Die Marke Märklin ist seit mehr als 100 Jahren Synonym für Modelleisenbahnen. Begonnen hatte das schwäbische Familienunternehmen Gebr. Märklin & Cie. GmbH als breit aufgestellter Hersteller von Spielwaren. Damals wie heute ist Metall der bevorzugte Werkstoff – und dazu gehört auch jede Art von Oberflächentechnik.

Dispersionsschichten sind aus der galvanischen Landschaft nicht mehr wegzudenken. Die Referenten Prof. Timo Sörgel vom Zentrum Elektrochemische Oberflächentechnik der FH Aalen, und Jürgen Meyer, De Martin AG, CH-Wängi, haben am 26. Oktober 2021 in einem ZOG- Seminar die Grundlagen des Verfahrens erläutert und die Chancen für zukünftige Anwendungen dargestellt.

Ein neuer Chromfarbton gibt Fahrzeugzeilen eine stilvolle Optik und wertet den Innenraum auf. Ein Kunststoffbeschichter entwickelt bereits eine Exterieur-Variante für einen Premium-Automobilhersteller.

Frage: In unserem cyanidischen Silberelektrolyten haben wir seit geraumer Zeit Probleme. Die Silberschichten sind rau, außerdem weisen sie einen milchigen Überzug auf. Wir fanden heraus, dass die Anoden(Stangen) teilweise von einem dunklen, schwammigen Belag befallen sind. Wenn wir den Elektrolyten im Labor filtrieren, sind die Rauheiten im Niederschlag auf der Winkelkathode beseitigt, der milchige Eindruck bleibt jedoch erhalten. Die Ergänzung von Badzusätzen brachte keine Abhilfe. Welche Gründe können zum Fehlerbild führen?

4.2.3 Deckschichtbildung auf verzinktem Stahl

Als Deckschicht wird im Fall von Zink die an der Oberfläche haftende Schutzschicht aus Korrosionsprodukten bezeichnet, die sich aus der Reaktion der gelösten Zink- Ionen mit den Stoffen aus der Umgebung bilden. Das Schutzvermögen ist maßgeblich von der Schichtzusammensetzung und -struktur und den Bildungsbedingungen abhängig. Im Idealfall sinkt die Korrosionsgeschwindigkeit des Zinks auf Werte von wenigen Mikrometern pro Jahr, weshalb verzinkter Stahl in der Praxis (z. B. im Stahlbau) eine Gebrauchsdauer von vielen Jahrzehnten erreichen kann. In der Aufbauphase der Deckschicht sind wechselfeuchte Bedingungen günstig, bei denen die Oberfläche bei Vorhandensein von Wasser zunächst korrodiert, dann aber wieder abtrocknet und dem CO₂ aus der Luft den Zugang zu den Korrosionsprodukten gewährt. Diese reagieren dadurch zu chemisch stabilen und dichten Schutzschichten, zumeist auf Basis von Zink-Carbonaten. Im Umkehrschluss wirken sich bestimmte Luftschadstoffe und dauerfeuchte Bedingungen ungünstig auf die Korrosionsgeschwindigkeit aus, da sich unbeständigere Verbindungen bilden (Zinkverbindungen mit Sulfaten und Chloriden).

Beschichtungsfehler führen in vielen Fällen zu hohen Ausschusszahlen. Dies ist besonders ärgerlich, wenn man bedenkt, dass der Beschichtungsprozess meist gegen Ende einer Produktionskette erfolgt. Wenn ein Produkt zu diesem Zeitpunkt unbrauchbar bzw. unverkäuflich wird, verursacht das hohe Kosten, die umso höher werden, je später sie auffallen. Entsprechend sollte hier großen Wert auf Qualität und Prozesssicherheit gelegt werden und das beginnt schon bei der Auswahl des Lacksystems. Die folgenden Schadensfälle, mit deren Untersuchung die DFO Service GmbH beauftragt wurde, sollen beispielhaft einige solcher Ursachen vorstellen.

Um eine Methode zur In-situ-Beobachtung des Wachstums von galvanisch abgeschiedenen Dispersionsschichten zu entwickeln, werden drei aufeinander aufbauende Versuchsanordnungen vorgestellt, bei denen die Entwicklung per Digitalmikroskop betrachtet wird. Als Beispielsysteme kommen Dispersionsschichten mit Silbermatrix, abgeschieden aus einem cyanidischen Elektrolyt, zum Einsatz. Dabei werden sowohl elektrisch leitende (Polythiophen-funktionalisierte Schwefelpartikel) als auch nicht leitende Partikel (Diamanten) als Dispersoide eingesetzt. Erstere spielen bei der galvanischen Herstellung von schwefelbasierten Batterieelektroden, letztere z. B. im Verschleißschutz, auf Werkzeugen oder in tribologischen Anwendungen eine wichtige Rolle.

Die Mikrofluidik bietet die Möglichkeit, komplexe Reaktionen auf wenigen Quadratzentimetern ablaufen zu lassen. Im Folgenden sind Beispiele aktueller Forschung zusammengefasst.

Das Start-up AE Driven Solutions hat ein neuartiges Range-Extender-Prinzip entwickelt. Es erlaubt den emissionsfreien Betrieb auf bis zu 400 km Strecke. Im Inneren sichern hochdichte Rohrverbindungssysteme den Transport bzw. die Zuführung des gasförmigen Wasserstoffs. Die Leckagefreiheit soll das Rohrumformsystem VOSS Lok⁴⁰ von VOSS Fluid sicherstellen.

Schon lange ist bekannt, dass Metalle in Abwässern verlorene Wertstoffe sind, welche sich direkt auf die Produktionskosten auswirken. Die Kosten sinken jedoch durch Optimierung der galvanischen Produktionskosten, d. h. Automatisierung, Prozessbadpflege und verbesserte Ausbeute.