Artikelarchiv Galvanotechnik

Das Verfahren, glänzende Zinn-Nickelüberzüge herzustellen, wurde in den Laboratorien des TIN RESEARCH INSTITUTE, Greenford, England, erarbeitet und betriebsreif gemacht. Um klare Verhältnisse zu schallen, wurden in einer Reihe von Ländern Patente genommen; es entspricht aber nicht dem Sinn des TIN RESEARCH INSTITUTE, für die Benutzung seiner Erfindungen irgendwelche Gebühren zu erheben. DasZinn-Nickel-Plattierverfahren ist jetzt seit über zwei Jahren in einer ganzen Zahl von galvanischen Anstalten in ständiger Benutzung. Auf Grund der dabei gemachten Betriebserlahrungen haben sich einige Verbesserungen und Veränderungen ergeben, die sich im besonderen auf die Verfahrensdurchführung und die Überwachung beziehen. Die folgenden Arbeitsanweisungen stellen den neuesten Stand dar. Sie gewährleisten einwandfreie Überzüge und ein störungsfreies Arbeiten.

Es handelt sich um ein Heißkupferbad in einer mittleren Metallwarenfabrik mit einem Inhalt von 3000 Litern. Das Bad arbeitet mit Warenbewegung, Temperatur 70-80° C, 1-3 V. Spannung und 2 Amp./ dm², Stromausbeute 100 %, Anodenfläche 1½fach der Warenfläche. Das Bad war von einer namhaften Spezialfabrik der Galvanotechnik geliefert worden und arbeitete einwandfrei. Die Ware kam hell mit einem seideähnlichen Glanz aus dem Bade. Korrekturen des Elektrolyten waren praktisch nicht erforderlich mit Ausnahme des notwendigen Ersetzens von verschlepptem Elektrolyten und von verdampftem Wasser und dem täglichen Zugeben des verbrauchten Cyannatriums.

Zeitschrift ein Arbeitsdiagramm für Kupferbäder mit Stromrichtungswechsel zur Ermittlung der Stromdichte, Abscheidungsgeschwindigkeit und Stromrichtungswechselzeiten. Dieses Arbeitsdiagramm wurde von W. Nohse ausgearbeitet. Nachstehend bringen wir zu diesem aktuellen Thema einen weiteren Beitrag von W. Roggendorf.

Bei der galvanischen Abscheidung von Glanzkupferniederschlägen hat in den letzten Jahren das ,,PR-Verfahren“ eine gewisse Bedeutung erlangt. Bei diesem Verfahren wird der Arbeitsstrom mittels einer Umpolvorrichtung „gewendet“ und die Ware wird durch die Umpolung in periodischen Zeitintervallen kathodisch und anodisch geschaltet.

Die für die Praxis bedeutsamen galvanotechnischen Vorgänge spielen sich vorwiegend in wässriger Lösung ab, wodurch bei entsprechender Spannung die Möglichkeit gegeben ist, daß sich die Ionen des Wassers (H₊ und OH_-) an der Umsetzung beteiligen. Der an der Kathode ( = Minus-Pol) entwickelte Wasserstoff kann mit den Kathodenmetallen Verbindungen bilden oder sich in ihnen lösen, und da es für den Praktiker von Wert ist, die mit diesen Umsetzungen verbundenen Erscheinungen zu kennen, sollen sie im folgenden kurz diskutiert werden.

• Patente: Kurzbeschreibungen neuer deutscher und ausländischer Patente, Patentschau neue Anmeldungen und Erteilungen
• Interessante Kleinigkeiten
• Kurse und Tagungen
• Wichtiges in Kürze
• Neue Fachbücher

Electroplating Developments in the United States: Von D. Gardner Foulke: Automatische Anlagen finden immer größere Verwendung, besonders die vereinfachten, gut durchkonstruierten Typen. Die Hilfsapparaturen wurden laufend verbessert. Diaphragmen finden vermehrte Anwendung, desgleichen Gleichrichter. Die Überzüge der Gestelle für Entfettungsverfahren sind verbessert worden. Glasfaser- Polyester- Materialien werden als Konstruktionsmaterial in Galvanisierwerkstätten weitgehend verwendet. Verbesserte Vorbehandlungsverfahren wurden eingeführt, wie z. B. Entzundern durch Natriumhydrid und Ultraschallentfettung. Auf dem Gebiet der Galvanisierverfahren sind für Glanzbäder zahlreicher Niederschläge Patente erteilt worden.

Entkupfern und Entchromen
Frage: Ist es möglich, in einem anodisch kalt arbeitenden Elektrolyt von der Zusammensetzung 70 g/l NaOH und 100 g/l NaCN wahlweise Entkupferungs- als auch Entchromungsarbeiten vorzunehmen, ohne Gefahr zu laufen, daß bei Erreichung eines gewissen Sättigungsgrades des Elektrolyten an Kupfer und Chrom der anodische Entmetallisierungsvorgang gestört wird und evtl. zu Ausschuß führt (z. B. ungleichmäßiges Ablösen des Niederschlages, daher stellenweiser starker Angriff auf das Grundmetall, oder starke Passivierung der Werkstückoberfläche, schwammige, schlechtentlernbare Rückstände usw.j. Versuche, welche ich hier in einem Miniaturbad mit einem neu angesetzten Elektrolyten durchgeführt habe, lieferten gute Ergebnisse hinsichtlich der Entfernung von Chrom- (Hartchrom-) als auch Kupfernieder-Schlägen.

In neuerer Zeit wendet sich das Interesse immer mehr den Grundiermitteln zu, die die Phosphat- oder Beizbehandlung mit einer korrosionsschützenden Grundierung in sich vereinen. (A.R.King, Paint Manul. 22, Nr. 12, S. 463-72, 1952). Derartige Behandlungsflüssigkeiten stellen die sogenannten Reaktionsprimer oder Washprimer dar, die, wie bereits der Name „primer“ besagt, die Ausbildung eines Haftgrundes als Unterlage für die Aufbringung von Anstrichen bezwecken. Sie bestehen aus einer Kombination von Phosphorsäure, Kunstharz, gewöhnlichem Polyvinylbutyral und Chromaten. Sie vereinigen somit in sich die Ausbildung einer Phosphatschicht und einer Grundierungsschicht mit einem Bindemittel aus einem Kunstharz.

Güte und Gleichmäßigkeit der galvanischen Überzüge hängen nicht nur vom Zustand der Elektrolyten und den sonstigen Abscheidungsbedingungen ab. Mit ausschlaggebend für den Erfolg ist auch die zweckmäßige Aufhängung und die sichere und gleichmäßige Kontaktgebung. Bekannt ist die sehr unterschiedliche Streufähigkeit der verschiedenen galvanischen Bäder. In cyankalischen und in Nickelbädern ist die Streufähigkeit und Tiefenwirkung verhältnismäßig groß gegenüber den sauren Kupfer-, Zink- und Chrombädern. Je schlechter die Streufähigkeit und Tiefenwirkung ist, um so mehr Sorgfalt muß für die zweckmäßige Konstruktion der Einhängevorrichtungen aufgewendet werden.

In den Aufsätzen: W. Briese; Stromdichte, Abscheidungsmenge, Schichtdicke und Engelländer: Schichtdickeberechnung in der Galvanotechnik wurde gezeigt, wie aus Stromdichte, Einhängezeit und Stromausbeute in bekannter Weise die Schichtdicke berechnet werden kann. Diese Berechnung ist nun aber nur möglich, wenn die Stromausbeute des Bades bekannt ist. Ist diese nicht bekannt, so muß sie bestimmt werden und damit sollen sich die nachfolgenden Zeilen beschäftigen. Dabei ist die Kenntnis der Aufsätze vorausgesetzt.

Die meisten Metallgegenstände müssen vor dem Polieren gebürstet bzw. geschliffen werden. Dies geschieht in der Praxis, abgesehen von der Bearbeitung an der Schwabbelscheibe in einzelnen Fällen, oft an der Bürste mit Hilfe von Bürstpasten, meist jedoch mit Schmirgel oder sonstigem Schleifkorn beleimten Filz-, Leder- oder lederbelegten Holzscheiben. Das Beleimen derartiger Scheiben ist zwar schon in der Fachliteratur beschrieben worden, meist jedoch in zu allgemein gehaltener Form. Dies mag genügen beim Beleimen der Scheiben mit tierischen oder pflanzlichen Leimen. Seit längerer Zeit haben sich jedoch die im Handel erhältlichen sogenannten „Kaltleime“ in immer stärkerem Maße durchgesetzt und die tierischen bzw. pflanzlichen Leime großenteils zu verdrängen vermocht.

Von großer Wichtigkeit für das chemische und elektrochemische Verhalten eines Metalles und somit für seine Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten ist seine Fähigkeit, Deckschichten zu bilden. Die verschiedensten metallischen Werkstoffe können häufig nicht mit ihrer blanken Oberfläche verwendet werden. In vielerlei Hinsicht möchte man das durch die Einwirkung der umgebenden Luft entstehende Anlaufen und Fleckigwerden verhindern, in anderen Fällen ist der Metallglanz störend, oder das Metall muß sich mit Hilfe einer aufzutragenden Farbe einer bestimmten Verwendung anpassen.

Im Jahre 1945 schien es, als hätte die Tauchbrünierung, die vor und während des letzten Krieges in hoher Blüte stand, an Bedeutung verloren. Die Entwicklung der letzten Jahre zeigte jedoch eine ausgedehnte Verwendbarkeit dieses ausgezeichneten Rostschutzes und der damit verbundenen Farbenharmonie für eine große Anzahl von Industrie-Erzeugnissen, deren Anwendung noch nicht abgeschlossen ist. Die Brünierung von Stahl und Eisen soll dazu beitragen, den Korrosionsschäden weitgehendst zu begegnen. So verliert Deutschland in normalen Zeiten durch Rostfraß Werte von 1-2 Milliarden DM. In den USA bemißt man den Rostschaden pro Jahr auf etwa 6 Millionen Tonnen und insgesamt 8,5 Milliarden DM. Man begegnet diesen Schäden schon mit erheblichen Aufwendungen, die Bundesbahn z. B. mit jährlich 50 Millionen DM.

Messingbäder enthalten als Hauptbestandteile Kupfer, Zink, Cyankalium bzw. Cyannatrium und Soda bzw. Pottasche. Diese Stoffe lassen sich leicht analytisch bestimmen. Man führe die Analyse am besten zuerst bei einem neu angesetzten Bade durch und halte die gefundenen Werte fest. Bei späteren Bestimmungen kann man dann immer wieder auf diese Werte zurückgreifen. Vor der Probeentnahme wird das Bad gut durchgerührt, dann eine Probe von ca. 100 ccm entnommen und durch ein Schwarzbandfilter filtriert. Läuft das Filtrat nicht klar ab, wiederholt man die Filtration mittels eines Blaubandfilters.

Das Stromrichtungs-Wechselproblem ist z. Zt. in Deutschland besonders aktuell. Wir bringen die nachstehende Veröffentlichung als Beitrag zu diesem Thema für die Betriebspraxis.
Die Berechnung der erzeugten Kupferschichtstärke in modernen, heißen Bädern mit Stromrichtungswechselgeräten (im folgenden kurz SRW-Geräte genannt) bereitet gewisse Schwierigkeiten. Entsprechendes gilt natürlich für die zur Abscheidung einer bestimmten Schichtstärke anzuwendende Stromdichte. Die Berechnung gestaltet sich wesentlich schwieriger, als bei rein kathodisch arbeitenden Nickelbädern, weil die während der kathodischen Polarisation der Ware aufgetragene Kupferschicht während der anodischen Polarisation teilweise wieder abgetragen wird.

Die Schwierigkeiten bei der Reinigung passiver Bleianoden sind bekannt. In der Praxis wird sie meist so durchgeführt, daß dieAnoden zumWochenende aus dem Bad genommen werden und mit Hilfe von Drahtbürsten blank gekratzt werden. Das ist eine ebenso zeitraubende wie mühsame Arbeit, da das gebildete stromundurchlässige Chromat sehr hart ist. Schon mancher mußte einsehen, daß ein schlechtes Decken des Chromelektrolyten oft nicht am zu niedrigen Fremd-Säuregehalt lag, sondern an zu großer passiver Anodenfläche. Diese Feststellungen werden jedoch meist immer zu unpassender Zeit gemacht, d. h. wenn das Chrombad gerade dringend für die Produktion gebraucht wird, unliebsame Produktionsausfälle sind die Folge.

Dr. Ulrich Vieweger ist Autor verschiedenster Bücher und Artikel über die Historie der Galvanotechnik und 2. Vorsitzender des Vereins Deutsches Museum für Galvanotechnik e.V., Leipzig
Im Museum für Galvanotechnik steht neuerdings ein Kunstwerk. Wie kam es dazu?
Dazu müssen wir zur 7/2021 der „Galvanotechnik“ zurückblättern. Dort haben Sie Entstehung und Inhalt der Installation ausführlich beschrieben und die Möglichkeit der Übernahme dieser Installation durch den Verein Deutsches Museum für Galvanotechnik e. V. schon ins Spiel gebracht. Nach einigen Telefonaten kam es dann zu einem Besuch der Künstlerin bei uns in Leipzig. Frau Israel wollte sicher gehen, dass das Werk in gute Hände gerät. Darauf hin hat sie es dem Museum übereignet.

Die Umsiedlung von Stuttgart nach Leipzig soll recht aufwendig gewesen sein …
Die Kunstinstallation ist einerseits sehr schwer andererseits aber auch sehr zerbrechlich. Aus diesem Grund musste ein Spediteur gefunden werden, der die Installation ohne Beschädigungen von Stuttgart nach Leipzig bringen kann. In ihrem Beisein wurde das Werk sicher verpackt und auf den Weg gebracht. Der Transport schlug dann doch ein Loch in die Museumskasse von über 1200 Euro, das so nicht geplant war.

DIN/TR 55684:2021-01: Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungen – Prüfung von Oberflächen auf visuell nicht feststellbare Verunreinigungen vor dem Beschichten

DIN EN ISO 2810:2021-01: Beschichtungsstoffe – Freibewitterung von Beschichtungen – Bewitterung und Bewertung (ISO 2810:2020); Deutsche Fassung EN ISO 2810:2020

DIN EN ISO 8501-4:2021-02: Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Visuelle Beurteilung der Oberflächenreinheit – Teil 4: Ausgangszustände, Vorbereitungsgrade und Flugrostgrade in Verbindung mit Wasserwaschen (ISO 8501-4:2020); Deutsche Fassung EN ISO 8501-4:2020

• VDWF: Verleihung der Förderpreise 2020 und 2021:
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