Artikelarchiv Galvanotechnik

Wenn man ein Kilogramm Eisen mit einer Federwaage einmal am Nordpol, dann am Äquator und – wenn man dorthin könnte – auf dem Monde wägen würde, hätte man jedesmal andere Gewichte. Am Äquator würden wir 5 g weniger feststellen als am Pol. Auf dem Monde würde unser Kilogrammstück nicht einmal 200 g wiegen! Wir müssen überlegen, wie dieser Unterschied zustandekommt. An dem Kilogramm hat sich ja nichts geändert. Was bei diesen Versuchen aber unterschiedlich ist, das ist die Anziehungskraft.

Diese Rubrik für den Nachwuchs erscheint in jedem Heft: Fortsetzung von Dipl. Ing. Dr .phil. Hermann Wagner. Eine besondere Art der quantitativen diemischen Analyse ist die Kolorimetrie. Sie wird immer dann mit Vorteil angewandt, wenn es sich darum handelt, geringe Mengen von „Verunreinigungen“ (z. B. Kupfer-, Blei-, Eisen-, Zinkmengen in Nickelanoden oder Nickelsalzen) quantitativ zu erfassen. Prinzip: Der zu bestimmende Stoff wird in eine Verbindung mit charakteristischer Eigenfärbung übergeführt und die erzielte Farbintensität mit einer Vergleichslösung (gleicher Farbe und bekannten Gehaltes) verglichen.

Galvanisieren von Objekten aus der Natur: Auch hier beginnt der Anfänger mit einem einfachen Objekt, z. B. mit dem Sprößling eines Fichtenzweiges oder einem Eichenblatt, welches sich nicht so leicht deformiert. Man stellt den Pflanzenteil aufrecht in trockenen Sand und läßt durch einen Trichter oder eine spitze Tüte langsam Sand aufrieseln bis das Objekt vollständig bedeckt ist, dann bringt man es an einen warmen und trockenen Ort (etwa 24 Stunden) wo die Feuchtigkeit von dem Sand restlos aufgesogen wird. Zum Leitendmachen bedienen wir uns am besten folgenden alten Rezepts; 70 g Schwefelkohlenstoff, 0,5 g Kautschuk, 4 g Wachs, 5 g Phosphor, 4 g Asphalt, 5 g Terpentinöl. Diese Lösung wird am besten durch Tauchen oder Spritzen aufgebracht. Nach etwa 10 Minuten ist der Überzug trocken.

Entfettung mittels fettlösender Dämpfe Seit etwa 25 Jahren hat sich das Verfahren zur Entfettung von Metallteilen mittels organischer Lösungsmittel entwickelt (Dämpfe des Trichloräthylens und Perchloräthylens), die den großen Vorteil aufweisen, die mit Fett verunreinigten Metallflächen nur mit vollkommen fettfreiem Lösungsmittel in Verbindung zu bringen. Die gereinigten Oberflächen werden also in vollständig gereinigtem, fettfreiem Zustande hinterlassen. Die hierfür verwendeten Apparate bestehen im Wesentlichen aus einem unteren, mit dem flüssigen Fettlöser gefüllten Raume und einem oberen mit Dampf des Lösers gefüllten größeren Raume, in welchen die zu entfettenden Teile eingehängt werden.

Die Eigenschaften und Vorzüge elektrolytisch erzeugter Oxydschichten auf Aluminium für dekorative und Korrosionsschutzzwecke (Eloxal- oder Alumilite-Verfahren) sind bekannt. Die Aluminium Company of America bringt unter der Bezeichnung „Hard Coatings“ ein neues, vielversprechendes Verfahren auf den Markt, das auch für die deutsche Industrie neue, interessante Anwendungsgebiete für Aluminium erschließen dürfte. Zum Unterschied von normalen Eloxalschichten kommen „Hard Coatings“ nicht für dekorative, sondern nur für technische Verwendungszwecke in Frage, und zwar in erster Linie dort, wo große Oberflächenhärte und Verschleißschutz erforderlich sind.

In Heft 11/12-1953 dieser Zeitschrilt erschien der Aufsatz „Die Bedeutung der Kontaktscheibe beim Bandschleifen“ von O. Schleppi. Wir begrüßen es, daß aufgrund dieser Veröffentlichung ein Mann der Praxis zu diesem Thema Stellung nimmt. Wir bringen die Arbeit im Original. Wir glauben, daß so dem Erfahrungsaustausch am besten gedient wird.

Die Beschäftigungslage für die Oberflächenveredlung von Metallen kann hier als sehr zufriedenstellend bezeichnet werden. Montreal, als die größte Stadt Kanadas hat eine ganze Anzahl galvanischer Betriebe. Hierbei handelt es sich teils um Firmen, die im Lohn arbeiten (galvanische Anstalten) und um Industriefirmen der Metallindustrie, die ihre eigenen galvanischen Abteilungen haben. Es gibt Kleinbetriebe mit 3 bis 4 Galvaniseuren und auch solche, die 15 bis 20 Leute beschäftigen. Hilfsarbeiter und Polierer sind hierbei nicht mit inbegriffen. An wirklich guten Fachkräften besteht Mangel und Galvaniseure, die selbst Badanalysen machen können, sind kaum anzutreffen. So suchte z. B. eine Schraubenfabrik innerhalb eines Jahres 4 mal durch Inserate einen Galvaniseur, der den Betrieb überwachen könnte. Eine geeignete Fachkraft konnte nicht beschafft werden.

Schleifscheiben können Trockenrisse aufweisen. Deshalb muß bei jeder keramischen Schleifscheibe eine Klangprobe ausgeführt werden, bevor sie auf die Maschine aufgesetzt wird. Das ist höchst einfach. Eine einwandfreie Schleifscheibe wird nämlich, wenn sie schwingend aufgehängt ist, beim Anschlägen mit einem Hämmerchen einen reinen, glockenähnlithen Ton ergeben, während eine beschädigte Scheibe dumpf klingt. Da auch Witterungseinflüsse die Güte der Scheiben beeinflussen und Anlaß zu Unfällen geben können, müssen Schleifscheiben grundsätzlich trocken und bei Zimmertemperatur gelagert werden. Wenn Kälte, Wärme und Feuchtigkeit im Wechsel einwirken, kommt sehr leicht ein Zerspringen der Scheibe vor. Niemals darf die Schleifscheibe etwa wie ein Autoreifen gerollt werden.

Es ist eine alte Erfahrung, daß jeder galvanische Betrieb in hohen Maßen von den Lieferfirmen seiner Bäder abhängig ist. Tritt an einem Bade eine Störung auf, die man ohne Analyse des Bades nicht beseitigen kann – und wie oft kommt das vor! – so wartet man oft einige Tage bis zum Eintreffen der Korrekturvorschrift und die Produktion des Bades ruht, oder man arbeitet mit einer mehr oder minder hohen Ausschußquote. Will man diese Verluste vermeiden, so bleibt nur der Weg der Schaffung einer eigenen kleinen Untersuchungseinrichtung. Im folgenden sollen in laufender Folge Analysenvorschriften der einzelnen Bäder und Zusatzstoffe gebracht werden, die einfach und mit geringen Mitteln durchführbar sind, und mittels derer jeder Praktiker die Zusammensetzung seiner Bäder konstant halten kann.

Bei der elektrolytischen Verchromung entstehen an den Kathoden große Mengen von Wasserstoffgas, da nur etwa 20% des elektrolysierenden Badstromes zur Metallscheidung ausgenutzt werden und etwa 80% die Wasserstoffentwicklung verursachen. Ein Teil dieses Wasserstoffes wird von dem Chrombelag mit eingeschlossen und okkludiert. Je höher die Stromdichte ist, mit welcher gearbeitet wird, umso größer ist die Wasserstoffaufnahme der Chromniederschläge, und sie kann ein Vielfaches des Volumens der abgeschiedenen Chrommengen betragen.

Hartchromniederschläge werden in großem Umfang verwendet für eine Reihe von Maschinenteilen und Werkzeugen, welche Gegenstand eines abnormalen Verschleißes sind. Für Meßwerkzeuge, die Verschleißflächen aufweisen, werden ebenfalls Hartchromnniederschläge eingesetzt, ferner für Teile chemischer Apparate gegen Angriffe chemischer Agenzien. Elektrolytchromschichten haben eine hohe Reflektion und geringen Reibungswiderstand, sowie hohe Härte und großen Abreibwiderstand. Vielfach ist es erforderlich, Hartchromniederschläge entweder auf Maß zu schleifen, oder mit geeigneten Mitteln auf Hochglanz zu läppen. Das Schleifen von Hartchrom ist für die spätere Lebensdauer der Chromschicht von ausschlaggebender Bedeutung.

In Handwerksbetrieben ist die Nachwuchsfrage geregelt. Der junge Mensch tritt bei einem Meister in die Lehre ein und wird von diesem, soweit es seine Kenntnisse, Fähigkeiten und Betriebsmittel erlauben, ausgebildet. Nach bestandener Prüfung erhält der Lehrling seinen Gehilfenbrief und kann dann nach der vorgeschriebenen Zeit und nach Erreichen des 25. Lebensjahres die Meisterprüfung ablegen. In Industriebetrieben kann sich der Ausbildungsgang in ähnlicher Weise vollziehen. Ich möchte es in Frage stellen, ob ein solcher Werdegang dem jungen Galvaniseur die Kenntnisse vermitteln kann, die von ihm verlangt werden, wenn er die Leitung einer größeren Industriegalvanik übernehmen will.

I. Die Vorbehandlung vor dem Galvanisieren: Immer wieder hört man in Fachkreisen von Schwierigkeiten, die bei der Galvanisierung von Zinkspritzguß auftreten, z. B. Blasen, Poren, fehlerhafte Tauchgalvanisierung und nichthaftende Überzüge. Diese Erscheinungen haben in den weitaus meisten Fällen ihre Ursachen in einer fehlerhaften Vorbehandlung des Grundmaterials vor der Galvanisierung. Im Betrieb des Verfassers wurden die Fehlerquellen in ausgedehnten Versuchsreihen in Labor und Praxis einer Prüfung unterzogen und Mittel und Wege gefunden, die Ausschußquoten erheblich zu senken.

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Referate aus dem wichtigen Fachschrifttum des In- und Auslandes.
Zusammengestellt für die Praxis von Hanns Benninghoff

III/l Die Wirksamkeit von Sparbeizzusätzen.
VI/4 Chromlegierungen, elektrolytisch abgeschieden.
VI/5 Über die Eigenschaften von Nickelniederschlägen.
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Der Erfolg jeder Oberflächenveredlung, gleichgültig ob es sich dabei um eine galvanische Behandlung, um Polieren oder um Beizen handelt, wird in der Hauptsache von dem Reinheitsgrad der zu behandelnden Oberflächen bestimmt. Jede nichtmetallische organische oder anorganische Verunreinigung stört die metallische Berührung zwischen Grundmetall und Deckschicht und verhindert auf diese Weise die Erzielung vollkommen reaktionsfähiger Oberflächen. In den weitaus meisten praktischen Anwendungsfällen geht allen Weiterbehandlungen bearbeiteter Metalloberflächen eine Beizung voraus, die je nach Eigenart der betreffenden Metalle oder Legierungen meist durch alkalisch oder sauer wirkende Reagenzien ausgeführt wird.

Dr. Thury von den Vereinigten Aluminiumwerken Ranshofen, berichtet über die in den USA. angewandten galvanotechnischen Methoden. Bei der anodischen Oxydation wird wie bei uns nach dem GS-Verfahren mit Schwefelsäure (ISVo) und Gleichstrom gearbeitet. Bei einer Firma in Toledo, die Granatzünder (Rohlinge aus einer Legierung mit 4,5% Cu, 0,5% Mg, 0,3% Mn, 0,8 bis 1,2 % Si) herstellt, wird die Oxydation in einer vollmechanisierten Anlage durchgeführt. Zuerst wird in einem Natriumsilikat und Natronlauge enthaltenden Mittel gereinigt, in 0,2%- iger Salpetersäure gespült und in Chromsäure, die keine korrodierenden Nebel bildet, bei 41° Celsius 50 V, 0,1‘6 bis 0,22 A/dm² 15 Minuten anodisch oxydiert.

Arnold zu meinem Aufsatz „Die fleckenfreie Trocknung großer Teile“ in Heft 1/1954 möchte ich folgendes ausführen: Herr Dr. Arnold schreibt, er könne nicht verstehen, warum große Teile mit Hohlräumen sich nicht zur Per-Trocknung eignen würden. Jeder Praktiker weiß, daß aus Hohlräumen, besonders wenn dieselben fast geschlossen sind, z. B. umgebördelte Ränder oder verdeckte Bohrungen, der Chromelektrolyt sich nur sehr schlecht und unvollständig entfernen läßt. Beim Trocknen in Trockenschränken läuft aus diesen Hohlräumen verdünnter Elektrolyt aus und verunreinigt die angrenzenden Flächen.

Es ist eine jedem Praktiker bekannte Tatsache, daß sich der galvanische Metallniederschlag nicht gleichmäßig dick über die gesamte Fläche verteilt. Dies vor allem dann nicht, wenn der zu überziehende Gegenstand profiliert ist. Bei tief profllierten Gegenständen kann der Fall eintreten, daß am Grunde der Profilierung überhaupt kein Metall niedergeschlagen wird. Die Streufähigkeit ist bei den verschiedenen Elektrolyten sehr unterschiedlich. Als Beispiel seien hier nur die Vernicklungs- und die Verchromungselektrolyte gegenübergestellt. Um diese Eigenschaft der galvanischen Bäder begriffsmäßig festzulegen, sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, und die Arbeit von Haring und Blum hat auf diesem Gebiete grundlegende Bedeutung.

Die elektrolytische Verzinkung kann als Rostschutz angewendet werden, wenn der Zinkniederschlag nicht mit Säuren und Alkalien in Berührung kommt. Zink hat sich als ein guter Rostschutz erwiesen. Die Luft verwandelt die Zinkoberfläche anfangs in eine Schutzschicht, die jedoch durch Regenwasser entfernt wird. Der Rostschutz für Eisen und Stahl fällt in das Gebiet des Korrosionsschutzes. Die verschiedensten Industriezweige machen sich seit Jahren die elektrolytische Verzinkung nutzbar. Das Zink ist ein weiches Metall und besitzt eine mittlere Brinellhärte von 45 kg/mm². Es ist billiger als das von Alkalien nicht zu lösende Kadmium. In neuerer Zeit können glänzende Zinkniederschläge elektrochemisch und durch chemische Nachbehandlung erzeugt werden.