GALVANIK
Galvanik – Unsere modernen Kunststoffgalvaniken dienen der Oberflächenveredelung der Kunststoff-Rohteile aus ABS oder ABS-PC. KTB verfügt über langjährige, umfangreiche Kompetenz im Galvanisieren von Kunststoffteilen für Innen- ebenso wie für Außenanwendungen mit verschiedenen Chrom-Oberflächen (hochglanz oder matt in verschiedenen Glanzgraden). Durch das Kunststoff galvanisieren verleihen die Metallschichten den Oberflächen ein dekoratives Aussehen, eine hohe Kratzfestigkeit, einen steiferen Verbund mit besserer Wärmebeständigkeit und einen Schutz gegen statisches Aufladen, elektrische Störungen (Shielding) und Einflüsse des UV – Lichts. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien, Anforderungen, Flächen usw. ist für jeden Artikel eigens ein spezifisches Bearbeitungsprogramm in der Steuerung des Galvanikautomaten hinterlegt.
Randbedingungen in der Galvanik
• Cr VI darf zukünftig nur noch mit Autorisierung eingesetzt werden
• KTB hat eine eigene Autorisierung beantragt und erwartet eine Autorisierungszeit von 7 bis 12 Jahren
• Cr VI ist in den Bädern der Konditionierung (Beize) und der Verchromung enthalten
• Cr III ist eine mögliche Alternative bei der Verchromung
Status
• Im Rahmen von FGK-Versuchsreihen konnten 3-wertige Verfahren inzwischen eine sehr
ähnliche Qualität und Farbe im Vergleich zur 6-wertigen Verchromung erreichen
• KTB-Untersuchungen Musterauf Basis sulfatischer Systeme konnten OEM Kunden überzeugen.
Umsetzung
• Chrom III in Serienproduktion seit Oktober 2019
• Chrom III in dunklem Farbton in Serienproduktion seit Juni 2021
Kunststoff galvanisieren ist ein komplexer Prozess der nachfolgenden in den Grundzügen zum besseren Verständnis skizziert wird.
Galvanik – Vorbehandlung
Beizen:
Das im ABS – Polymerisat eingelagerte Butadien wird aus dem Harzgerüst im Oberflächenbereich herausgelöst. Die dadurch entstehenden Kavernen und Hohlräume bilden die Basis für die Haftung der galvanischen Überzüge.
Bekeimen:
Um einen leitfähigen, dünnen metallischen Überzug stromlos abscheiden zu können, müssen die aufgerauhten ABS – Oberflächen zuerst mit katalytisch wirkendem Palladium bekeimt werden. Damit das Palladium im Elektrolyten in Schwebe bleibt, ist dieses von einem Zinn – Schutzkolloid umgeben. Die Palladiumkeime werden in dieser Prozessstufe von der aufgerauhten ABS – Oberfläche absorbiert.
Beschleunigen:
Beim Beschleunigen wird das Zinn – Schutzkolloid durch ein Säuregemisch entfernt, da dieses den weiteren Beschichtungsprozess negativ beeinflussen würde. Es liegt nun aktives Palladium an der Oberfläche vor.
Chemisch Nickel:
Das absorbierte Palladium an der Kunststoffoberfläche bewirkt die Startreaktion im Chemisch Nickel Elektrolyt. Auf der ABS – Oberfläche wächst gleichmäßig eine ca. 0,5 µm starke Nickelschicht. Die Teileoberfläche ist nun Strom leitend.
Galvanische Beschichtung
Vorkupfer
Anschließend wird die Ware in eine Kupfersulfatlösung getaucht, dort werden durch Ladungsaustausch einige Atomlagen Kupfer abgeschieden, dass macht die Oberfläche leitfähiger und verhindert das Durchbrennen der chemisch Nickel Schicht.
Glanzkupfer
20 – 30 µm stark ist die hochglänzende Kupferschicht, die duktil ist und somit einen Ausgleich von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Metall und Kunststoff bewirkt.
Halbglanz / Glanznickel
Eine Doppelnickelschicht wird abgeschieden, um die korrosionstechnische Aufgabe zu übernehmen und um Spannungen auszugleichen. Die Nickelschicht ist hochglänzend und durch ihre Härte kratzfest.
Mattnickel / Alu – Design
Die Nickelabscheidung wird durch die statische Verteilung der feinst dispergierten, organischen Substanzen im Kathodenfilm kurzzeitig unterbrochen. Durch diese Oberflächenstörung geht nach optischen Gesichtspunkten die gerichtete Lichtreflexion des ursprünglich glänzenden Überzuges in eine diffuse Reflexion über. Auf das Mattnickel wird anschließend eine dünne ca. 0,3 µm starke Chromschicht abgeschieden.
Micro-porig Nickel (MPS)
Um einen verbesserten Korrosionsschutz zu erzielen, wird eine ca. 1 – 2 µm starke, MPS Nickelschicht auf die Glanznickelschicht abgeschieden. Diese MPS Nickelschicht bildet sehr kleine Poren aus, die das Korrosionsverhalten positv beeinflussen. MPS Nickel kommt hauptsächlich bei Automobilaußenteile zum Einsatz.
Glanzverchromen
Das Glanzverchromen erfolgt in sehr dünnen Schichten, 0,3 bis 0,8 µm.
Die Beschaffenheit der Galvanischen Nickelunterlage ist für die Güte der Verchromung von ausschlaggebender Bedeutung.
Nach dem Verchromen und Trocknen, erfolgt das Abnehmen, Kontrollieren und Verpacken der Ware. Neben den üblichen Kriterien der Sichtkontrolle, wie Glanzgrad, Poren, Kratzer, Flecken, Rauhigkeiten, Fließlinien, Bindenähte sowie Fehlbeschichtungen werden folgende Prüfungen durchgeführt:
– Schichtstärkenmessung mit X-Ray-Verfahren
– Temperaturwechseltest nach DIN 53496
– CASS Test nach DIN EN ISO 9227
– Temperaturbeständigkeit
– Prüfung der Haftfestigkeit (Gitterschnitt, Tesa – Test)
– Maßhaltigkeit
– STEP Test (Coulometrisches Messverfahren)
Die KTB Qualitätsüberwachung
Nach dem Verchromen und Trocknen, erfolgt das Abnehmen, Kontrollieren und Verpacken der Ware. Neben der 100 % Sichtkontrolle, die Glanzgradabweichungen, Poren, Kratzer, Flecken, Rauhigkeiten, Fließlinien, Bindenähte sowie Fehlbeschichtungen erkennt und aussortiert, werden folgende prozessbegleitende Prüfungen durchgeführt:
– Schichtstärkenmessung mit X-Ray-Verfahren
– Temperaturwechseltest nach DIN 53496
– CASS Test nach DIN EN ISO 9227
– Temperaturbeständigkeit
– Prüfung der Haftfestigkeit (Gitterschnitt, Tesa – Test)
– Maßhaltigkeit
– STEP Test (Coulometrisches Messverfahren)
Spülen
Nach jedem chemischen oder elektrolytischen Arbeitsgang haften auf den Werkstücken Flüssigkeitsreste, die durch gründliches Spülen entfernt oder verdrängt werden müssen. Das Spülen hat die Aufgabe, den auf der Oberfläche haftenden Film des vorangegangenen Prozesselektrolyten soweit zu entfernen, dass er in den nachfolgenden Prozessstufen nicht mehr stört. Handelt es sich um die letzte Prozessstufe, werden die Teile so sauber gespült, dass an der Oberfläche keine korrodierenden oder allergieauslösenden Stoffe mehr vorhanden sind und die Teile fleckenfrei getrocknet werden können.
Gestelltechnik
Für jedes zu galvanisierende Teil wird eine individuelle Gestelltechnik entwickelt. Die Zielsetzung ist eine optimale, schichtdickenoptimierte Galvanisierung ohne Verzug des Kunststoffteils. Der Gestellrahmen wird wegen der guten Leitfähigkeit aus Messing hergestellt, wobei die eigentlichen Kontakte aus Edelstahl oder Titan (Federwirkung) gefertigt sind. Die Federkraft der Kontakte ist der geringeren Festigkeit des Kunststoffs anzupassen. Ebenso wichtig ist die Gestellisolierung, sie sollte bei hohen Temperaturen eingebrannt werden, damit die Gestelle nicht mit Metall beschichtet werden.
Beschichtungs-Varianten
– Glanzkupfer
– Doppelnickel
– Glanznickel
– Mattnickel / Alulook (Verschiedene Farbtöne möglich)
– Glanzchrom
– 3Q7
– Rover Alu
– Perlglanz
– Silver Shadow
– Galvanosilber 09
– und andere
– Mikrorporiges Mattchrom
– Alle Schichtaufbauten sind auch mit 3-wertiger finaler Chromschicht möglich
Technische Daten Galvanik bei KTB
– Anzahl Prozessbäder: 30
– Anzahl Prozessbäder inkl. Spülen und Ablagestationen: 108
– Bädervolumen 2600 bis 12000l
– Badgröße 2500 x 1200 x 500
– Gestell – Warenträgergröße 2500 x 1200
– Auch Sondergrößen möglich
– Durchlaufzeit 2 bis 3,5 Stunden (Programmabhängig)
– Max 240 Gestell – Warenträger auf jeweils 2 Anlagen
– Oberfläche max. 65 qm/Stunde oder 1400 qm/Tag
– Galvanikautomat mit 10 Transportwagem und 2 Quertransportwagen
– Arbeitsbereiche: Bestückung, Qualitätssicherung, Labor (Chemisch/Physikalisch), Abwasseraufbereitung, Planung und Verfahrenstechnik, Produktion
KTB Labor
Um einen stabilen Galvanisierprozess zu gewährleisten, werden die Elektrolyte im eigenen modernen Labor täglich überprüft und ausgearbeitete oder verbrauchte Chemikalien anhand der Analysenergebnisse ergänzt.
Dazu werden nass-chemische Analysen durchgeführt und moderne analytische Methoden (Atomabsorptionsspektroskopie) angewandt.
Hier überwachen wir auch die Einhaltung der Grenzwerte unserer Abwässer.
KTB Umwelt
Die in der Kunstststoffgalvanik zum Einsatz kommenden Prozesse und Verfahren setzen, mit Blick auf Mensch und Umwelt, einen sehr sorgfältigen Umgang mit den verwendeten Stoffen voraus. Umwelt und Sicherheit müssen deshalb stets im Vordergrund des Denkens und Handelns stehen. Wir tragen dieser Philosophie sowohl durch unser hochentwickeltes Sicherheitsmanagementsystem als auch durch die technischen Einrichtungen Rechnung. Bereits in 2015 wurden wir nach ISO 14001 (Umwelt), ISO 50001 (Energie) und ISO 18001 (Arbeitssicherheit) zertifiziert, die alle in unser Integriertes Management System (IMS) eingegliedert sind.
In unseren Galvanik Anlagen werden alle relevanten Prozessbäder abgesaugt. In der nach neuesten technischen und chemischen Erkenntnissen ausgelegten Abluftanlage wird diese Abluft anschließend komplett gereinigt. Die Wirksamkeit weisen wir in regelmäßigen Überwachungsmessungen nach.
In unseren modernen Wasseraufbereitungsanlagen werden die in Spülen und Prozessbädern anfallenden Abwässer wieder zu reinem Wasser. In diesem Prozess wird jede Wassercharge in der Schlusskontrolle analysiert und nur dann freigegeben, wenn sie unsere hohen Anforderungen erfüllt. Alle diese Analysen unterliegen der Kontrolle von externen Laboren und der entsprechenden Behörden.
Für Fragen nutzen Sie unser Kontaktformular.
