M-Galvanotechnik GmbH
Galvanik
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Hartchrom
ButtonHartchrom, Spezialchrom / Präzisionshartchrom
Hartchrom
Grundlagen des Verfahrens
Hartchrom bezeichnet - im Gegensatz zum Glanzchrom - eine dickere Chrombeschichtung, der sich je nach Anwendung bis zu mehreren Millimetern auf das Grundmaterial aufbringen lässt. Bei einer Glanzverchromung sind dagegen nur wenige Tausendstel Millimeter erforderlich.
Man unterscheidet daher auch zwischen „funktioneller“ und „dekorativer“ Verchromung.
Hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften gibt es prinzipiell keinen Unterschied. Chrom bleibt Chrom.
Wie arbeitet ein Hartchrombad?
Wie viele andere galvanische Bäder wird auch ein Hartchrombad elektrolytisch betrieben. Die Elektronen, die zur Reduktion des Chromions zum metallischen Chrom notwendig sind, liefert ein Gleichrichter. Dies bedeutet, dass sich – im Gegensatz zu stromlos arbeitenden Bädern – auf dem Werkstück nur dort Chrom abscheidet, wo sich gegenüberliegend die Gegenelektrode (Anode) befindet.
Aufgrund der Feldlinienverteilung entsteht wie bei allen elektrolytisch arbeitenden Bädern an den strombegünstigten Stellen des Werkstücks ein Kantenaufbau. Dieser kann jedoch mit geeigneten Vorrichtungen und Gestelltechniken gemindert werden. Das übliche Hartver-chromen wird bei Temperaturen zwischen 50 und 60°C durchgeführt.
Welche Werkstoffe lassen sich hartverchromen?
Im Prinzip lassen sich mit wenigen Ausnahmen alle Stähle, Aluminium, Buntmetalle und deren Legierungen hartverchromen. Dabei ist es für den Oberflächenveredler notwendig zu wissen, welches Material hartverchromt werden soll.
Denn danach richtet sich auf die spezifische Vorbehandlung des Werkstücks. Eine Chrom-schicht ist ein „basisorientierter Reproduktionstyp“. Das heißt, dass eine verchromte Ober-fläche immer die Oberflächenbeschaffenheit des Grundmaterials widerspiegelt. Deshalb ist im Regelfall vor dem Hartverchromen eine mechanische Oberflächenbehandlung, z.B. durch Schleifen, Polieren oder Strahlen erforderlich.
Spezialhartchrom / Präzisionshartchrom
Für besonders hochwertige und hochpräzise Bauteile haben wir eine separate Abteilung in der wir Bauteile komplexer Geometrie bearbeiten.
Schichteigenschaften
Hohe Härte, gute Verschleißfestigkeit, geringe Klebeneigung und hohe Temperatur-beständigkeit (bis 400 HV) sind die vorteilhaften Eigenschaften von Hartchromschichten.
Nicht zuletzt hängen die Eigenschaften des beschichteten Bauteils von der Oberflächenbe-schaffenheit und Zusammensetzung des Basismaterials ab z. B. Stahl, Aluminium, Bunt-metalle und deren Legierungen.
Struktur und Gefüge
Aus schwefel- wie aus mischsauren Chromelektrolyten werden bei den üblichen Arbeits-parametern mikrorissige Chromschichten abgeschieden. In diese Risse kann z. B. PTFE (Teflon®) eingelagert werden, um das Reibungsverhalten zu begünstigen. Dadurch kann die Verschleißfestigkeit der Hartchromschichten bedeutend erhöht werden. Die Kristallstruktur des Chroms hängt von der Zusammensetzung und den Abscheidungsbedingungen des Hartchromelektrolyten ab.
Chemische Eigenschaften und Korrosionsschutz
Chrom verhält sich durch die rasche Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche „edel“. Das bedeutet, dass die Korrosionsbeständigkeit durch diese Oxidbildung erheblich erhöht wird. Hartchromschichten sind daher gegenüber vielen Chemikalien beständig und bewirken im Allgemeinen einen guten Korrosionsschutz des Grundmaterials. Dieses gilt besonders für dickere Hartchromschichten. Außerdem tragen unterschiedliche Chrombadtypen, Ver-fahrensvarianten, z.B. Mehrschicht-Verchromung oder Mehrschichtsysteme, z. B. Nickel-Chrom-Überzüge, zur Verbesserung des Korrosionsschutzes bei.
Natürlich ist, wie bei allen Metallschichten, das angreifende Korrosionsmedium für die Korrosionsbeständigkeit verantwortlich.
Mechanische Eigenschaften
Die besondere Struktur der Hartchromschicht ist verantwortlich für die große Härte. Die häufigsten Chromschichten erreichen etwa die Härte des Korunds und sind damit deutlich härter als andere Metalle, z.B. als Eisen, Kobalt oder Nickel. Sie sind auch härter als nitrierte oder einsatzgehärtete Stähle. Die Vickers-Härte beträgt ohne Wärmebehandlung 800 bis 1.100 HV 0,1.
Während des Hartverchromens (50-60°C) tritt keine Verformung der Werkstücke ein. Außerdem ist die außerordentliche Verschleißfestigkeit der Hartchromschichten hervorzuheben. Der Reibungskoeffizient ist niedriger als bei anderen Metallen und deren Legierungen. Eine (hart)verchromte Oberfläche läuft auch bei erhöhten Temperaturen nicht an.
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Nickel
ButtonNichkel / Chrom, Nickellegierung, Nano-Nickel
Nickel
Die Beschichtung mit Nickel aus Nickelsulfamatbädern ist eine sehr duktile Schicht mit einer Härte von ca. 220 HV. Diese Schicht ist absolut rein und besteht aus 100 % Nickel. Die Nickelschicht ist absolut porenfrei und zur Kombination mit Chrom als Ni/Cr bestens geeignet.
Bitte beachten Sie: bei Ni/Cr sollte die Chromschicht immer dünner sein als die Nickelschicht. Bei Kolben sind 40 μm Ni / 30 μm Cr oder 50 μm Ni / 30 μm Cr üblich.
Nickelschichten aus Nickelsulfamatbädern beschichten wir auf Kolben, Walzen, Rohren und Platten aus Stahl, Kupfer und anderen Buntmetallen sowie auf Kohlefaser. Schichtstärken von wenigen μm bis zu 10 mm sind möglich. Die Härte nach HV 0,1 reicht von 200 bis 500 HV. Unsere Nickellegierungen Ni/Fe, Ni/Co, Ni/Mg und unser Nanonickel gehen bis zu 680 HV.
Nickel / Chrom
Nickel / Chrom ist eine hoch korrosionsbeständige Beschichtung für alle hochwertigen Teile. Bitte beachten Sie in der Kombination, dass die Nickelschicht immer dicker ist als die Hart-chromschicht. Eine gängige Ausführung ist bei Kolben 40 μm Nickel und 30 μm Hartchrom. Auch bei anderen Kombinationen beraten wir Sie gerne.
Die Nickelschichten sind bis zu mehreren mm möglich.
Nickellegierung
Hüttenindustrie
Die Kokillenplatten für Stranggußanlagen bedürfen einer besonderen und ausgereiften Beschichtung.Was möchte man mit einer Beschichtung erreichen?
Seit Jahren bekannt ist die Vernickelung mit Schichtstärken von 0,5 bis 4,0 mm. Nickel ist nicht gleich Nickel - es gibt Nickel mit und ohne Zug oder Druckspannung. Die normale Härte einer Nickelschicht beträgt ca. 220 HV (Härten bis 450 HV auf Wunsch). Die Bearbeitungstemperatur in den Bädern beträgt ca. 50°C.
Durch legierte Nickelschichten lassen sich sehr viele Wünsche realisieren und Probleme lösen.
Nano-Nickel
Nano-Nickel mit einer wenigen nm großen Korngröße ergibt eine Nickelschicht mit sehr guter Elastizität, einer sehr gesteigerten Festigkeit und Temperaturstabilität.
Nano-Nickel mit Metalloxyden besteht aus Nickelsulfamat und auf elektrochemischem Wege eingebauten Metalloxiden, deren Härte von 2.000 HV bis 4.500 HV reicht. Eine Kombination von Metalloxyden mit NiFe oder NiCo ist möglich.
Wir bieten hiermit die Möglichkeit, einer duktilen Nickelschicht sehr harte Partikel beizumischen und verlagern den Verschleiß vom Nickel auf die sehr harten Oxyde.
Welche Schicht man auch wählt, die Duktilität der Beschichtung wird mit zunehmender Härte abnehmen. Die Folgen sind Risse im Gießspiegel.
Geeignet sind jeweils Schichten mit 420 HV:
- NiCo, NiFe und NiMg jeweils bis 420 HV
- NiFe lässt sich in Härten von 300 bis 600 HV herstellen. Für Kokillenplatten jedoch nur bis 430 HV geeignet.
- NiMg ist mit NiFe Beschichtungen vergleichbar, ist aber nur in geringerem Maß temperaturstabil.
Herr Karrenbauer beantwortet gerne Ihre Ni-Fragen
Tel: +49 6831 9899-20
Kupfer
Kohlefaserwalzen-Beschichtung
Die Beschichtung von Kohlefaserwalzen ist bei uns seit Jahren etabliert. Wir bringen eine starke Nickel- oder auch Nickellegierungsschicht auf und verchromen anschließend.
Herr Karrenbauer beantwortet gerne Ihre Anfrage.
Tel.: +49 6831 9899-20