Löcher in Kupferschichten nach dem Elektropolieren

Ein solches Fehlerbild ist uns vom Elektropolieren nicht bekannt, außer in gewissen Situationen eine Lochfraßbildung im hohen Stromdichtebereich. In der Literatur werden Pittings und Gasbahnen angegeben [1], die auftreten können. Anhand des beschriebenen Fehlers halten wir dies jedoch nicht für zutreffend, können es aber auch nicht völlig ausschließen. Für wahrscheinlich halten wir ein Problem beim Verkupferungsprozess. Der Fehler kann aus beiden Elek­trolyten herkommen, wobei wir die Ursache aus dem cyanidischen Bad für wahrscheinlicher halten. Die Idee ist, dass hier Poren entstehen, die im sauren Elektrolyten geschlossen und beim Elektropolieren geöffnet werden. Natürlich können die Poren auch bei der sauren Verkupferung entstehen und wieder zugalvanisiert werden. In beiden Elektrolyten kann eine mangelnde Konvektion ein Problem sein. Im cyanidischen Elektrolyten sind vor allem Metallgehalt, Cyanid und Hydroxid verantwortlich. Im sauren Kupferelektrolyten liegt die Ursache meistens an einem Mangel von Grundzusatz. Natürlich kommt auch eine Wechselwirkung in Frage, wenn sich zwischen cyanidischer und saurer Verkupferung etwas auf die Oberfläche legt. Wir vermuten jedoch, dass man dies bei der Untersuchung der Poren gefunden hätte, sofern sich der Belag nicht während der sauren Verkupferung auflöst. Dass sich Nester bilden, ist, je nach Teilegeometrie, nicht untypisch. Man müsste zunächst schauen, in welchen Stromdichtebereichen sich die Poren befinden. Wenn das willkürlich erscheint, sollten Anströmung und Aufhängung (Gestell) betrachtet werden. Handelt es sich um eine sog. Elektropoliertrommel, würden wir mal nachprüfen, ob der Durchmesser eines solchen Nests in etwa zum Durchmesser der Perforation passt. Zielführend könnte noch die Betrachtung des Abtrags im Zusammenhang mit der Gesamtschichtdicke und der Porentiefe ein. So könnte man ermitteln, in welchem Prozessschritt die Pore entsteht, sofern sie nicht vom Elektropolieren kommt. Liegt sie im Bereich der cyanidischen Verkupferung? Sauer Kupfer oder genau darauf? Sollte das nicht weiterhelfen, bliebe noch der Versuch – sofern die Möglichkeit gegeben ist – einer Unternickelung. Es hat sich in der Praxis der Galvanotechnik oft gezeigt, dass sich dabei vielfältige negative Ein­flüsse, etwa vom Grundmaterial, ver­meiden lassen. Außerdem wird eine eventuelle Wasserstoffdiffusion vermieden oder zumindest mini­miert [2].

Literatur

[1] Elektropolieren, Eugen G. Leuze Verlag GmbH & Co. KG 2. Auflage, 2017, ISBN 978-3-87480-298-7
[2] Online-Kurs „Die galvanische Vernickelung“; https://www.galvanotechnik-for-you.de/uebersicht-kurse/die-galvanische-vernickelung/