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Kupfer

Als Zwischenschicht beim dekorativen Verchromen hat Kupfer eine hohe Bedeutung als Haft- und Korrosionsschutzschicht. Für viele Werkstücke stellt das Verkupfern eine notwendige Voraussetzung dar (z.B.: Aluminiumteile).

In einem Elektrolyt wird beim Verkupfern die Kupferschicht galvanisch auf das Werkstück abgeschieden. Es gibt unterschiedliche Elektrolyte, die entweder alkalisch/cyanidisch oder sauer betrieben werden.

Was ist Cyankupfer?

Die alkalisch/cyanidischen Elektrolyte werden meist als Deckschicht zwischen dem Grundmaterial und dem sauren Kupferelektrolyten aufgebracht. Cyankupfer ist ein alkalischer, cyanidhaltiger Elektrolyt aus dem dünne, gut haftende Kupferschichten abgeschieden werden.

Warum erst Cyankupfer und dann Sauerkupfer?

Bei der Firma Brautmeier GmbH werden Werkstücke cyanidisch verkupfert, um eine gute Haftfestigkeit auf dem Grundmaterial zu gewährleisten. Auf dieser Vorkupferschicht können alle weiteren Schichten (z.B Sauerkupfer, Nickel, Chrom usw.) abgeschieden werden.

Bei bestimmten Grundmaterialien (z.B Zinkdruckguss und Aluminium) muss eine Sperrschicht aufgebracht werden, damit diese sich nicht in den nachfolgenden sauren Elektrolyten auflösen.

Eigenschaften sind:

  • gute Streufähigkeit
  • feinkörnig
  • gute Haftfestigkeit
  • gute Deckfähigkeit

Was ist Sauerkupfer?

Sauerkupfer ist ein Elektrolyt auf Schwefelsäurebasis, aus welchem hochglänzende Kupferschichten abgeschieden werden. Der saure Elektrolyt zeichnet sich durch seine hohe Duktilität und sein gutes Haftvermögen zwischen Nickelschichten aus. Da eine Kupferschicht unter den Umgebungsbedingungen sehr leicht Oxidschichten bildet, kann sie durch Lack geschützt werden.

Wofür verwendet man Sauerkupfer?

Sauerkupfer wird verwendet, um auch dicke, gut einebnende Kupferschichten abzuscheiden, die gut zu polieren sind.

Eigenschaften sind:

  • sehr gute Einebnung
  • Hochglänzend
  • Duktil

Nickel

Nickel besitzt eine weiße, silberähnliche Farbe mit einem gelblichen Stich. Es ist gut polierbar, lässt sich schweißen und ist magnetisch. Gegen Wasser und Luft ist Nickel bei Zimmertemperatur sehr widerstandsfähig und somit sehr korrosionsbeständig. In einem Elektrolyt wird die Nickelschicht galvanisch auf das Werkstück abgeschieden.

Nickel wird meist nach dem verkupfern und vor dem verchromen, entweder einfach oder als Doppelnickel zur Erhöhung des Korrosionsschutzes abgeschieden. Als dekorative Korrosionsschicht hat das Vernickeln trotz relativ häufig auftretender Nickelallergie noch heute eine hohe Bedeutung, z.B. in der optischen Industrie.

Der Elektrolyt kann beim vernickeln unterschiedlich zusammengesetzt sein und eine Temperatur zwischen 50 und 60°C besitzen.

Mattnickel

Mattnickel verwendet man hauptsächlich in der optischen Industrie und in der Automobilindustrie. Dieser Nickelelektrolyt wird ohne Glanzzusätze betrieben. Es wird der Glanzgrad des Grundwerkstoffes wiedergegeben.

Um eine gleichmäßig matte Oberfläche zu erzeugen, muss man den Grundwerkstoff mechanisch bearbeiten. Zum Beispiel durch:

  • strahlen
  • schleifen
  • bürsten, etc.

Glanznickel

Durch spezielle Glanzzusätze im Elektrolyten und durch Einstellung bestimmter Verfahrensparameter werden feinste Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der Rohteile eingeebnet und es entsteht eine glänzende Oberfläche. Diese wird bevorzugt bei dekorativen Anwendungen eingesetzt.

Um eine hochglänzende Oberfläche zu erzielen, wird im vorigen Arbeitschritt eine Kupferschicht aufgetragen, die auf Hochglanz poliert werden kann.


Chrom

Chrom ist ein bläulich-weißes Metall, das galvanisch in glänzender Form abgeschieden werden kann und ein sehr hohes Reflexionsvermögen besitzt.

Unter atmosphärischen Bedingungen ist es bei normaler und erhöhter Temperatur korrosionsbeständig. Chromüberzüge zeichnen sich durch hohe Härte und Abriebfestigkeit aus.

Das Reflexionsvermögen von Chrom beträgt in sichtbaren Bereichen 65% (Silber 88%, Nickel 55%). Da Chrom nicht anläuft, bleibt sein Reflexionsvermögen im Gebrauch fast unverändert erhalten.

Als Elektrolyt für die galvanische Verchromung dient eine wässrige Lösung von Chrom(VI)oxid, das in der Praxis auch Chromsäure genannt wird. Die Konzentration liegt zwischen 250 und 600g/l Chrom(VI)oxid. Brauchbar wird die Chromabscheidung erst, wenn der Elektrolyt zusätzlich Fremdanionen als Katalysator enthält. (1% vom Chromsäuregehalt).

Das Glanzverchromen erfolgt in sehr dünnen Schichten, meist 0,2 bis 0,5 µm. Die erste Voraussetzung für glänzende Chromüberzüge ist das Vorhandensein einer einwandfrei glänzenden Unterlage. Als solche dient in den meisten Fällen Nickel.

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