Artikelarchiv Galvanotechnik

Die Menge Metall, die beim Stromdurchgang durch ein galvanisches Bad an der Kathode tatsächlich abgeschieden wird, bezeichnet man als die kathodische Stromausbeute. Dieser tatsächlich erreichte Wert weicht oft sehr erheblich vom theoretischen Stromausbeute-Wert ab, denn in einigen galvanischen Bädern verläuft parallel zur Metallabscheidung noch eine sehr lebhafte Wasserstoff-Entwicklung, die auch Strom erfordert, der dann aber für die Metallabscheidung verloren ist. Besonders deutlich tritt dies im Hart-Chrombad in Erscheinung, in dem Stromausbeuten erreicht werden, die etwa 20 % des theoretischen Wertes betragen. Es ist bekannt, daß in Hartchrombädern die Stromausbeute sich nur selten längere Zeit hindurch konstant halten läßt.

Viele Metalle sollen bis zur Weiterverarbeitung (z. B. Galvanisierung) vor Korrosion geschützt werden. Andere Metallteile sollen nach der Schlußbearbeitung während des Transportes oder für die Lagerung im eigenen Betrieb oder beim Kunden geschützt werden. Arten der Rostschutzmittel 1. Plastisch-schmierfettartige Rostschutzmittel; Diese Produkte bestehen aus hochsczhmelzender Vaseline, Wachsen, Ceresin, Montanwachs, oft unter Zusatz von Rostschutzstoffen. Die weicheren Sorten enthalten z. T. noch Mineralöl. Je fester das Rostschutzmittel, um so zuverlässiger der Rostschutz, jedoch um so schwieriger ist der Auftrag. Diese halbfesten Rostschutzmittel gewähren den besten Rostschutz. Meist sind sie so plastisch, daß sich der Schutzfilm nach Verletzung von selbst schließt.

Das Thema Kalkulation in der Galvanotechnik ist in der Fachliteratur bisher sehr spärlich behandelt worden. Der nachstehende Aufsatz widmet sich diesen Fragen unter Berücksichtigung der modernen Glanzbäder. Ein weiteres Kalkulationsschema für die Hartverchromung wird vom gleichen Verfasser in einem der nächsten Hefte dieser Zeitschrift erscheinen. Die Kalkulation für die moderne Massengalvanisierung wird in einem besonderen Aufsatz eines anderen Autors beschrieben.

Die Relation der Betriebskostenfaktoren in galvanisdien Betrieben hat durch die Einführung moderner Hochglanzbäder eine Verschiebung erfahren. So ist der Anteil der Schleif- und Polierkosten an den Gesamtgemeinkosten allgemein zurückgegangen, während die Kosten für den laufenden Chemikalienverbrauch anstiegen.

In Heft 12/1954 dieser Zeitschrift erschien Teil I mit Beschreibungen und Abbildungen der Massengalvanisier-Apparate. Das Thema der modernen Massengalvanisierung wurde bisher in der Fachliteratur sehr wenig behandelt. Die Fortsetzung dieses Aufsatzes erscheint im nächsten Heft. Die Gesamtarbeit gliedert sich in folgende Abschnitte:
1. Die Massengalvanisier-Apparate.
2. Die Arbeitsweise mit Hochleistungs-Elektrolyten für Massengalvanisierung.
3. Die Berechnung festgelegter Schichtstärken innerhalb enger Toleranzen.
4. Die Kalkulation für Massengalvanisierung.

2. Die Arbeitsweise mit Hochleistungs-Elektrolyten für Massengalvanisierung: Die erhöhten Ansprüche in Bezug auf Schichtstärke, Qualität und Glanz, die heute an die galvanisierte Ware gestellt werden, bedingen eine viel sorgfältigere Vorbearbeitung der Massenteile, als man es von früher her gewohnt war. Es müssen zusätzliche Arbeitsgänge eingeschaltet werden, die den Verfahren erst die notwendige Sicherheit geben.

Erstes und einziges Organ für Referate aus dem Fachschrifttum des In- und Auslandes, Band III

• Hier sprechen die Lieferfirmen (flüssige Polierpasten – Katalysatoren in der Galvanotechnik)
• Patentschau: Kurzbeschreibungen deutscher Patente, Gebrauchsmuster, Patentanmeldungen
• Neue Fachbücher

Bandschleifen:
Frage: Wir schleifen in unserer Firma Stahl- und Aluteile, was bisher mit Filzscheiben, welche mit Schmirgel-Korn 250 beleimt sind, ausgeführt wurde. Neuerdings sind wir auf das Band-Schleifen übergegangen, wobei wir bei Stahl gute Erfolge erzielen konnten, jedoch bei Leichtmetall-Schienen (Pantal-Hydronalium) schlechte Erfahrungen machten. Hier wurde mit den beleimten Filzscheiben die 3-fache Leistung erzielt. Die in Frage stehenden Artikel sind Zier-Leisten für die Auto-Industrie, die hochglanz bearbeitet werden müssen.
Antwort: Es gibt verschiedene Möglichkeiten, warum das Ergebnis mit Schleifbändern unwirtschaftlicher ist als mit Filz- oder anderen beschmirgelten Scheiben. Unter Umständen sind die Leisten zu dünn und vertragen den scharfen Angriff, den das Schleifband erzeugt, nicht. Meistens liegt es daran, daß zu trocken geschliffen wird.

Ein Beitrag zur Rationalisierung und Automation: Vor einiger Zeit wurde in Amerika die Herstellung von Autobeschlägen weitgehend automatisiert. Die Firma, von welcher in diesem Aufsatz die Rede ist, beschränkt sich auf die Bearbeitung von kleinen Teilen, wie z. B. Innen- und Außentürgriffen und Fensterkurbeln und hat die Bearbeitung von großen Spritzgußteilen, wie Kühlerleisten und Armaturbrettern, die vor dem Kriege hergestellt wurden, eingestellt. Hierdurch wurden die Arbeitsvorgänge vereinfacht und es verringerte sich die Zahl der Spezialmaschinen, die für das Schleifen und Polieren benötigt werden. Der größte Teil dieser Spritzguß-Stücke besteht aus einer Zinklegierung, die galvanisiert werden müssen.

Nicht selten gehen der Allgemeinheit wichtige Erkenntnisse zeitweilig verloren, was auf vielen Wissensgebieten immer wieder beobachtet werden kann. Dasselbe konnte auch auf dem Gebiete der Entfettung von metallischen und nichtmetallischen Oberflächen festgestellt werden, wie anhand einiger Beispiele gezeigt werden soll: In modernen Anlagen, in denen insbesondere festhaftende Schleifrückstände entfernt werden sollen, bedient man sich sehr oft einer sog. Spritzentfettung. In die aufzuspritzende Flüssigkeit, die meistens eine wäßrige, alkalische fettlösende Zusammensetzung aufweist, werden Zusatzstoffe gegeben, die an sich keine fettlösenden Eigenschaften haben und als mechanisch wirkendes Angriffsmittel auf die Fettrückstände zu werten sind.

Der Aufsatz soll erläutern, warum sich die allgemein üblichen Reinigungsverfahren durch zusätzliche Einwirkung der Ultraschallenergie intensivieren und beschleunigen lassen. Aus der Erklärung ergeben sich dann die Gesichtspunkte für den Aufbau und den Betrieb einer Ultraschall-Reinigungsanlage. Außerdem lassen sich die Grenzen der Ultraschall-Reinigung festlegen. Wesentlich ist zunächst die Kenntnis über die Art der Verschmutzung und deren Verankerung mit der Werkstück- Oberfläche. Auch der Ablauf der einzelnen Phasen eines Reinigungsvorganges ist von Bedeutung. Soll die Ultraschall-Energie bei einem Reinigungsvorgang sinnvoll angewendet werden, so müssen darüber hinaus auch klare Vorstellungen über den Wirkungsmechanismus der Ultraschallwelle in einer Flüssigkeit bestehen.

Eigentlich war mir die Aufgabe gestellt worden, etwas Neues zu bringen. Man möge entschuldigen – genau betrachtet liegt zur Zeit nichts Neues vor. Allerdings sind wir so anspruchsvoll geworden, daß jedes Jahr etwas Neues verlangt wird und merkwürdigerweise wird das als „Neu“ bezeichnete lieber abgenommen als „alte“, sehr gute Sachen. Also muß man etwas Neues bringen, ob es auch gut ist oder womöglicii alt ist, stellt sich später heraus. Ich bin der Meinung, wir überfordern damit die Ehrlichkeit und die Erfindungsgabe und setzen die Urteilskraft der beteiligten Kreise im vorhergehenden Jahre herab. Wirkliche Neuheiten von umwälzendem Einfluß gibt es, aber solche Erkenntnise werden nicht auf Grund eines programmatischen Zwanges gewonnen und treten nicht alljährlich auf.

Die einwandfreie Reinigung der Oberfläche von Metallteilen, die galvanisiert, emailliert, eloxiert oder phosphatiert werden sollen, ist entscheidend für den Erfolg aller dieser Oberflächenbehandlungsverfahren. Die elektrolytische Entfettung stellt den letzten Arbeitsgang vor dem galvanischen überziehen von Metallen dar und hat deshalb eine besonders große Bedeutung für die Qualität der galvanisch aufgebrachten Metallschichten. Gewöhnlich geht eine Abkochentfettung oder eine Lösungsmittelreinigung voran, durch die der gröbste Schmutz entfernt wird. Durch das elektrolytische Verfahren wird die Metalloberfläche vollkommen fettfrei gemacht und zur Aufnahme des Metallniederschlages vorbereitet.

Die saure Reinigung verbindet eine Entfettung mit einer Entrostung und vielfach auch einer Passivierung. Zum Unterschied vom einfachen Beizen oder Entrosten liegt jedoch hier das Schwergewicht beim Entfetten. Die Aufgabe der sauren Reinigung ist es nicht, starke Fettschichten zu entfernen (dies ist der akalischen Reinigung oder der Lösungsmittel -Entfettung Vorbehalten), sondern nur leichte Befettungen. Die sauren Reiniger bestehen meist aus wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, oder aus emulgierten Fettlösern, aus einem sauren Bestandteil, meist Phosphorsäure oder sauren Phosphaten, Sparbeizstoffen, Kriechmitteln und oberflächenaktiven Verbindungen (Emulgatoren, Netzmittel). Sie dienen fast ausschließlich der Reinigung vor dem Lackieren.

Die Emulsionsentfettung ist ein Reinigungsverfahren, bei dem als Reiniger vorwiegend Emulsionen schwerer Kohlenwasserstoffe, wie Petroleum, Solventnaphta u. dergl., verwendet werden. Diese Arbeitsweise hat sich vor allem zum Entfetten vor dem Phosphatieren bewährrt, da erfahrungsgemäß eine hauchdünne Petroleumschicht, die von der Entfettung her zurückbleibt, die Ausbildung besonders feinkörniger und daher korrosionsschützender Phosphatschichten fördert. Bei den Oberflächenbehandlungsverfahren, bei denen es auf eine absolut reine Metalloberfläche ankommt, wie in der Galvanotechnik, Emaillierung, Metallfärbung usw., hat sich die Emulsionsreinigung nicht einzuführen vermocht.

Das Aufbringen von Schutzüberzügen auf Metallteile erfordert eine fettfreie und vollkommen saubere Metalloberfläche. Die Anforderungen in Hinsicht auf die Sauberkeit der Metalloberfläche sind in der modernen Oberflächentechnik sehr groß; außerdem erfordert die Fließfertigung eine Einschaltung dieser Arbeitsvorgänge in die kontinuierliche Fabrikation. Bei der Planung neuer Fabrikationsanlagen müssen daher die erforderlichen Reinigungsvorgänge besonders berücksichtigt werden und dazu ist es nötig, auch die oft nebensächlich erscheinenden Reinigungsarbeiten sorgfältig zu studieren. Unter dem Begriff „Reinigung“ wird hierbei grundsätzlich vor allem die Entfernung verseifbarer und unverseifbarer Fette und öle (sowie von Rückständen daraus hergestellter Emulsionen und Pasten) mit und ohne mineralische Stoffe, wie z. B. Staub und Metallabrieb, verstanden.

Metalloberflächen, die vor Korrosion geschützt oder verschönert werden sollen, sind gewöhnlich mit Fett- oder Ölschichten behaftet. Auch Oxyde oder andere Korrosionsprodukte der Metalle können ihre Oberflächen aufweisen. Die Fettschichten enthalten Staub, Schleif- oder Poliermittelreste, Metallteilchen und andere Verunreinigungen. Diese fetthaltigen Schichten stammen von der vorausgegangenen mechanischen Bearbeitung (Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Polieren), vielfach wurden diese Öle und Fette auch als Rostschutzmittel aufgetragen oder dienten als Schmiermittel, manchmal stammen sie vom Anfassen mit fettigen Händen.

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Messing beizen:
Frage: Messingbleche sollen so gebeizt werden, daß die Flächen eine feinkörnige Struktur haben, aber doch metallblank sein sollen.
Antwort: Bei der Beizbehandlung von Messing muß unterschieden werden zwischen; 1. Vorbeizen. Hierbei werden dickere Oxydschichten, Gußkrusten u. Zunder entfernt. 2. Vorbrennen. 3. Glanzbrennen oder Mattbrennen. Die Vorbeize: 9 Liter Wasser werden mit 1 Liter Schwefelsäure, 66° Be (1,84 Wichte) gemischt. Die Schwefelsäure wird hierbei in dünnem Strahl in das Wasser gegossen und dabei wird umgerührt. Höher konzentriert soll die Vorbeize nicht sein. Gebeizt wird bei Temperaturen zwischen 20 u. 80° C. Die Zunder- und Oxydschichten werden in der Vorbeize aufgelockert. Die vor dem Eintauchen dunkle Oberfläche wird dabei braun bis braunrot. Durch Abbürsten mit Stahlbürsten läßt sich diese Schicht dann leicht entfernen. Je nach der Dicke der Oxydschicht kann das Vorbeizen bis zu mehreren Stunden dauern.

1838 veröffentlicht Moritz Hermann Jacobi in Petersburg seine Arbeiten auf dem Gebiet der Galvanoplastik. Im gleichen Jahr kommt ein junger preußischer Artillerieleutnant in seine neue Garnison Wittenberg, es ist Werner Siemens. Er würde sich ja lieber den technischen Wissenschaften wie Physik und Chemie bzw. deren technischen Anwendungen verschreiben, aber von seinen Eltern, die eine große Kinderschar zu unterhalten haben, kann er keine geldlichen Unterstützungen für ein Studium erwarten. Er muß sehen, daß er möglichst bald auf eigene Füße zu stehen kommt und diese Aussicht gibt ihm die Offizierslaufbahn. Es dauerte nicht lange, da fällt ihm die ganze Sorge für seine jüngeren Geschwister zu, denn seine Eltern sterben beide.