Referat Beschichten aus dem ionisierten Zustand

Beschichten aus dem ionisierten Zustand

Hier muß zwischen anorganischen nichtmetallischen und metallischen Schichten unterschieden werden. Beide Arten können durch chemische bzw. elektrochemische Verfahren aufgebracht werden (Abbildung

Abbildung 4 - Arten des Beschichten

Bei metallischen Überzügen unterscheidet man stromlose Metallabscheidung und galvanische Abscheideverfahren. Auf den Grundwerkstoffen bildet sich eine Metallschicht aus, wenn das Grundmetall in bestimmten Lösungen eintaucht.

Oxidschichten

Natürliche Oxidation

Eine Oxidhaut entsteht in folgenden Fällen: Bei einigen Metallen, z. B. Aluminium, Blei, genügt bereits die natürliche Atmosphäre. Durch die Reaktion wird auf dem Trägermetall die Schichte fest verankert, sie bildet einen guten Haftgrund für Anstriche. Die Oberfläche muß vorher fettfrei und metallrein sein.

Brünieren

Die  Ausbildung der Schichte erfolgt bei niedriger Temperatur in einer wäßrigen Lösung von

Eisenchlorid und geringen Zusätzen von Kupfer- und Quecksilberverbindungen.

Schwarzfärbeverfahren

Beim Schwarzfärbeverfahren werden die Werkstücke in nitrathaltigen, alkalischen Bädern mit Zusätzen bei 0 bis 0 K (ca. 0 bis 0 °C) schwarz gefärbt.

thermische Oxidationsverfahren

Bei  den thermischen Oxidationsverfahren   bei 470 bis 870 K (200 bis 600 °C) verwendet man

Salzschmelzen aus Atznatronphosphat und Nitrit.

Einbrennen

Hier werden die Werkstücke durch tierische und pflanzliche Öle in der Hitze schwarz gefärbt.

Eloxieren

bei Aluminium mit kochendem Wasser oder Dampf.

Phosphatieren

Die  Herstellung einer Phosphatschicht ist eines der wichtigsten Schutzverfahren bei Stahl. Aus einer sauren Lösung werden auf der Stahloberfläche verschiedene Phosphate abgeschieden, und zwar aus Mangan-, Zink- und Eisenphosphaten. Man spricht von Dünschichtphosphatierverfahren oder Kaltphosphatierungen, auch von Bondern.

Es gibt hier eine Reihe von verschiedenen Verfahren (DIN , Verfahrensgruppe AmF), die bei 0 bis

K 0 bis 0 °C) in 1 bis 5 Minuten Schichten von 2 bis 5 m erzeugen. Die Phosphatschicht hat keine ausreichende Schutzwirkung bei Stahl, deshalb wird passiviert, dann gespült und getrocknet und anschließend lackiert oder in l getaucht.

^{Auch Zink, Kadmium und Aluminium sowie seine Legierungen können durch Lösungen aus F, Cr0 und}

^{P O phosphatiert werden.}

Chromatieren

Zink, Kadmium und besonders Magnesiumlegierungen sind auch chromatierbar.

Zinn und Kupfer sowie Kupferlegierungen können durch Lösungen mit Natriumchromat bzw. Kaliumdichromat und noch mit anderen Zusätzen geschätzt werden.

Anorganische, elektrolytische Beschichtung

Elektrophosphatieren

Durch den elektrischen Strom kann die Phosphatschicht noch wesentlich verstärkt werden.

Eloxalverfahren

Eine weitere Oxidschichtaufbringung stellt das Eloxalverfahren bei Aluminium dar. Bei

Temperaturen zwischen 0 und 0 K 0 und 0 °C) und Stromstärken zwischen 5 und 4 A/cm wird Aluminium in Aluminiumoxid umgewandelt. Dabei wächst die Oxidschicht ein Drittel nach außen und zwei Drittel nach innen in das Metall hinein. Sie kann nachgedichtet und gefärbt werden. Beispiele sind die vielen Maschinenschilder, Portale, Fenster usw.

Die wichtigsten Eloxalverfahren sind genormt. Man spricht von GX- und GS-Verfahren, vom Chromsäureverfahren 1 und , das sind Gleichstromverfahren, das WX-Verfahren ist ein Wechselstromverfahren.

Das Nachverdichten (Sealing) erfolgt mit Heißwasser, Dampf und Lösungen von Kobaltnickelsalzen.,

Elomagverfahren (AMCR-Verfahren)

Auch Magnesiumlegierungen können durch anodische Behandlung dicke und widerstandsfähige Schichten erhalten. Man verwendet Chromat und Fluoridelektrolyte und erhält eine Schutzschicht aus Magnesiumoxid. Auch hier gibt es wieder eine große Anzahl verschiedenster Verfahren.

Aufbringen von Metallschichten auf anderen Metallen bzw. Werkstoffen durch chemische Lösungen

Ist das Überzugsmetall unedler als das Grundmetall, wird zuerst das Überzugsmetall aufgelöst. Je weniger

Poren die Überzüge haben, um so besser ist die Schutzschicht.

Allgemein liegt die Badtemperatur zwischen 0 und 0 K 8 und 5 °C), die Badspannung zwischen

0,3 und 6 Volt und die abgeschiedene Menge zwischen 4 (Chrom) und 0 (Silber) Gramm/Ah.

Die wäßrige Lösung oder auch die Salzschmelze enthält in lonenform das Metall. Das Überzugsmetall muß edler sein als das Grundmetall, seine Ionen gehen in  Lösung, dadurch scheiden sich die des Überzuges ab. Ist das Grundmetall überzogen, hört die Abscheidung auf.

Die Verfahren sind billig und erzeugen überall die gleiche Schichtdicke. Bei Erwärmung spricht man von

"Sudverfahren".   Eine chemische Kupferabscheidung kann man auf Stahl durch Eintauchen in

Kupfervitriollösung erreichen. Dies wird beim Anreißen verwendet, um den Piß gut sichtbar zu machen.

Weiters gibt es Vernickelungs-, Verchromungs , Versilberungsverfahren. Silberüberzüge können auf

Kunststoff, Porzellan, Glas usw. aufgebracht werden.