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Das Galvanisieren ist eine Form der Oberflächenbeschichtung. Es werden die positiven Eigenschaften der Elektrolyte genutzt, um die Eigenschaften eines Werkstückes zu verbessern. Warum wir uns hier und heute mit der Galvanotechnik im Tuerklingel-Shop-Blog beschäftigen? Ganz einfach: durch Galvanisieren wird , wenn es nicht zu rein dekorativen Zwecken genutzt wird, eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit von Metallen wie beispielsweise Stahl erreicht. Das kommt Ihnen zum Beispiel bei vielen unserer Briefkästen zugute. Und wir berichten ja immer über die Materialien, die in unseren Produkten verwendet wurden. Nach Edelstahl Edelrost, Bronze, Messing und Aluminium ist also heute galvanisierter Stahl dran. Kommen Sie mit und lernen Sie alles darüber!

Was ist Galvanisieren?

Galvanisieren ist die elektrochemische Abscheidung von Metallen auf metallisierten oder metallischen Werkstücken. Es ist also eine Form der Oberflächenveredeldung bzw. Oberflächenbeschichtung. Im Gegensatz zum Beispiel zum Feuerverzinken, was auch eine Form der Oberflächenveredelung ist, benötigt man beim Galvanisieren Elektrolyte, die die Arbeit erledigen.

Ganz grob gesehen wird aus einem Nichtleiter bei diesem Prozess ein Leiter gemacht, in einem elektrolytischem Bad mit zwei Polen wird ein Strom durchgeleitet. Am Pluspol befindet sich das Metall, welches aufgebracht werden soll. Am Minuspol hängt der zu beschichtende Gegenstand. Durch den Strom werden die Metall-Ionen gelöst und lagern sich dann durch Reduktion am zu beschichtenden Metall wieder ab. Durch dieses Verfahren der Galvanotechnik ist ein besonders gleichmäßiges Beschichten von Metallen möglich. Der elektrolytische Prozess kann sowohl mit edlen als auch mit unedlen Metallen erfolgen. Die Beschichtung dient hauptsächlich der Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Werkstücken und Materialien, wird aber auch zu dekorativen Zwecken angewendet. Der Name des Verfahrens geht auf den italienischen Arzt und Physiker Luigi Galvani zurück, der im Jahr 1780 das Verfahren entdeckte.

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Dekorative Galvanisierung

Wie der Name schon sagt, dient die dekorative Galvanisierung der Verschönerung. Denken Sie nur an die funkelnden verchromten Einzelteile an Autos und Motorrädern. Auspuffe, Radkappen, Felgen, Spoiler und Spiegel glänzen um die Wette. Aber auch andere Metalle werden für das optische Aufhübschen verwendet. Sie finden nicht nur Armaturen aus Messing in Bad und Küche, sondern zum Beispiel auch als Schilder und Türklingeln oder als Beschläge an Möbeln, Türen und Fenstern. Sicher kennen Sie auch die grünen Dächer von alten Gebäuden und Kuppeln von Kirchen und Domen. Das sind Kupferbeschichtungen, die durch die Oxidation eine solche Patina entwickeln. Gold und Silber werden ebenfalls beim dekorativen Galvanisieren eingesetzt, wenn auch nicht so häufig, da es ziemlich teuer ist.

Funktionale Galvanisierung

In der Regel dient die Galvanisierung durch Elektrolyte aber der Funktionalität und nicht der Dekoration. Werkstücke und Materialien sollen vor Korrosion und Verschleiß geschützt werden. Sie können daher auch unsere Briefkästen aus galvanisiertem Stahl bedenkenlos draußen aufstellen und befestigen und müssen nicht zwangsläufig zu Briefkästen aus Edelstahl greifen. Außerdem kann man durch das Galvanisieren auch die elektrische Leitfähigkeit und die Reibungskräfte verbessern. Beispielsweise werden Schrauben galvanisch verzinkt, um die belastbar und korrosionssicher zu machen. Beschichtet man Stahl mit einer Kombination von Chrom und Nickel wird dieser ganz besonders hart und widerstandsfähig. Dann eignet sich der so galvanisierte Stahl besonders gut für die Industrie, wo die Maschinen und deren Teile ganz besonder stark beansprucht werden.

Galvanisieren in der Praxis

Galvanische Anlagen sind in der Betriebspraxis meist große Reihen von Wannen. In diesen erfolgen die einzelnen Prozessschritte hintereinander. An ihnen arbeiten Oberflächentechniker, früher Galvaniseure. Es gibt aber nicht nur die große Betriebsgalvanik, sondern auch Dienstleister, die kleinere Werkstücke in geringerer Zahl als Auftragsarbeiten fertigen.

Was kann man galvanisieren?

Im Prinzip kann man heute alle Materialien, also gängige Grundwerkstoffe aus Metall und fast alle Nichtleiter und Kunststoffe galvanisch beschichten. Beim galvanisieren von Kunststoff haben sich die Verfahren der Polymerbeschichtung etabliert. Oftmals werden mehrere Schichten, in der Autoindustrie zum Beispiel bis zu vier Nickelschichten, aufgebracht.

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Anwendungsbereiche und die verschiedenen Techniken

Streng genommen unterscheidet man zwischen Galvanoplastik und Galvanostegie. Allerdings ist die Galvonaplastik mit den Statuen und Reiterstandbildern aus der Mode gekommen. Mittlerweile spricht man statt von Galvanostegie nur noch allgemein von Galvanotechnik und meint damit die elektrolytische Beschichtung von Metallen. Die Galvanoplastik findet man noch immer teilweise im Formenbau für das Spritzgießen von Kunststoffen. Übrigens wird auch die aussterbende CD und DVD´s galvanisch beschichtet.

Je nachdem, wie groß die Werkstücke sind und welche Anforderungen sie haben, unterscheidet man verschiedene Techniken des Galvanisierens. So können zum Beispiel sehr große Werkstücke nicht in einer Elektrolytwanne behandelt werden. Des wegen gibt es auch die Tampon-Galvanisierung, bei der der Elektrolyt unter Spannung mit einem Schwamm aufgetragen wird oder auch die Tauchbad-Galvanisierung. Andere Verfahren sind:

  • Trommelgalvanisieren
  • Chromatieren
  • Chemisches Galvanisieren
  • Brünieren
  • Anodische Oxidation ( bei Aluminium Eloxieren)
  • Bandgalvanisieren
  • Gestellgalvanisieren

Verzinken

Das Verzinken ist die wohl häufigste Form der Oberflächenbehandlung von Eisen und Stahl. Die gereinigten Werkstücke taucht man in ein Bad aus einer sauren ZNCl²-Lösung. Verzinken ist aber nicht gleich Verzinken, denn man kann dies auch auf nichtelektrolytischem Wege machen. So kann man zum Beispiel Eisenteile auch in geschmolzenes Zink tauchen, um die Oberfläche zu beschichten. Das ist dann das sogenannte Heiß- oder Feuerverzinken.

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Verchromen

Beim Verchromen taucht man das zuvor behandelte Werkstück, meist vernickelt, in ein schwefelsaures Bad mit Chrom(VI)-Säure. Das wird als Katode geschaltet. Chrom haftet auf der Nickelschicht einfach besser als auf purem Eisen oder Stahl. Chromatierte Werkstücke und Teile finden Sie vor allem in der dekorativen Galvanotechnik, insbesondere an KFZ-Teilen und im Sanitärbereich.

Verkupfern

Auch Kupfer wird als Beschichtungsmittel bei der Oberflächenveredelung gern eingesetzt. Hier dient eine Kuper(II)-Sulfat-Lösung als Grundlage. Die Kupfer(II)-Ionen wandern durch die elektrolytische Lösung zur Katode und scheiden sich an der Oberfläche des Werkstücks als dünne Kupferschicht ab. Im Handwerksbereich finden Sie kupferveredelte Teile vor allem als Schrauben, Bleche und Drähte.

Versilbern

Das Versilbern findet sich als Zwischending zwischen dekorativer und funktionaler Galvanotechnik. Denken Sie beispielsweise einmal an Besteck. Durch die Beschichtung mit Silber wird es einerseits besonders ansehnlich, andererseits aber auch korrosionsbeständig. Um eine hohe Qualität zu gewährleisten, bei der die Beschichtung nicht porös und schwammig wird, greift man hier ebenfalls zur Methode des Galvanisierens mittels Elektrolyte.

Nichtmetallische Überzüge

Aber es müssen nicht immer metallische Überzüge sein, mit denen Werkstoffe beschichtet werden. Auch nichtmetallische Überzüge gelingen besonders gut mithilfe der Galvanotechnik. Beim Eloxal-Verfahren, der elektrolytischen Beschichtung durch Abscheidung von Aluminium, werden die Werkstücke anodisch galvanisiert. Die Aluminiumoxid-Schicht macht das unedle Metall korrosionsbeständig.

Qualitätssicherung beim Galvanisieren

Auch wenn es sich in Teilen ganz einfach anhört, und mittlerweile jeder Laie mit im Handel erhältlichen Sets selbst zum Galvaniseur werden kann, empfinden wir es als wichtig, noch darauf hinzuweisen, dass im Prozess des Galvanisierens hohe Sicherheits- udn Qualitätsstandards eingehalten werden müssen. Zum einen wird dadurch eine gleichmäßige Beschichtung garantiert. Zum anderen sind auch die Abfallprodukte hinsichtlich der Umweltverträglichkeit ständig zu kontrollieren. Nur so haben wir als Endverbraucher beides: dekorative und korrosions- und verschleißfeste Gegenstände UND eine saubere Umwelt.

Das war er, unser kleiner Überblick über die Technik des Galvanisierens. Entdeckt im 18. Jahrhundert durch einen Italiener und weiterentwickelt im 19. Jahrhundert durch Moritz Hermann von Jacobi, einem Deutschen, ist die Galvanotechnik heute nicht mehr wegzudenken. Wenn Sie das nächste Mal eine goldene Gabel, einen Briefkasten oder ein Messingschild in den Händen halten, werden Sie sicherlich an unseren Beitrag und an Ihren Tuerklingel-Shop denken.