Galvanotechnisches Fachwissen

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1 Galvanotechnisches Fachwissen Von einem Autorenkollektiv Federführung Dr.-Ing. Alexander Strauch 95 Bilder, 60 Tabellen: und 10 Übersichten VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig Inhaltsverzeichnis 1. Bedeutung der Galvanotechnik Elektrochemische Grundlagen der Galvanotechnik Elektrolyte Elektrolytische Dissoziation Säure-Base-Gleichgewichte Säure-Base-Theorien Wasser als Ampholyt ph-wert Säurekonstante und Basekonstante ,5. Neutralisation Hydrolyse Pufferung Elektroden und Elektrodenreaktionen Elektrodenarten Katodenreaktionen Anodenreaktionen Elektrolysereaktionen Elektrophorese Elektrodenpotentiale und elektrochemische Spannungsreihe Potentialbildung Potentialmessung Potentialabhängigkeit und Potentialänderung Elektrochemische Spannungsreihe Polarisation und Überspannug Arten der Polarisation und Überspannung Elektrodenpolarisation und Gesamtüberspannung Wasserstoffüberspannung Polarisationsspannung Elektrolysespannung Elektrodenpotential-Stromdichte-Kurven :5.1. Katodenpotential-Stromdichte-Kurven Katodenpotential-Stromdichte-Kurven mehrfacher Elektroden

2 Gleichzeitiges Entladen von Metall- und Wasserstoff-Ionen Galvanische Legierungsabscheidung Faradaysche Gesetze Elektrochemisches Äquivalent Stoffmenge Schichtdicke Abscheidungsgeschwindigkeit Korrosion Korrosionsschäden Korrosionsursachen und Korrosionsmedien Korrosionsarten Korrosionsgrössen Korrosionsreaktionen und Korrosionsprodukte Kontaktkorrosion Korrosionsschutz Verfahrenstechnische Grundlagen Lösungen und Elektrolyte Wasser Bedeutung des Wassers in der Galvanotechnik Wasserhärte und Enthärtung Vollentsalzung Lösungen Lösungsarten Chemisch-physikalische Stoffmengenbegriffe Konzentrationsmasse Dichte Richtlinien für das Herstellen von Lösungen Löslichkeit-und Löslichkeitsprodukt Mischungsrechnung Elektrolyte Elektrolytbestandteile Elektrolytverunreinigungen Elektrolytkorrektur Berechnen von Elektrolytansätzen und Elektrolytkorrekturen Elektrolytüberwachung Elektrolyteigenschaften Leitfähigkeit Stromausbeute Begriff der Stromausbeute Anodische und katodische Stromausbeute Abhängigkeit der Stromausbeute Deckfähigkeit Streufähigkeit Primäre Stromdichteverteilung

3 Sekundäre Stromdichteverteilung Einflüsse auf die Streufähigkeit Einebnung Schichteigenschaften Struktur Strukturtypen Einfluss der Elektrolytzusammensetzung und der Arbeitsbedingungen auf die Struktur Einfluss der Struktur auf die«schichteigenschaften Glanz Härte Verschleissfestigkeit Prüfung der Elektrolyte und Schichten Prüfung der Elektrolyte Grundlagen Kontrolle der Elektrolyt- und Elektrolyseparameter ph-wert Dichte Oberflächenspannung Leitfähigkeit Temperatur Spannung, Stromstärke, Stromdichte Elektrizitätsmenge Analyse der Elektrolyte Probenahme Nasschemische Analysenmethoden Instrumentalanalysen Bestimmungsmöglichkeiten von Elektrolytzusätzen Physikalische und elektrochemische Prüfung der Elektrolyteigenschaften Abscheidungsprobe Bestimmung-der Stromausbeute Bestimmung der Streufähigkeit (Makrostreufähigkeit) Bestimmung der Einebnung Prüfung der Schichten Bestimmung der Schichteigenschaften Duktilität und Festigkeit Innere Spannungen Härte Elektrische Leitfähigkeit Hartfestigkeit Verschleissfestigkeit Glanz Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit Freibewitterung

4 Korrosionsprüfung unter bestimmten Anwendungs- und Lagerungsbedingungen Kurzzeitkorrosionsprüfung Schichtdickenbestimmung Zerstörende Schichtdickenmessmethoden Zerstörungsfreie Schichtdickenmessmethoden Identifizierung des Schicht- bzw. Anodenmetalls Oberflächenvorbehandlung und -nachbehandlung Mechanische Verfahren Mechanische Vorbehandlung von Gestellteilen Verfahren Schleifmittel und ihre Korngrössen Poliermittel Pasten und Emulsionen für das Schleifen und Polieren Schleif- und Poliermittelträger Technologie Schleif- und Poliermaschinen Schleif- und Polierautomaten Mechanische Vorbehandlung von Kleinteilen Verfahren Schleif- und Polierkörper Schleif- und Polierlösungen Ausrüstungen zum Schleifen und Polieren von Kleinteilen Chemische und elektrochemische Verfahren Reinigen und Entfetten Grundlagen Reinigen und Entfetten mit organischen Lösemitteln Reinigen und Entfetten mit alkalischen Reinigern Elektrolytisches Entfetten Reinigen und Entfetten mit Ultraschall Handentfetten Beizen Beizen von Stahl in Säuren Beizen von Stahl in sauren Elektrolyten Beizen von Stahl in wässrigen, alkalischen Elektrolyten und Salzschmelzen Beizen von Gusseisen Beizen korrosionsbeständiger Stähle Beizen und Brennen von Kupfer und Kupferlegierungen Beizen von Aluminium und Aluminiumlegierungen Beizen von Zink, Zinn und Blei Regenerieren von Beizlösungen Beizentfetten Beizentfetten in sauren Lösungen Beizentfetten in alkalischen Lösungen

5 Glänzen und Entgraten Elektrolytisches Glänzen und Entgraten Chemisches Glänzen Neutralisieren, Dekapieren Neutralisieren Dekapieren Spülen Ausschleppverluste Spülwasser Spülmethoden Berechnung der Konzentration von ausgeschlepptem Spülwasser Trocknen Trocknen von Gestellteilen Trocknen von Kleinteilen Entmetallisieren Elektrolytische und chemische Metallabscheidung Kupfer Eigenschaften Anwendungsgebiete Verfahrenstechnische Grundlagen Schwefelsaure Kupferelektrolyte Zyanidische Kupferelektrolyte Kupferdiphosphatelektrolyt Kupferfluoroboratelektrolyt Sonstige Kupferelektrolyte Nickel Eigenschaften Anwendungsgebiete Verfahrenstechnische Grundlagen Nickelsulfatelektrolyte Nickelsulfamatelektrolyt Nickelfluoroboratelektrolyt Schwarznickelelektrolyt Chrom Eigenschaften Anwendungsgebiete Verfahrenstechnische Grundlagen Elektrolyte Ansatz der Chromelektrolyte Elektrolyt auf Basis Schwefelsäure Elektrolyt auf Basis Kieselfluorwasserstoffsäure Elektrolyt mit niedriger Chromsäurekonzentration Anoden

6 Wartung und Regenierung der Chromelektrolyte Verchromungsverfahren Dekoratives Verchromen Technisches Verchromen Porösverchromung Schwarzverchromung Zink Eigenschaften Anwendungsgebiete Verfahrenstechnische Grundlagen Saure Zinkelektrolyte Alkalisch-zyanidische Zinkelektrolyte Alkalisch-zyanidfreie Zinkelektrolyte Schwachsaure Zinkelektrolyte Kadmium Eigenschaften Anwendungsgebiete Verfahrenstechnische Grundlagen Alkalisch-zyanidischer Kadmiumelektrolyt Saure Kadmiumelektrolyte Zinn Eigenschaften Anwendungsgebiete Verfahrenstechnische Grundlagen Saure Zinnelektrolyte Alkalischer Zinnelektrolyt Blei Eigenschaften und Anwendung Verfahrenstechnische Grundlagen Bleifluoroboratelektrolyt Edelmetalle Silber Eigenschaften Anwendungsgebiete Elektrolyte Gold Eigenschaften Anwendungsgebiete Elektrolyte Rhodium Palladium Platin Legierungen Eigenschaften und Anwendungsgebiete

7 Elektrolyttypen Anoden Ausgewählte Legierungselektrolyte Kupfer-Zink (Messing) Nickel-Eisen Zinn-Blei Chemische Metallabscheidung Verfahrenstechnische Grundlagen Reduktionsverfahren Nickel Kupfer Ionenaustauschverfahren Metallisieren von Plasten Verfahrenstechnische Grundlagen ABS-Polymerisate Zusammensetzung und Eigenschaften Vorbehandlung Lösungen und Arbeitsbedingungen zur Vorbehandlung Metallisierverfahren Leitschicht Elektrolytische Metallabscheidung Anwendungsgebiete der Plastmetallisierung, Aluminium Elektrolytische und chemische Oberflächenumwandlung Oxydieren von Aluminium Chemisches Oxydieren Böhmit-Verfahren MBV-Verfahren Elektrolytisches Oxydieren Verfahrenstechnische Grundlagen Werkstoffe Eigenschäften der Oxidschicht Oxydieren nach dem GS-Verfahren Oxydieren nach dem GSX-Verfahren Sonstige Anodisierverfahren Elektrolytische Färbeverfahren Oxydieren in Phosphorsäurelösung Phosphatieren Schichtbildung Eigenschaften der Phosphatschichten Phosphatierverfahren Oxydieren von Stahl Grundlagen

8 Oxydieren in alkalischen Salzlösungen Oxydieren in alkalischen Salzschmelzen Chromatieren Grundlagen Schichtbildung Eigenschaften der Chromatschichten Chromatieren von Zink und Kadmium Chromatieren von Aluminium und seinen Legierungen Chromatieren von Kupfer, Kupferlegierungen und Silber Färben von Nichteisenmetallen Grundlagen Beispiele von chemischen Färbelösungen Elektrochemische Färbeverfahren Technologien Grundlagen Einflussfaktoren des Werkstücks auf die Technologie Ausgewählte Typentechnologien Vorbehandlung Elektrolytisches Abscheiden metallischer Schichten Metallisieren von ABS-Plasten Chemisches und elektrochemisches Erzeugen nicht metallischer Schichten Galvanoplastik Definition und Aufgaben der Galvanoplastik Galvanoformung Grundlagen Eigenschaften der Metallschichten für Galvanoformen Einsatzgebiete der Galvanoformung Elektrolytische Halbzeugfertigung Folien Siebe Überzugsgalvanoplastik Elektrolyte und Anwendungsgebiete Kupfer Nickel Eisen Eisenchloridelektrolyt Eisenfluoroboratelektrolyt Grundausrüstungen Apparative Grundausrüstungen Behälter Behälter aus Stahl Behälter aus Chromnickelstahl Behälter aus Plast

9 Beheizung Beheizungsarten Heizeinrichtungen für Dampf und Heisswasser Elektrische Heizeinrichtungen Kühlung Elektrolyt- und Werkstückbewegung Filtereinrichtung Absaugeinrichtungen Elektrische Ausrüstungen Galvanikgleichrichter Umpoleinrichtungen Messgeräte für Strom und Spannung Gleichstrom-Mengenmessgeräte Temperaturregeleinrichtungen Füllstandsregelung ph-wert-regelung Galvanisiergestelle Gestellwerkstoff Gestellstruktur, Werkstückanordnung und Kontaktgabe Gestellisolierung Typische Galvanisierausrüstungen Galvanisieren von Kleinteilen Galvanisieren von Gestellteilen Galvanisierautomaten Gesundheits- und Arbeitsschutz sowie Brandschutz Allgemeine Grundsätze Gesetzliche Bestimmungen Körperschutzmittel Gesundheits- und Körperpflege Schleifen und Polieren Umgang mit Chemikalien Organische Lösemittel Säuren Alkalische Lösungen Zyanidische Salze und Lösungen Chrom(VI)-salze und -lösungen Nickelelektrolyt Elektrolytproben Befähigungsnachweis für Giftbeauftragte Erste Hilfe Antihavarieordnung Umweltschutz in der Galvanotechnik Gesetzliche Bestimmungen

10 12.2. Abstoffarme»Technologien Umweltfreundliche Prozesslösungen Spültechnik Rückgewinnung von Stoffen und Prozesslösungen Methoden der Abwasserreinigung Behandlungsgrundsätze Chemische Behandlung verdünnter Abwässer Zyanidhaltige Abwässer Chromat- und chromsäurehaltige Abwässer Reinigung durch Ionenaustauschverfahren Saure oder alkalische Abwässer Entsorgung wässriger Reiniger und organischer Lösemittel Schlussreinigung der Abwässer Chemische Behandlung von Konzentraten Anhang Sachwörterverzeichnis