Fachwörter-Lexikon
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Prüfung der Haftfestigkeit – Tiefungsversuch nach Erichsen
Aus dem beschichteten Material wird mit Hilfe einer Pressvorrichtung ein Napf hergestellt. Während der Umformung wird der Zeitpunkt des Abplatzens der Schicht festgehalten. Durch Zuführung eines geeigneten Elektrolyten auf den Prüfling kann der Augenblick der Rissbildung, die das Abblättern der Schicht einleitet, ermittelt werden. Die Bildung von Rissen oder lokaler Abplatzen in der Schicht führt dazu, dass der Elektrolyt zum Grundmetall vordringt und dort eine charakteristische chemische Reaktion auslöst. Ein Farbumschlag kann beispielsweise den Beginn der Reaktion anzeigen. Die aufgebracht Presskraft kann bei spezifisch festgelegten Prüfbedingungen als Maß für die Haftfestigkeit herangezogen werden. Das Verfahren eignet sich zur Prüfung metallischer Verbundsysteme. Bedingung: Die Dicke des blechförmigen Grundwerkstoffes darf 1 bis 2 mm nicht übersteigt.
Tiefungsversuch nach Erichsen / Bildquelle: Galvanotechnik/Hanser-Verlag
Magnesium, mechanisches Verhalten
Die statischen und dynamischen Festigkeitskennwerte sowie der Elastizitätsmodul des Magnesiums und seiner Legierungen sind wesentlich schlechter im Vergleich zum Leichtbauwerkstoff Aluminium. Die Zugfestigkeit liegt bei 100 bis 200 MPa, die Bruchdehnurig zwischen 1 bis 12 %, der E-Modul bei 44,8 GPa.
Das hexagonale Gitter (nur sehr wenige Gleitebenen) ist für die schlechte Kaltumformbarkeit verantwortlich. Die Warmumformung ist oberhalb von 225 °C bedingt möglich. Die hohe Kerbempfindlichkeit, die Rissanfälligkeit bei zeitlich veränderlicher Beanspruchung sowie der relativ hohe thermische Wärmeausdehnungskoeffizient (und damit Wärmespannungen) ist dafür verantwortlich, dass das Magnesium oder dessen Legierungen für konstruktive Zwecke relativ selten eingesetzt wird.
Legierungsschichten – galvanisch abgeschieden
Durch kathodische Abscheidung von Metallen aus Elektrolyten (chemische oder galvanische Abscheidung) lassen sich sowohl Schichten aus reinen Metallen als auch Legierungen herstellen. Die an der Oberfläche eines stromleitenden Festkörpers reduzierten Metallatome ordnen sich in den meisten Fällen zu Metallkristallen, die den selben Grundsätzen in Bezug auf die Entstehung von Kristallen unterworfen sind, wie diese auch bei der schmelzmetallurgischen Herstellung von Metallen gelten. Auch bei der Metallabscheidung entstehen Metallkristalle, bei denen die einzelnen Atome auf energetisch günstigen Plätzen sitzen.
Die hauptsächliche Herausforderung bei der Legierungsabscheidung besteht darin, die zu mischenden Metalle in einem Elektrolyten in ausreichender Menge gelöst zu halten und diese in der richtigen Zusammensetzung an der Festkörperoberfläche aus der ionischen Form zum Metall reduzieren zu können.