Fachwörter-Lexikon

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Platinmetalle – galvanisch abgeschiedene Legierungen

Neben reinem Palladium erfüllt auch eine Legierung aus Palladium und bis zu 25 % Nickel den selben Zweck. Palladium und Palladium-Nickel werden in Schichtdicken von 2 µm bis 4 µm abgeschieden und erlauben damit den Ersatz von etwa 75 % der üblichen Goldschichtdicke bei unverändertem Erscheinungsbild und vergleichbarer Korrosionsbeständigkeit. 

Tempern

Unter Tempern wird im allgemeinen eine Wärmebehandlung verstanden, bei der mit Temperaturen zwischen Erwärmen (> 100 °C) und Glühen (<600 °C) gearbeitet wird. 

Temperbehandlungen werden in der Oberflächentechnik beispielsweise zur Entfernung von Wasserstoff aus Metallen genutzt. Der Wasserstoff entsteht bei der kathodischen Abscheidung von Metallen als unerwünschtes, aber unvermeidliches Nebenprodukt aus der Zersetzung des Wassers. Sowohl die Wasserstoffentwicklung als auch die Reduktion von Metall verlaufen nach dem selben Prinzip. Je nach Art der Metalloberfläche, an der die Abscheidung abläuft, und der Zusammensetzung des Abscheideelektrolyten ist der Anteil an Wasserstoff unterschiedlich hoch; besonders viel Wasserstoff wird beispielsweise bei der Chromabscheidung aus stark sauren Elektrolyten erzeugt. Die Wasserstoffentwicklung verläuft so, dass an der Metalloberfläche zunächst atomarer Wasserstoff entsteht, der in einem Folgeschritt zu Wasserstoffmolekülen wird und als Gas von der Oberfläche abperlt. Allerdings reicht die kurze Zeitspanne aus, dass bei einigen Werkstoffen ein merklicher Teil des atomaren Wasserstoffs vor der Rekombination in das Metall diffundiert. Im Metall kann sich atomarer Wasserstoff innerhalb des Metallgitters bewegen und einlagern – insbesonder bei hochfesten Stählen oder Palladium. In der Folge wird das Metall mechanisch geschwächt. Dieser Effekt wird als Wasserstoffversprödung bezeichnet. Verfahren, die Wasserstoff entwickeln können – Metallabscheidung, Beizen in Säure, kathodische elektrolytische Entfettung – sind bei hochfesten Werkstoff kritisch zu betrachten. Hochfeste Werkstoffe werden deshalb nach einer kathodischen Behandlung bei Temperaturen zwischen etwa 200 °C und etwa 300 °C getempert – die Behandlungsdauer liegt bei 3 bis 1 Stunden.

Eine Temperbehandlung bei ca. 150 °C bis 250 °C
(einige Minuten auf Endtemperatur) ist aber auch ein gutes Verfahren, um die Haftfestigkeit von Beschichtungen zu prüfen. Ist die Haftung einer Beschichtung durch nicht gründlich entfernte Oxidschichten oder lokal vorliegenden Fettreste ungenügend, so entstehen aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von Beschichtung und Grundmaterial Aufwölbungen oder Risse in der Beschichtung. Das Verfahren wird insbesondere bei schwer zu beschichtenden Werkstoffen wie Aluminium angewandt.

Nickelschichten – Beispiel Galvanoformung

Aus Elektrolyten auf Basis von Nickelsulfamat wird sehr duktiles Nickel mit geringsten Anteilen an Fremdstoffen abgeschieden. Dabei kann die Abscheidung durch Auswahl der Arbeitsparameter so gewählt werden, dass die Schicht Druck- oder Zugspannungen aufweist. Diese Eigenschaft eignet sich insbesondere zur Herstellung Teilen durch das sogenannte Galvanoforming. Hierbei wird auf die Urform Nickel bis zu Dicken von mehreren Millimetern abgeschieden und anschließend die Urform entfernt, wodurch ein Bauteil hergestellt werden kann, das eine komplexe Form und komplexe Oberflächenstruktur besitzen kann. Nickel aus Sulfamatelektrolyten weist ein Härte zwischen etwa 200 HV und etwa 500 HV (je nach gewählten Arbeitsparameter), eine Zugspannung zwischen 500 N/mm² und 900 N/mm² sowie eine Dehnung zwischen 5 % und 20 % (beides durch eine Wärmbehandlung beeinflussbar). 

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