchgeführt. Die Verwendung von Galvanisierungslösungen ermöglicht eine mechanisch bessere Beschichtung. Wichtig ist, dass es sich häufig um ein Vorbereitungsprozeß für andere galvanische Bearbeitungen handelt (z.B. Vernickelung),
- Kadmierung - wird oftmals für Teile und Komponenten verwendet, die mit Meerwasser oder anderen alkalischen Substanzen in Kontakt kommen. Es bietet einen sehr guten Korrosionsschutz, aber das Hauptproblem bei diesem Prozess ist seine Komplexität und die Notwendigkeit, ihn in gut ausgestatteten Räumen durchzuführen ( wegen der giftigen Dämpfe von Kadmium, einem sehr schädlichen Schwermetall, sowie von Zyanid),
- Vernickelung - wird für einen wirksamen Korrosionsschutz verwendet und kann sowohl chemisch als auch elektrochemisch (galvanisch) durchgeführt werden. Am häufigsten wird sie auf Stahlteilen verwendet. Obwohl sie eine geringere technische Leistung als z. B. die Verchromung bietet, wird sie oft wegen ihrer viel niedrigeren Kosten gewählt,
- Phosphatierung - die Bildung einer Phosphatschicht auf der Oberfläche zum Schutz vor Korrosion und zur Verringerung der Reibung. Im Gegensatz zum Verchromen werden beim Phosphatieren die ästhetischen Eigenschaften der Oberfläche absichtlich verschlechtert (geringeres Reflexionsvermögen), so dass sie sich gut für eine Lackierung eignet. Dieses Prozess wurde (und wird bis zu einem gewissen Grad immer noch) in der Rüstungsindustrie eingesetzt (z. B. für die Bearbeitung von Feuerwaffenrahmen aus Stahl),
- Form der galvanischen Bearbeitung. Bietet sehr gute mechanische und ästhetische Eigenschaften, die durch Einfärben des Aluminiums noch verbessert werden können. Es bietet einen ausgezeichneten Korrosionsschutz, und die Dicke der resultierenden Beschichtung kann leicht angepasst werden.
Vorteile der hergestellten galvanischen Beschichtungen
Die verschiedenen Typen von galvanischen Beschichtungen bieten etwas unterschiedliche Effekte - sowohl mechanisch als auch optisch. Doch unabhängig von dem jeweils gewählten Galvanisierungsprozess sollten die wichtigsten Vorteile der erhaltenen Beschichtungen berücksichtigt werden:
- die Bildung einer dünnen Materialschicht auf der Oberfläche des Teils, die vor mechanischer Beschädigung und Korrosion schützt,
- die Möglichkeit, mit diesem elektrolytischen Prozess eine gleichmäßige Beschichtung auf Teilen mit komplexen Formen zu erzeugen,
- manchmal eine Verbesserung der ästhetischen Eigenschaften, eine Verringerung der Reibung oder eine Vorbereitung für weitere Prozesse (z. B. Verkupferung vor der Vernickelung).
Anwendungen von galvanischen Beschichtungen
Galvanische Bearbeitungsprozesse werden aufgrund der oben genannten Vorteile häufig als eines der Elemente bei der Herstellung von Teilen gewählt. Verbesserte Oberflächenschutzeigenschaften oder verbesserte Beständigkeit gegen äußere Einflüsse bedeuten, dass die galvanische Bearbeitung häufig in vielen Branchen eingesetzt wird, wie z. B.:
- Automobilindustrie - zur Verbesserung der Leistung von Bauteilen, die von Motorkomponenten bis hin zu Fahrgestell und Antriebsstrang reichen (z. B. Verchromung von Felgen), um eine bessere Beständigkeit gegenüber der Karosserie zu erreichen,
- Tourismus - verchromte Accessoires sind in diesem Bereich sehr beliebt und bekannt (von Zeltgestellen über Geschirr bis hin zu Scheckkarten oder Sitzkomponenten),
- Wohnmöbel und Wohndekoration im Allgemeinen - hier sind die ästhetischen Qualitäten von galvanischen Beschichtungen viel wichtiger, aber die Korrosionsbeständigkeit ist für die Verwendung in Küchen, Badezimmern oder bei ganzjährigem Kontakt mit dem Wetter nicht von Bedeutung,
- und viele andere Bereiche.
Die Kosten für eine galvanische Bearbeitung hängen von dem ausgewählten Prozess, der Komplexität und der Anzahl der zu beschichtenden Teile ab. Wenn Sie ein Angebot für eine galvanische Bearbeitung benötigen, wenden Sie sich bitte an RADMOT.
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