Artikelarchiv

Ionische Flüssigkeiten und nichtwässrige Elektrolyte wurden auf ihre Eignung für das Elektropolieren von rostfreien Edelstählen und medizinischen Sonderwerkstoffen hin untersucht. Dafu?r wurde das Auflösungs- und Abscheidungsverhalten von Eisen, rostfreien Edelstählen, Cobalt, Cobalt-Chrom, Niob, Tantal und Platin-Iridium in unterschiedlichen ionischen Flüssigkeiten zyklovoltammetrisch charakterisiert und Werkstoff-/Elektrolytkombinationen mit potenziellen Elektropoliereigenschaften selektiert. Neben der bereits in der Literatur erwähnten Mischung aus Cholinchlorid und Ethylenglykol weisen u.a. 1-Ethyl-3-methylimidazoliumacetat und 1-Ethyl- 3-methylimidazoliumchlorid Elektropoliereigenschaften fu?r die rostfreien Edelstähle 1.4301 und 1.4404 auf. Das 1-Ethyl-3-methylimidazoliumacetat mit 1 % Wasser und 5 % Säurezusatz eignet sich besonders für das Elektropolieren der Cobalt-Chrom- Legierung 2.4964. Niob, Tantal und Platin-Iridium können im 1-Ethyl-3-methylimidazoliumchlorid bei 95 °C unter Anwendung von Spannungspulsen elektrolytisch aufgelöst werden. Am Beispiel der Elektropolitur von Cobalt-Chrom-Stentmustern und des Entgratens von Platin-Iridium-Herzschrittmacheranschlüssen wurde die technische Eignung von ionischen Flüssigkeiten zur Oberflächenbearbeitung von medizintechnischen Produkten aufgezeigt.

Ein spezieller Fehler beim Schüttgutgalvanisieren sind Perforationsflecken auf Trommelteilen, z. B. bei der Abscheidung aus einem schwach sauren Zinkelektrolyten oder aus Nickelelektrolyten. Wie es zu solchen Flecken kommt und wie man sie vermeidet zeigt dieser Aufsatz.//
A specific flaw encountered in bulk material galvanization are perforation blemishes or stains on drum parts, for instance when the deposition takes place in a weakly acidic zinc electrolyte or in nickel electrolytes. The article explains when and how these stains occur and how they are avoided.

The demand for Zinc Nickel coatings continuously increases in the automotive industry. Especially interesting are zinc nickel alloys with a nickel incorporation of 12–16 %, due to their high corrosion protection as well as superior wear and heat resistance as compared to pure zinc and other zinc alloy coatings. Despite many advantages of acid Zn-Ni electrolytes there are still some areas of application, like barrel plating or plating of complex-shaped parts, believed to be reserved for alkaline processes. In this paper zinc nickel coatings deposited from ammonium and boric acid-free acid zinc nickel electrolytes, with improved throwing power for rack and barrel applications are investigated. Their corrosion resistance, ductility and hardness will be presented. Moreover, their texture and morphology will be investigated using SEM, XRD and FIB methods. In the end thickness distribution and Ni-incorporation will be presented and compared to alkaline systems.//
Die Nachfrage nach Zink-Nickel-Beschichtungen in der Automobilfertigung steigt kontinuierlich. Besonders interessant sind Zink-Nickel-Legierungen mit einem Nickel-Gehalt von 12–16 % wegen ihrer hohen Korrosions-Schutzeigenschaften und der überlegenen Verschleiß- und Hitzebeständigkeit im Vergleich zu Beschichtungen aus reinem Zink und anderen Zinklegierungen. Trotz vieler Vorteile von sauren Zn-Ni-Elektrolyten gibt es immer noch einige Applikationsbereiche, wie die Trommel-Galvanik oder die Galvanisierung von komplexen Formteilen, welche als Reserve der alkalischen Prozesse gelten. In diesem Artikel werden Zink-Nickel-Beschichtungen mit Deposition aus Ammonium und Borsäure-freien sauren Nickel-Elektrolyten mit verbesserter Streufähigkeit für Gestell- und Trommel-Applikationen untersucht. Ihre Korrosionsfestigkeit, Duktilität und Härte werden dargestellt. Darüber hinaus wird ihre Textur und Morphologie unter Einsatz von SEM-, XRD- und FIB-Verfahren untersucht. Am Schluss werden die Dickenverteilung und der Nickeleinschluss präsentiert und mit alkalischen Systemen verglichen.

The demand for Zinc Nickel coatings continuously increases in the automotive industry. Especially interesting are zinc nickel alloys with a nickel incorporation of 12–16 %, due to their high corrosion protection as well as superior wear and heat resistance as compared to pure zinc and other zinc alloy coatings. Despite many advantages of acid Zn-Ni electrolytes there are still some areas of application, like barrel plating or plating of complex-shaped parts, believed to be reserved for alkaline processes. In this paper zinc nickel coatings deposited from ammonium and boric acid-free acid zinc nickel electrolytes, with improved throwing power for rack and barrel applications are investigated. Their corrosion resistance, ductility and hardness will be presented. Moreover, their texture and morphology will be investigated using SEM, XRD and FIB methods. In the end thickness distribution and Ni-incorporation will be presented and compared to alkaline systems. //
Die Nachfrage nach Zink-Nickel-Beschichtungen in der Automobilfertigung steigt kontinuierlich. Besonders interessant sind Zink-Nickel-Legierungen mit einem Nickel-Gehalt von 12–16 % wegen ihrer hohen Korrosions-Schutzeigenschaften und der überlegenen Verschleiß- und Hitzebeständigkeit im Vergleich zu Beschichtungen aus reinem Zink und anderen Zinklegierungen. Trotz vieler Vorteile von sauren Zn-Ni- Elektrolyten gibt es immer noch einige Applikationsbereiche, wie die Trommel-Galvanik oder die Galvanisierung von komplexen Formteilen, welche als Reserve der alkalischen Prozesse gelten. In diesem Artikel werden Zink-Nickel-Beschichtungen mit Deposition aus Ammonium und Borsäure-freien sauren Nickel-Elektrolyten mit verbesserter Streufähigkeit für Gestell- und Trommel-Applikationen untersucht. Ihre Korrosionsfestigkeit, Duktilität und Härte werden dargestellt. Darüber hinaus wird ihre Textur und Morphologie unter Einsatz von SEM-, XRD- und FIB-Verfahren untersucht. Am Schluss werden die Dickenverteilung und der Nickeleinschluss präsentiert und mit alkalischen Systemen verglichen.

Selektivreinigung von Nickelektrolyten
Frage: In unserer Gestell- und Trommelanlage verkupfern und vernickeln wir Kleinteile mit unterschiedlicher, jedoch meist komplizierter geometrischer Form, die zum Teil auch schöpfend sind. Im Betrieb lässt es sich daher nicht vermeiden, dass Lösungen verschleppt werden. Störend wirkt sich vor allem aus, wenn Kupfer in den Nickelelektrolyten gelangt. Hat es sich in ihm genügend aufkonzentriert, werden die Glanznickelschichten unansehnlich und es zeigen sich vor allem im niedrigen Stromdichtebereich oft Streifen. Um das Verschleppen zu vermeiden oder zu verringern, lassen wir beim Überheben über den Wannen abtropfen. Auch können wir von Zeit zu Zeit eine Selektivreinigung des Nickelelektrolyten vornehmen. Trotzdem sind wir mit dem Ergebnis nicht zufrieden und überlegen, was man noch tun könnte.

Zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Kontakts tragen, neben der galvanischen Beschichtung, sehr viele Punkte zum Erfolg bei. Unter anderem ist die Qualität des Rohmaterials und dessen Konstruktion, speziell bei der Bandbeschichtung, ein entscheidender Faktor, welcher oft vernachlässigt wird und die Kosten der galvanischen Bearbeitung erhöht bzw. die Beschichtung oft unmöglich macht. Der Vortrag beschäftigt sich ausführlich mit den verschiedenen Anforderungen des Rohmaterials und dessen Konstruktion, zur Erlangung galvanisierfähiger Materialien für die Bandbeschichtung. Bei der Rohmaterialkonstruktion werden neben den Eigenschaften der Materialoberfläche auch allgemeine Eigenschaften von Bändern für die Beschichtung, wie z. B. Rollkrümmung, Säbelkrümmung, Torsion, Breite, Dicke etc. angesprochen. Im Speziellen werden die verschiedenen Selektivtechniken der Bandgalvanik vorgestellt und die konstruktiven Besonderheiten des Rohmaterials in Verbindung mit diesen Techniken beim Galvanisieren von Bändern und deren Toleranzen diskutiert. //
Successfully producing a high-quality contact, besides carrying out the galvanic coating, is facilitated by a great number of contributing factors. Among these the quality of the raw material and its construc- tion, specifically for band coating, is a decisive factor. It is often neglected but increases the cost of the gal- vanic operation or prohibits the coating altogether. This article deals extensively with the various requirements on the raw material and its construction to achieve materials that can be galvanized for band coating. For the raw material construction, besides the properties of the material’s surface, also the general properties of bands for the coating process are covered, such as coil bend, camber, torsion, width, thickness, etc. Specifically the various selective technologies for band galvanization are introduced. The constructive specialties of the raw material in con- nection with these galvanizing technologies for bands and their tolerances are discussed.

Saure ZnNi-Elektrolyte haben einen elektrochemischen Nachteil: Die Zn-Konzentration im Bad steigt während der Beschichtung kontinuierlich an. Die Ursache des steigenden Zn-Gehalts liegt in den unterschiedlichen Stromausbeuten an der Anode und an der Kathode. Der kathodische Wirkungsgrad beträgt je nach verwendeten sauren Elektrolyten zwischen 80 und 95 % im Vergleich zu einem 100-%igen anodischen Wirkungsgrad. Der Anstieg der Zn-Konzentration wird darüber hinaus durch das chemische Auflösen der Zn-Anoden im sauren Bad während Produktionsstillstandszeiten begünstigt. //
Acidic ZnNi electrolytes have one electrochemical disadvantage: the Zn concentration in the bath increases continuously during coating. The cause of the increasing Zn content is the different current yields at the anode and the cathode. Depending on the acid electrolyte used, the cathodic efficiency is between 80 and 95 % compared to a 100 % anodic efficiency. The increase in Zn concentration is also favoured by the chemical dissolution of Zn anodes in the acid bath during production downtimes.

Prof.Dr.Ch.J. Raub zum 60. Geburtstag gewidmet


1. Einleitung


Mit Ausnahme der Altsilberfärbung im dekorativen Bereich ist die Reaktionsfähigkeit des Silbers mit Schwefel und Schwefelverbindungen ein unerwünschter Nachteil dieses Edelmetalls, das seine Verwendbarkeit zunächst einschränkt.
Im Gebrauch läuft eine Silberoberfläche nach kurzer Zeit zumeist ungleichmäßig, mehr oder weniger fleckig an. Der Grund ist die Bildung von schwer löslichen Silbersulfid- schichten, die das Auftreten von Interferenzfarben verursachen und auf diese Weise das bekannte Anlaufen bewirken [1]. Durch diese Verfärbungen der Oberfläche wird das sehr gute Reflexionsvermögen des Silbers bzw. dessen dekorative Wirkung stark herabgesetzt [2].


Fleckige Eloxalschichten


Frage: Wir anodisieren Teile mittlerer Größe im schwefelsauren Elektrolyten und färben sie nach- her mit Eloxalfarben. Da es um dekorative Gegenstände geht, werden sie vor dem Eloxieren mechanisch poliert. Auf den eingefärbten Teilen treten oft Flecken auf, die ein recht unterschiedliches Aussehen zeigen: sie sehen entweder milchig aus und sind unregelmäßig verteilt, manchmal sind größere oder kleinere matte Flecken zu sehen oder es zeigen sich graue Stellen, die kaum Farbe annehmen. Unsere Meinung, daß der Fehler am Färbebad liegt, finden wir nicht bestätigt, da die beschriebenen Fehler zumindest zum Teil auch auf noch nicht gefärbten Schichten zu sehen sind. Beim Eloxieren selbst bemühen wir uns, alle Vorschriften der Betriebsanleitung genauestens einzuhalten und glauben daher, daß der Fehler hier nicht liegen kann.
Auch die Politur scheint in Ordnung zu sein, alle Teile werden genauestens kontrolliert und nur einwandfrei glänzende durchgelassen. Können Sie uns einen Hinweis geben, wo wir weiter suchen sollten?

Einleitung und Zielsetzung

Das Anodisieren von Aluminiumbauteilen ist ein industriell etabliertes und verbreitetes Verfahren der Oberflächenveredelung, das zum Beispiel zur Erzeugung kratzfester, dekorativer Oberflächen eingesetzt wird. Aus technischen Gesichtspunkten ist im Besonderen das Harteloxieren zu nennen, da mit diesem Verfahren auch bei eher weichen Substraten wie reinem Aluminium mit einer Vickershärte von 21–48HV sowie typischen Legierungen wie AlMg3 (Werkstoff- Nr. 3.3535) mit Vickershärten von 70–90HV, durch das Anodisieren Oberflächenhärten von bis zu 400– 600HV erzielt werden können. Weiterhin bietet die poröse und hygroskopische Aluminiumoxidoberfläche des Harteloxals (HC) einen idealen Haftgrund für die weitere Funktionalisierung der Oberfläche.