Reinigen und Entfetten von Werkstücken mit heißer, alkalischer Lösung, damit die Warenoberfläche durch Wasser benetzber wird.
Abtrennen eines Stoffes aus einem Gas oder einer Flüssigkeit: z.B. Niederschlagen von Staubteilchen oder Tröpfchen aus Abluft, Entfernen von ÖL Fett oder Benzin aus wässrigen Lösungen, in der Galvanotechnik meist Reduktion von Metallionen aus Lösungen mit oder ohne Strom unter Bildung metallischer Uberzüge, z.B. aus Zink oder Nickel, in der Elektrochemie ganz allgemein stoffliche Umwandlungen an Elektroden.
Masse eines Stoffes, die bei elektrochemischen Reaktionen durch 96496 Amperesekunden (7 Faraday oder ca. 26,8 Amnerestunden) umgesetzt wird.
In der Galvanotechnik beim Beschichten eingestellte Betriebsdaten.
In der Galvanotechnik beim Beschichten erzielte Zunahme der Schichtdicke je Zeiteinheit: z. B. in µm/min (Mikrometer je Minute) gemessen. Die Abscheidungsgeschwindigkeit nimmt beim Galvanisieren mit steigender Stromdichte (A/dm²=, d .h. Ampere je 100 cm2 zu und mit sinkender Stromausbeute ab.
Durch gelöste, suspendierte oder emulgierte Fremdstoffe verunreinigtes Wasser, das in dieser Beschaffenheit nicht mehr verwendbar ist und deshalb abgeleitet wird. Abwasser muß vor der Ableitung meist entgiftet, neutralisiert und geklärt werden.
Elektrizitätsmenge, die aufgewendet wird, wenn ein Strom von 1A eine Stunde lang fließt (1 Amperestunde (Ah) = 3800 Amperesekuncen (As)).
Thermische Behandlung metallischer Werkstoffe. Insbesondere gehärteter Stähle, zum Mindern der Sprödigkeit und Beseitigen innerer Spannungen, ferner bei galvanisierten Werkstücken zum Entfernen vor. Wasserstoff, der beim Beizen oder Beschichten in der Grundwerkstoff oder den Metallüberzug eindiffundiert (eingedrungen) sein kann.
Bei elektrochemischen Prozessen, z.B. beim Galvanisieren. ist die Anode die an den positiven Pol der Gleichstromquelle angeschlossene Elektrode. Beim galvanischen Verzinken bestehen die Anoden aus Zink: sie lösen sich im Elektrolyten auf und liefern die Zinkionen, die zur Abscheidung des Zinks auf der Werkstückoberfläche benötigt werden. Bei der Korrosion verzinkter Stahlteile verhält sich das Zink anodisch, d.h. es wird bevorzugt korrodiert, und dadurch wird der Stahl wirksam geschützt. Bei elektrochemischen Reaktionen, die von selbst ablaufen, für die man daher keine Gleichstomquelle benötigt, ist die Anode der negative Pol. Dies gilt auch für Zinkschichten auf Stahl.
Entstehen von Flecken und örtlichen Korrosionserscheinungen, z.B. durch Badrückstände, die aus Poren oder Überlappungen unvollständig herausgespült worden sind, oder durch örtliche Einwirkung von Salzen auf Zinkoberflächen bei feuchter Lagerung.
An der Werkstückoberfläche haftende Lösung, die aus den Behandlungsbädern in das Spülwasser gelangt.
Anlage zum Galvanisieren, die mit Transporteinrichtungen ausgerüstet ist, die das Galvanisiergut aufnehmen und selbsttätig durch alle notwendigen Behandlungs- und Spülbäder fördern. Die Behandlungsdauer und die Abscheidungsbedingungen werden der Ware entsprechend optimal eingestellt.
Wannen aus korrosionsbeständigem Werkstoff zur Aufnahme der Lösungen, in denen die Werkstücke behandelt werden.
Die an den Armaturen elektrolytischer Bäder herrschende Spannung, Beim galvanischen Verzinken beträgt die von den Gleichrichtern gelieferte Spannung je nach Abscheidungsbedingungen ca. 4 bis 12 Volt.
Der durch die elektrolytischen Bäder fiießiende Strom. Beim galvanischen Verzinken beträgt die Stromaufnahme der einzelnen Warenträger je nach den Abscheidungs-bedingungen 200 bis 6000 Ampere.
Entfernen chemisch gebundener, meist anorganischer Stoffe von der Werkstückoberfläche. Zum Beizen verwendet man vorwiegend verdünnte Säuren. seltener alkalische Lösungen. Auch das Aufrauhen von Kunststoffoberflächen wird als Beizen bezeichnet. Durch einen Beizprozeß lassen sich metallische Oberflächen auch mattieren oder glänzen.
Bei Schlagbeanspruchung oder im Zeitstandversuch bestimmbare Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs. Die Ursache dafür ist Wasserstoff: der beim Beizen entstehen kann und in den Werkstoff eindringt. Abhilfe durch Anlassen.
Korrosions-Kurzprüfverfahren (siehe DIN 50021), bei dem die Proben deren essigsauren, kupferchloridhaltigen Kochsalz-Sprühnebel beansprucht werden. Die Abkürzung CASS bedeutet Copper-Accelerated Acetic Acid Salt Spray.
Behandeln der (verzinkten) Werkstücke in saurer Chromatlösung, wobei je nach Badzusammensetzung und Behandlungsdauer bläulich-transparente, gelb-irisierende, olivgrüne oder schwarze Deckschichten entstehen. Die Korrosionsbeständigkeit läßt sich durch Chromatieren wesentlich verbessern. Dickere (meist stärker gefärbte) Chromatierschichten ergeben eine höhere Schutzwirkung als bläulich-transparente Schichten, die der Oberfläche ein chromähnliches Aussehen verleihen.
Salze der Blausäure, Bestandteile galvanischer Zinkbäder, heute teilweise durch andere (weniger giftige) Chemikalien ersetzt. Cyanide dürfen nicht mit Säure in Berührung kommen, da sonst Blausäure entsteht. Cyanidhaltige Abwässer werden durch Zudosieren von Oxidationsmitteln (z.B. Chlorbleichlauge: Natriumhypochlorit) entgiftet.
Schicht aus schwerlöslichen Verbindungen an der Oberfläche des Werkstücks, die bei Bew!tterung als natürliche oder z.B. durch Chromatieren als künstliche Schicht entsteht. Deckschichten können die Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessern.
Beseitigen dünner, chemisch oder adsorptiv gebundener Fremdstoffschichten von der Werkstückoberfläche. Zum Dekapieren verwendet man meist verdünnte Säuren.
Eine durch ein Konzentrationsgefälle hervorgerufene, gerichtete Bewegung von Teilchen, die in gasförmigen, flüssigen und festen Stoffen auftritt. Die Geschwindigkeit der Diffusion nimmt mit steigender Temperatur stark zu.
Die Diffusion gehört zu den wichtigsten Erscheinungen in der Oberflächentechnik. Hierzu einige Beispiele:
An der Warenoberfläche findet der Stofftransport beim Entfetten, Beizen: galvanischen Verzinken und Chromatieren durch Diffusion statt. Beim Anlassen der Werkstücke entweicht der eingedrungene Wasserstoff durch Diffusion. Auch die beim Feuerverzinken auftretender Legierungsphasen entstehen durch Diffusion.
Fehler in Starrblechen, die durch Lunker, Schlackeneinschlüsse oder Seigerungen im Blockmetall entstanden sind. Wenn sich in solchen Fehletellen Gase, insbesondere Wasserstoff, ansammeln, kann dies zu Blasen im Zinküberzug führen.
Galvenisch abgeschiedene Zinküberzüge weisen in der Regel keine Zug-, sondern Druckspannungen auf, so daß sie die Dauerfestigkeit verzinkter Bauteile nicht beeinträchtigen. Man unterscheidet zwischen makroskopischen Eigenspannungen, die sich über viele Kristallite erstrecken, und Mikroeigenspannungen, die auf einzelne Kristallite oder den atomaren Bereich begrenzt sind.
Stoffliche Umsetzungen an den Elektroden, die in einen Elektrolyten eintauchen, in Verbindung mit einem elektrischen Strom. An der Kathode nehmen positiv geladene Ionen Elektronen auf und werden reduziert, z.B. Abscheidung eines Zinküberzuges auf der Oberfläche eines Werkstücks. An der Anode geben Metallatome Elektronen ab, sie werden oxidiert, und dadurch entstehen positiv geladene Metallionen. Auf diese Weise wird z.B. der Metallgehalt des Elektrolyten beim galvanischen Verzinken aufrechterhalten.
Flüssigkeit, in der Ionen enthalten sind. Dadurch wird die Flüssigkeit elektrisch leitend, und deshalb nennt man sid Elektrolyt. Ein Elektrolyt zum galvanischen Verzinken enthält außer einem löslichen Zinksalz weitere Stoffe, um u.a. die Elektrokristallisation des Zinks auf den kathodisch geschalteten Werkstücken so zu beeinflussen, daß Zinkübergüsse mit einem optimalen Eigenschaftsprofil entstehen.
Entfernen von Öl, Fett, sonstigen organischen Fremdstoffen sowie mechanisch anhaftenden Schmutzteilchen und Rückständen der Bearbeitungsmittel von der Werkstückoberfläche. Zum Entfetten verwendet man meist warme, alkalisch eingestellte, wässrige Salzlösungen, die Tenside enthalten. Darin werden die mineralischen Öle emulgiert und pflanzliche oder tierische Fette verseift.
Thermische Zwischen- und/ oder Nachbehandlung beschichteter Werkstücke mit dem Ziel, Gase wie Wasserstoff, der im Laufe der Behandlung mit wässrigen Lösungen in den Werkstoff eindiffundiert sein kann, wieder auszutreiben. Diese meist bei einer Temperatur von etwa 200 °C durchgeführte Behandlung besitzt vor allem für hochfeste Stähle mit einer Festigkeit von über 1000 N/mm² eine erhebliche Bedeutung.
Wärmebehandlung zum Abbau von Zugeigenspannungen in Werkstücken, die durch Verformungs- und Bearbeitungsprozesse bereits vor der chemischen oder elektrolytischen Oberflächenbehandlung entstanden sind. Dadurch soll vor allem Rißbildung vermieden werden.
Ablösen von Zinkniederschlägen von Kathodenkontakten und Hilfsvorrichtungen sowie fehlerhafter Zinkschichten von verzinkten Werkstücken. Die zum Entzinken verwendeten Lösungen sind so zusammengesetz, daß sie die Zinkschicht entfernen, ohne den Grundwerkstoff merklich anzugreifen.
Entfernen von Walz- oder Glühzunder (Gemisch verschiedener Eisenoxide) von der Werkstückoberfläche durch Einsatz von Säuren, deren Wirkung ggf. mechanisch unterstütz wird.
Diese beschreiben den quantitativen Zusammenhang zwischen dem Galvanisierstrom, der Galvanisierdauer und der Masse des galvanisch abgeschiedenen Metalls sowie bei gleicher Elektrizitätsmenge (Produkt aus Strom und Zeit) die Abhängigkeit der elektrochemischen Umsetzung einzelner Metalle von ihren Abscheidungsäquivalenten. Damit stellen die Faradayschen Gesetze zugleich eine wichtige Grundlage für die werkstückgerechte Vorgabe des Galvanisierstromes im Sinne einer zuverlässigen Qualitätssicherung dar.
Ein Zinküberzug vermag Stahl selbst dann noch gegen Korrosion (Rost) zu schützen, wenn der Überzug mechanisch beschädigt ist, z.B. Kratzer enthält. Die Ursache dafür ist ein elektrochemischer Prozeß an der Werkstückoberfläche im Bereich der Schadstelle, bei dem sich das Werkstück gegenüber dem Zink kathodisch verhält. Das Zink übernimmt hierbei die Funktion einer Opferanode.
Das sog. Trockenverzinken von Werkstücken aus Stahl und Eisenwerkstoffen umfasst folgende Prozessschritte: Entfetten, Spülen, Beizen, Spülen, Tauchen in Flußmittellösung, Trocknen, Tauchen in eine Zinkschmelze und langsames Herausziehen der Werkstücke, nachdem die Schmelze mit der Oberfläche des Verzinkungsgutes reagiert hat (Abkochen) und die sog. Asche, die auf der Zinkschmelze schwimmt, entfernt worden ist. Während der Reaktion der Werkstückoberfläche mit der Schmelze bildet sich eine meist 70 bis 100 µm dicke Schicht, die aus verschiedenen Zink-Eisen-Legierungsphasen besteht, und die außen mit der Schmelze überzogen ist.
Abtrennen fester, suspendierter Partikeln von einer Flüssigkeit, indem man diese durch eine feinporige Schicht leitet. Als solche verwendet man Papier, Tuch, Anschwemmasse, poröse Folien, Membranen usw. Die Filtration besitzt für das Regenerieren von Zinkelektrolyten (Qualitätsmanagement) und für das Reinigen von Abwasser (Umweltschutz) eine große Bedeutung.
Dünner, durch kurzes Beizen entfernbarer Oxidbelag auf vorgereinigten Stahloberflächen, der vor allem bei Zwischenlagerung in feuchter Atmosphäre entsteht.
Abscheiden von Metall aus einem Elektrolyten auf einem als Kathode geschalteten, elektrisch leitenden Werkstück. Die Abscheidungsbedingungen (Zusammensetzung des Elektrolyten, kathodische Stromdichte, Elektrolyttemperatur und –zirkulation sowie Galvanisierdauer) werden so gewählt, daß der abgeschiedene Metallüberzug ein anwendungsgerechtes Eigenschaftsprofil aufweist.
Oberflächenbehandlung von Werkstücken durch elektrolytische oder chemische Prozesse, die meist Vorbehandlungs-, Beschichtungs- und Nachbehandlungsschritte umfassen. Verfahren dieser Art setzt man ein, um eine dekorative Wirkung zu erzielen, um die Beständigkeit der Werkstoffe gegen Korrosion zu verbessern, oder um bestimmte technologische Eigenschaften der Oberfläche zu gewährleisten. Vielfach sind auch mehrere dieser Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen.
Einhängevorrichtung aus Metall, an der die Werkstücke beim Galvanisieren befestigt sind. Dabei muss das Galvanisiergut mechanisch zuverlässig fixiert, elektrisch sicher kontaktiert und räumlich so angeordnet werden, daß sich das elektrische Feld und damit die kathodische Stromdichte möglichst gleichmäßig verteilen, und daß beim Ausheben des Gestells möglichst wenig Elektrolyt ausge-schleppt wird. Die Gestelle sind bis auf die Kontaktelemente mit einer Chemiekalienbeständigen Isolierschicht überzogen, um zu vermeiden, daß ihr Metallkern mit den Prozeßlösungen in Berührung kommt.
Neben der gerichteten, einfach meßbaren Reflexion von Licht ist Glanz ein subjektiver Eindruck, da das Auge den Anteil der gerichtet reflektierten Strahlung ebenso wahrnimmt wie das diffus reflektierte Licht. Deshalb kontrolliert man den Glanz durch Vergleich der Proben mit "Referenz-Mustern".
Wenn die Elektrokristallisation von Metallen bei der galvanischen Abscheidung in zusatzfreien Elektrolyten stattfindet, entsteht ein Metallüberzug, dessen Eigen-schaftsprofil meist nicht den technologischen Anforderungen entspricht. Durch die Zugabe von organischen oder anorganischen Zusatzstoffen zum Elektrolyten gelingt es jedoch, den Schichtaufbau so zu beeinflussen, daß ein feinkörniger, glatter, porenarmer, kompakter Metallniederschlag entsteht, der bei entsprechend eingestellten Parametern sogar spiegelglänzend wirkt.
Diejenige Kraft, die erforderlich ist, einen Metallüberzug vom Grundwerkstoff zu trennen, nennt man Haftfestigkeit. Wenn die interatomaren Abstände zwischen den Atomen des Grundmetalls und des Überzugsmetalls so gering wie möglich sind, ist die Wirkung der Anziehungskräfte am stärksten, und damit erzielt man eine optimale Haftfestigkeit. Deshalb dürfen sich auf der Oberfläche des Galvanisiergutes bei der Metallabscheidung keine störenden Fremdstoffe befinden. Daraus ergibt sich auch die qualitätsbestimmende Bedeutung der Entfettungs- und Beizprozesse im Zuge der Vorbehandlung der Werkstücke vor dem Galvanisieren.
Beim Feuerverzinken führt die Eisen-Zink-Reaktion im Verzinkungskessel, der das schmelzflüssige Zink enthält, dazu, dass sich auf der Werkstückoberfläche Zink-Eisen-Legierungen bilden, die man als Hartzink bezeichnet. Teile dieser intermetallischen Phasen lösen sich während des Verzinkungsprozesses ab und sind in der Zinkschmelze suspendiert oder sie sinken aufgrund ihrer höheren Dichte auf den Kesselboden, von wo sie turnusmäßig entnommen werden. Hartzink wird als Sekundärrohstoff stofflich verwertet, ist also kein Abfall.
Wenn Salze, Säuren oder Laugen in Wasser gelöst bzw. verdünnt werden, tritt Dissoziation ein, d.h. die neutralen Moleküle trennen sich in positiv geladene Ionen (Kationen) und negativ geladene Ionen (Anionen). So bildet Zinkchlorid, wenn man es in Wasser löst, positiv geladene Zinkionen und negativ geladene Chloridionen. Zinkionen entstehen auch, wenn eine Zinkanode elektrolytisch aufgelöst wird. Das kennzeichnende Merkmal für die Stärke von Säuren ist die Menge der abdissoziierten Wasserstoffionen, für Laugen ist es die Menge der Hydroxylionen.
Bei einer elektrochemischen Reaktion ist die Kathode diejenige Elektrode, an der ein Reduktionsprozess stattfindet. Hier nehmen also positiv geladene Ionen Elektornen auf, sie werden somit reduziert. Dieser Vorgang findet z.B. beim galvanischen Verzinken statt: Positiv geladene Zinkionen werden durch Elektronenaufnahme zu Zinkatomen reduziert, die durch eine gelenkte Elektroinstallation einen Zinküberzug mit den gewünschten Eigenschaften bilden.
