14. Juli 2023

 

Galvanikprozess 


Galvanisieren ist eine davon Endbearbeitungsprozess das in einer Vielzahl von Branchen Anwendung findet. Dieser Prozess verbessert das Aussehen und die Eigenschaften der Teile. Anfänglich können Metalle nur mit anderen Metallen galvanisiert werden, aber mit dem jüngsten technologischen Fortschritt ist es auch möglich, Nichtmetalle mit diesem Verfahren zu verbessern.

Darüber hinaus können durch Galvanisieren die wünschenswerten Eigenschaften bestimmter Metalle mit denen anderer Materialien kombiniert werden. Zu diesen Eigenschaften gehören häufig Festigkeit, Abrieb, Aussehen, Korrosionsbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit. Darüber hinaus zielt dieser Prozess darauf ab, die Materialeigenschaften zu steigern bzw. zu verbessern. Das Material kann Metall, Kunststoff oder sogar Holz sein.

Abgesehen von den obigen Informationen: Wie funktioniert die Galvanisierung? Welche Metallmaterialien eignen sich ideal für den Einsatz in diesem Prozess? Was sind die Vor- und Nachteile dieses Beschichtungsverfahrens? Lesen Sie weiter, während wir Antworten auf diese Fragen und andere wichtige Dinge geben, die Sie über den Galvanisierungsprozess wissen müssen.

 

Was ist Galvanisieren?


Galvanisieren ist ein Beschichtungsverfahren, das es seit dem frühen 19. Jahrhundert gibt. Obwohl es Fortschritte bei der verwendeten Technologie gegeben hat, bleibt der grundlegende Prozess derselbe.

Unter Galvanisieren versteht man einfach das Beschichten eines Objekts oder Materials mit einer oder mehreren Metallschichten unter Verwendung von elektrischem Strom. Dieser Prozess, auch Elektroabscheidung genannt, führt zur Abscheidung einer dünnen Metallschicht auf einem Material. Ziel dieses Prozesses ist es daher, die physikalischen Eigenschaften des Materials, auch Substrat genannt, zu verändern.

Darüber hinaus verfügt das Substrat aufgrund des Galvanisierungsprozesses über ein besseres ästhetisches Erscheinungsbild, einen besseren Korrosionsschutz und eine erhöhte Verschleißfestigkeit bzw. eine größere Dicke.


Wie funktioniert Galvanisieren?

 
 

Beim Galvanisieren wird ein Metall durch elektrischen Strom aufgelöst und auf einer anderen Oberfläche abgeschieden. Es gibt vier Hauptkomponenten dieses Prozesses.

  • Anode: Dies ist die positiv geladene Elektrode, die im Stromkreis verwendet wird. Die Anode enthält das für den Galvanisierungsprozess verwendete Metall.
  • Kathode: Dies ist die negativ geladene Elektrode, die im Stromkreis verwendet wird. Es enthält das Material, das Sie plattieren möchten, auch Substrat genannt.
  • Beschichtungslösung: Dies ist eine der wichtigsten Lösungen für die Metallveredelung. Es dient als Katalysator und erleichtert den Stromfluss im Stromkreis. Die Galvanisierungslösung enthält normalerweise Kupfersulfat und ein oder mehrere Metallsalze.
  • Stromquelle: Das Netzteil fügt dem Stromkreis Strom hinzu. Die Stromquelle führt dem System Strom zu, wenn sie an die Anode angeschlossen ist.

Funktionsprinzip der Galvanisierung

Wie erfolgt die Galvanisierung? Nachfolgend sind die Schritte der Galvanisierung aufgeführt.

Legen Sie die Anode (Metall) und die Kathode (Substrat) in die Galvanisierungslösung oder den Elektrolyten. Anschließend leiten Sie über die Anode Strom in den Aufbau ein.

Folglich kommt es bei der Zufuhr von Elektrizität zur Anode zu einer Oxidation. Das Ergebnis ist die Auflösung von Metallatomen in der Galvanisierungslösung als positive Ionen (Kationen). Darüber hinaus bewirkt der Strom im Stromkreis die Bewegung der Metallionen (positiv geladene Ionen) zum negativ geladenen Substrat. Dies führt zur Abscheidung einer dünnen Metallschicht auf dem Substrat.

Damit der Galvanisierungsprozess erfolgreich verläuft, sollten Sie außerdem immer die folgenden Punkte beachten. Erstens beeinflusst die Qualität des elektrischen Stroms den Galvanisierungsprozess. Zur Qualität gehören hier der Spannungspegel und die Zeit, in der der elektrische Strom angelegt wird.

Zweitens bestimmen auch die chemische Zusammensetzung des Elektrolyten und seine Temperatur die Wirksamkeit des Prozesses. Berücksichtigen Sie schließlich immer die Position der Anode zur Kathode. Denn die Distanz, die die gelösten Metallionen zurücklegen, um zum Substrat zu gelangen, bestimmt auch, wie effektiv die Beschichtung sein würde.

Damit die Beschichtung jedoch optimal ist, müssen Ingenieure diese Vorsichtsmaßnahmen einhalten.

Vorsichtsmaßnahmen beim Galvanisieren

  • Behandeln Sie die Lösung mit großer Vorsicht, da sie Schwefelsäure enthält und stark ätzend ist. Wenn die Lösung oder der Elektrolyt in Ihre Augen gelangt, spülen Sie Ihre Augen mit viel Wasser aus und rufen Sie sofort einen Arzt an.
  • Tragen Sie bei diesem Vorgang immer Sicherheitsausrüstung wie Schutzbrillen und Handschuhe, um direkten Kontakt zwischen Elektrolyten und Haut zu vermeiden. Zu den weiteren wichtigen Ausrüstungsgegenständen gehören eine Schürze und ein Abzug. Stellen Sie sicher, dass Sie den Abzug verwenden, da dieser verhindert, dass Elektrolytdämpfe auf dem Weg nach draußen Ihr Gesicht erreichen.
  • Bewahren Sie die Beschichtungslösungen außerdem außerhalb der Reichweite von Tieren und kleinen Kindern auf.
  • Vermeiden Sie den Kontakt zwischen Elektrolyten und Haushaltschemikalien. Der Kontakt zwischen ihnen könnte eine Reaktion auslösen, die entweder den Elektrolyten unbrauchbar machen oder gefährliche Gase in die Atmosphäre freisetzen könnte.
  • Die ideale Temperatur zum Speichern von Elektrolyten liegt zwischen 40 und 95 Grad Fahrenheit. Bewahren Sie es außerdem immer im Originalbehälter mit fest verschlossenem Deckel auf.
  • Verwenden Sie immer einen Kunststofftrichter, wenn Sie den Elektrolyten aus dem Galvanisierungsset umfüllen.
  • Befolgen Sie alle elektrischen Sicherheitsvorkehrungen, wenn Sie diesen Vorgang durchführen. Dazu gehören Gummimatten, Erdung, Absicherung und isolierte Handschuhe.
  • Tragen Sie während des Eingriffs keine Ringe und anderen Schmuck, da diese häufig aus Metall bestehen und einen Stromschlag verursachen können.


3 Arten von Galvanisierungsmethoden

Beim Beschichten eines Substrats kommen verschiedene Arten von Galvanisierungsverfahren zum Einsatz. Diese beinhalten:

  • Trommelplattierung
  • Rack-Beschichtung
  • Beschichtung von Rolle zu Rolle

Lassen Sie uns diese Methoden genauer besprechen.

Trommelplattierung

 

Diese Rotation bewirkt, dass das Substrat im Zylinder taumelt, was den gleichmäßigen Auftrag des Beschichtungsmetalls erleichtert. Daher verwenden Ingenieure diesen Typ, um eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und ein verbessertes Erscheinungsbild des Substrats zu erreichen. In ähnlicher Weise nutzen Ingenieure die Trommelbeschichtung auch, um die Verschleißfestigkeit eines Substrats zu verbessern.

Da es außerdem die Zugabe von mehr als einem Substrat in den Zylinder ermöglicht, ist es eine kostengünstigere Möglichkeit, großvolumige Teile zu plattieren. Dadurch eignet sich die Trommelgalvanisierung ideal zum Plattieren Verbindungselemente und Stanzteile. Andererseits nimmt die Galvanisierung mit dieser Methode mehr Zeit in Anspruch, da sie einen geringen elektrischen Strom erfordert.


Rack-Beschichtung

 

Die Gestellbeschichtung unterscheidet sich von der Trommelbeschichtung. In diesem Fall bleiben die Substrate an einem Ort. Diese Methode ermöglicht nicht die Bewegungsfreiheit, die man bei der Trommelplattierung kennt. Außerdem werden Metallgestelle verwendet, bei denen die Substrate mit Federfingern, Drähten oder Schrauben an den Gestellen befestigt werden. Dadurch bleibt das Substrat beim Eintauchen in den Elektrolyten unbeweglich.

Außerdem ist es wichtig zu beachten, dass Ingenieure bei der Arbeit mit empfindlichen Teilen eine Gestellbeschichtung verwenden. Mit anderen Worten: Es könnte für Teile schwierig sein, dem Taumelerlebnis der Trommelbeschichtung standzuhalten.

Darüber hinaus eignet sich die Gestellplattierung auch ideal für den Einsatz, wenn der Untergrund groß oder komplex ist. Es ist die Entscheidung des Ingenieurs, wenn es auf eine hochwertige Verarbeitung ankommt, um die Anwendung zu ermöglichen sowie medizinische und Elektronik, Automobilindustrie sowie Verteidigungs- und Militärgeräte.

Andererseits erfordert die Gestellbeschichtung einen hohen Arbeitsaufwand und ist daher recht teuer. Dennoch gewährleistet diese Galvanisierungsmethode einen Schutz vor Beschädigungen der Substrate während des Galvanisierungsprozesses.


Beschichtung von Rolle zu Rolle

 

Die Beschichtung von Rolle zu Rolle ist sowohl wirtschaftlich als auch effizient. Es handelt sich um eine einzigartige Beschichtungsmethode, da sie die selektive Abscheidung von Metallen auf einem Substrat ermöglicht. Die Rolle-zu-Rolle-Beschichtung wird häufig zum Beschichten von Streifen hergestellter oder gestanzter Produkte verwendet und bietet Ingenieuren mehr Vorteile als andere Beschichtungsarten.

Es gibt verschiedene Arten der Rolle-zu-Rolle-Beschichtung;

  • Kontrollierte Tiefenbeschichtung: Die Beschichtung erfolgt nur an beiden Kanten des Substrats. Es kommt nirgendwo anders vor.
  • Punktbeschichtung: Bei dieser Art der Rolle-zu-Rolle-Beschichtung ist die Verwendung einer Maske erforderlich. Dabei erfolgt die Metallabscheidung nur in unmaskierten Bereichen punktförmig.
  • Flaches Material: Diese Methode ähnelt der Punktbeschichtung, da dabei Metall auf unmaskierten Bereichen eines Substrats abgeschieden wird. Der einzige Unterschied zwischen ihnen ist das Fehlen des Fleckenmusters, wie es bei der Punktbeschichtung zu sehen ist.
  • Klebeband-Abdeckbeschichtung: Bei diesem Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsverfahren wird Metall in einem kontinuierlichen Streifen auf einem Substrat abgeschieden. Es ist wichtig zu beachten, dass Sie Bereiche, die nicht beschichtet werden müssen, mit Klebeband abdecken sollten.

Im Allgemeinen ist die Rolle-zu-Rolle-Beschichtung ideal, wenn Sie einen bestimmten Substratbereich plattieren möchten. Darüber hinaus verfügt es über eine hohe Galvanisierungsrate und bietet den Substraten eine erhöhte Leitfähigkeit und Haltbarkeit. Mit dieser Methode beschichtete Materialien sind außerdem langlebig und korrosionsbeständig. Darüber hinaus spart diese Beschichtungsmethode bei Großserienaufträgen auch Kosten.


Für die Galvanisierung geeignete Metallmaterialien

Der Galvanisierungsprozess kann entweder mit einem Metall oder einer Kombination von Metallen erfolgen. Es gibt viele Metalle, die Ingenieure für diesen Prozess verwenden. Nachfolgend sind jedoch die am häufigsten verwendeten Metalle aufgeführt.

  • Kupfer: Durch die Galvanisierung von Kupfer wird die Haftung zwischen den Materialschichten erhöht. Es erhöht auch die Hitzebeständigkeit und Leitfähigkeit eines Substrats.
  • Zink: Zink weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Darüber hinaus verbessert die Galvanisierung mit mit Nickel legiertem Zink die Beständigkeit des Substrats gegen atmosphärische Korrosion.
  • Nickel: Dies ist eines der Metallmaterialien, die sich für die Galvanisierung eignen, da es verschleißfest ist. Es gibt auch Legierungen, die den Substraten Elementarbeständigkeit, Leitfähigkeit und Härte bieten.
  • Silber: Versilberte Metallbeschichtungen weisen eine hohe Duktilität und Formbarkeit auf. Es hat außerdem ein angenehmes Aussehen und ist sehr widerstandsfähig gegen Kontaktabrieb. Darüber hinaus verbessert Silber die elektrische und thermische Leitfähigkeit eines Materials.
  • Palladium: Palladium wird oft wegen seiner Korrosionsbeständigkeit verwendet und verbessert auch die Härte und Korrosionsbeständigkeit des Substrats.
  • Gold: Dies ist ein Edelmetall mit hoher Ästhetik. Darüber hinaus verleiht es Substraten bei der Verwendung eine hohe Leitfähigkeit, Anlauf-, Korrosions- und Verschleißfestigkeit.
  • Zinn: Dieses helle Metall ist kostengünstig und umweltfreundlich. Es macht Untergründe im Einsatz korrosionsbeständig und hochformbar.

 

Vor- und Nachteile der Galvanisierung

Nachdem wir nun mehr über die Galvanisierung wissen und wissen, warum sie für Ingenieure und Hersteller wichtig ist, wollen wir ihre Vor- und Nachteile besprechen.


Vorteile der Galvanik

  • Bietet Schutz für das Substratmaterial: Der Schutz von Gegenständen vor Korrosion und Anlaufen ist einer der großen Vorteile. Darüber hinaus verbessert es auch den Schutz vor Objektstößen und die Hitzebeständigkeit.
  • Reduziert die Reibung: Durch das Galvanisieren von Gegenständen wird die Reibung auf Metallen beim Aneinanderreiben minimiert. Dadurch wird das Kratzen und die Hitzeentwicklung reduziert. Darüber hinaus bedeutet weniger Reibung auch weniger Verschleiß, sodass Sie Gegenstände über einen längeren Zeitraum verwenden können.
  • Objekteigenschaften verbessern: Dieser Prozess verleiht Objekten zusätzliche Eigenschaften wie Dicke, Magnetismus und Leitfähigkeit. Dies ermöglicht eine Anwendung des Prozesses bei der Herstellung von Elektronik- und anderen Produkten, die Materialien mit solchen Eigenschaften erfordern.
  • Verbesserte Haftung: In manchen Fällen ist die galvanisierte Oberfläche nicht die letzte Schicht, sondern lediglich ein Zwischenschritt. Die Oberfläche fungiert als Klebstoff, der das Grundmaterial und die Außenbeschichtung zusammenhält und so die Haftung verbessert.


Nachteile der Galvanisierung

  • Umweltverschmutzung: Wenn dieser Prozess nicht ordnungsgemäß durchgeführt wird, kann gefährlicher Abfall entstehen, der schädlich für die Umwelt ist. Durch eine ordnungsgemäße Abfallentsorgung können Sie dies jedoch vermeiden.
  • Teuer in der Einrichtung: Eine komplette Einrichtung für diesen Prozess ist ziemlich teuer, da Sie Metalle, Chemikalien und andere teure Geräte besorgen müssten, bevor er in Betrieb genommen werden kann.
  • Braucht Zeit: Die Metallabscheidung erfolgt sehr langsam, was viel Zeit in Anspruch nimmt. Es nimmt sogar mehr Zeit in Anspruch, wenn das Material mehr als eine Schicht erfordert.


Anwendungen galvanisierter Teile

Die Galvanisierung findet in einer Vielzahl von Branchen Anwendung. Schauen wir uns einige davon an.

Luft- und Raumfahrt

Flugzeugbauteile unterliegen oft großen Temperaturschwankungen, daher trägt eine Beschichtung dazu bei, ihre Lebensdauer zu verlängern. Darüber hinaus verbessert es die Verschleißfestigkeit des Grundmetalls.

Automotive

Um ein ästhetisches Finish zu erzielen, wenden Automobilunternehmen galvanische Metalle wie Chrom und Nickel auf verschiedene Auto- und Motorradteile an.

Medizin und Zahnmedizin

Medizinische und zahnmedizinische Werkzeuge wie Zangen und Implantate, einschließlich Ersatzgelenke, Schrauben und Platten, werden mit galvanisierten Teilen geliefert. Diese Schicht macht sie korrosionsbeständiger.

Prototyping

Da die Herstellung eines Prototyps aus kundenspezifischen Metallteilen oder Metallteilen in geringen Stückzahlen traditionell recht teuer ist, kombinieren Hersteller den Prozess jetzt beim Prototyping mit dem 3D-Druck. Das spart Kosten und Zeit.

Power

Das Galvanisieren von Objekten zur Strom- oder Solarenergieübertragung trägt dazu bei, ihre Leitfähigkeit erheblich zu verbessern. Außerdem verbessert es ihre Haltbarkeit.

Schmuck

Dies ist wahrscheinlich die Branche mit der höchsten Anwendung dieses Verfahrens. Hersteller verlassen sich auf dieses Verfahren, um das Aussehen und die Haltbarkeit von Schmuckstücken wie Armbändern, Ringen, Anhängern usw. zu verbessern.


Spezifische Beispiele für Galvanisierungsanwendungen

  • Verwendung von Chrom und Zink-Nickel bei der Galvanisierung von Schrauben und Befestigungselementen für die Luft- und Raumfahrtindustrie
  • Chromstoßstangen und andere Metallteile in der Automobilindustrie
  • Zahninlays, die zahnärztliche Eingriffe unterstützen
  • Versilberung und Vernickelung der Drähte für verbesserte Leitfähigkeit
  • Kunsthandwerker verwandeln biologisch abbaubare Gegenstände wie Blumen und Käfer in Kunstwerke

Galvanikdienstleistungen für Metallteile

Jeder galvanische Prozess erfordert die Elektrolyse als Grundlage. Was einen Galvanisierungsprozess jedoch von einem anderen unterscheidet, ist die während des Prozesses verwendete Lösung sowie das Fachwissen des Fachmanns. Wenn Sie Metallteile mit galvanischer Veredelung benötigen, stellt unsere strenge Qualitätssicherung sicher, dass Sie hochwertige Metallteile mit hervorragender Verarbeitung und Ästhetik erhalten. Darüber hinaus können Sie bei uns ein Angebot einholen Online-Plattform.

 
 

Zusammenfassung

Der Galvanisierungsprozess ist eine Technologie, die es schon seit langem gibt. Es hilft bei der Herstellung von Teilen mit verbesserten Eigenschaften, die langlebig und ästhetisch ansprechend sind. Für eine erfolgreiche Galvanisierung sind eine Anode, eine Kathode, ein Elektrolyt und eine Stromquelle erforderlich.



Ningbo Fuerd wurde 1987 gegründet und ist ein führender Full-Service-Anbieter DruckgusswerkzeugeAluminium-DruckgussZinkdruckgussund Schwerkraftguss Hersteller. Wir sind ein Lösungsanbieter, der eine breite Palette von Funktionen und Dienstleistungen anbietet, einschließlich technischer Unterstützung. EntwerfenSchimmelpilzekomplex CNC-Bearbeitung, Imprägnierung, Trommeln, Chrom, Pulverbeschichtung, Polieren, Montage und andere Veredelungsdienste. Wir arbeiten mit Ihnen als Partner zusammen, nicht nur als Lieferant.


NINGBO FUERD MECHANICAL CO., LTD
Website: https://www.fuerd.com