Was ist verchromen?
Zur elektrochemischen Erzeugung von Chrom-Überzügen, Verchromung , wird das meist vorher elektrochemisch vernickelte Werkstück (Eisen, Kupfer, Messing) in ein Bad mit schwefelsaurer Chrom(VI)-Säure getaucht und als Katode geschaltet. Die Chromschicht haftet auf einer dünnen Nickelschicht wesentlich besser als direkt auf Eisen.
Aufgrund seiner guten Luft- und Feuchtigkeitsbeständigkeit und des dekorativen Aussehens wird Chrom für rostschützende Überzüge von Eisenteilen von Kraftfahrzeugen und Fahrrädern, aber auch für Wasserhähne und Armaturen im Sanitärbereich oder diverse Kleinteile verwendet.
Es gibt jeweils 2 Hauptarten sowie Unterarten bei dem Material werden kann: Glanzverchromung und Hartverchromung.
Verfahren Glanzverchromung:
Zunächst muss unterschieden werden zwischen einer Glanzverchromung und einer Hochglanzverchromung.
Bei der Glanzverchromung erhält das Werkstück lediglich seine Brillanz/ Reflektion von den einebnenden und glanzbildenden Stoffen im Glanznickelbad. Die Hochglanzverchromung ist viel aufwendiger und kostspieliger. Da eine Glanzverchromung nur aus einer sehr dünnen Schicht, von maximal 0,5 µ, sind weitere Arbeitsschritte für ein brillantes Erscheinungsbild notwendig. Zunächst sind mechanische Vorarbeiten, wie Schleifen, Bürsten und Polieren, sowie eine gründliche Reinigung, bzw. Entfettung des Werkstückes notwendig. Daran schließt sich die galvanische Vorbehandlung an, beginnend zunächst mit einer zweifachen Verkupferung (Vorverkupferung und Glanzverkupferung). Je nach Erfordernis wird dann nochmals poliert und glanzvernickelt um schließlich zu verchromen. Die Gesamtschichtstärke variiert hier stark und ist abhängig von der Beschaffenheit des Grundwerkstückes.
Glanzchromschichten sind bläulich und ähneln poliertem Edelstahl.
Hier noch eine Anmerkung: Metallisches Chrom ist unbedenklich! Metallisches Chrom ist wie jedes Metall ladungsneutral. Es bildet sofort nach der Herstellung eine Passivschicht und verhält sich, ähnlich wie Edelmetalle, nicht reaktiv. Negative Auswirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt sind nicht bekannt. Metallisches Chrom und seine Legierungen werden in der Medizin- und Lebensmitteltechnik in großem Umfang eingesetzt.
Grundsätzlich lassen sich fast alle glanzverchromen. Einige bedürfen allerdings einer speziellen Vorbehandlung, beispielsweise Aluminium.
Anwendungsgebiete: Dekorative Zwecke in z.B. der Automobilindustrie.
Verfahren Hartverchromung:
Das Hartverchromen zeichnet sich durch einen bis zu mehreren Millimeter starken Chromüberzug aus. Diese Hartchromschichten dienen hauptsächlich zum Schutz vor Verschleiß und ihre Dicke hängt von der erwarteten Beanspruchung des Werkstücks ab.
Die Schichtdicke beim Hartverchromen liegt in der Regel zwischen 15 und 500 µm. Damit unterscheidet sich Hartchrom von dem meistens nur wenige µm starken Glanzchrom wie man ihn zum Beispiel von Sanitärarmaturen und Fahrzeugteilen kennt. Zur Hartverchromung wird Chrom in mehreren Schichten auf das jeweilige Werkstück aufgetragen. Hartchromschichten unterscheiden sich in ihren chemischen oder physikalischen Eigenschaften nicht von Glanzchromschichten.
Wegen der guten chemischen, physikalischen und technischen Eigenschaften, die das Hartverchromen den Werkstücken verleiht, ist es sehr verbreitet. Werkstoffe die sich für Hartverchromen eigenen sind sämtliche Stähle, Aluminium, Buntmetalle und deren Legierungen.
So werden in der Druckindustrie zum Beispiel Dosierwalzen, Duktoren, Druckzylinder, Feuchtreibzylinder, Gummituchzylinder, Plattenzylinder, Schönzylinder, Widerdruckzylinder hartverchromt. Gleiches gilt bei der Herstellung von Antriebswalzen, Düsen, Heizwalzen, Gravurwalzen, Kühlwalzen, Leitwalzen, Prägewalzen, Pressformen, Ziehformen oder Ziehkalanderwalzen zur Folienherstellung.
In der Lebensmittelindustrie werden beispielsweise innenverchromte
Zylinderrohre, Kühlzylinder, Schnecken und Trockenzylinder hartverchromt, während im Maschinenbau unter anderem Gehäuse, Kolben, Pressformen, Messwalzen, Werkzeuge, Kolbenstangen und Wellen auf diese Weise veredelt werden.
Auch in der Automobilindustrie findet das Hartverchromen von Pressformen, Stoßdämpfern und Ziehformen Anwendung. In der Papier und Druckindustrie werden Auftragswalzen, Farbdosierwalzen, Kalanderwalzen, Kühl- sowie Trockenzylinder, Leimauftragwalzen, Kreppzylinder, Umlenkwalzen hartverchromt.
Hartchromprozess:
Zum Hartverchromen bringen Sie Chrom in einem meistens zwischen 50 und 60° C warmen galvanischen Bad elektrolytisch auf das zu beschichtende Werkstück auf. Dabei liefert ein Gleichrichter die Elektronen, welche zur Reduktion der Chromionen zu metallischem Chrom notwendig sind. Daher wird sich nur an den Stellen des Werkstücks Chrom ablagern, die einer Elektrode (Anode) gegenüber liegen.
Wie bei allen elektrolytischen Bädern bauen sich wegen der Verteilung der Feldlinien an den vom Strom begünstigten Stellen des Werkstücks Kanten auf. Dies kann man jedoch mit einem geeigneten Gestell vermeiden.
Die Stärke der auf ein Werkstück aufzubringenden Chromschicht ist abhängig von der erwarteten mechanischen oder chemischen Belastung des hartverchromten Werkstücks.
- 5 bis 15 µm bei für leichten Verschleiß
- 15 bis 30 µm bei mäßigem Verschleiß
- 30 bis 60 µm bei zu erwartendem Haftverschleißwiderstand
- 60 bis 150 µm bei schweren Verschleißwiderstand
- 150 bis 350 µm bei schwerem Verschleiß durch besonders hohen Abrieb bzw. Erosionswiderstand
- > 250 µm bei Reparaturteilen
Oberflächenvoraussetzungen für die Hartverchromung
Die Geschlossenheit und Regelmäßigkeit einer Hartchromschicht ist abhängig von der Oberflächengüte, denn die Hartchromschicht kann keinerlei Unebenheiten der unverchromten Oberfläche des Werkstücks wie Kratzer, Risse, Poren, Riefen bzw. Strukturfehler ausgleichen. Je kleiner deshalb die Rautiefe der zu hart zu verchromende Oberfläche ist, desto besser fallen der Gefügebau und die Homogenität der Chromschicht aus. Deshalb sollten Sie sicherstellen, dass die zu verchromende Oberflächen eines Werkstücks vor einer Hartverchromung gut geschliffen und bandpoliert werden.
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