Produktion und Prozessmanagement

Beschichtungsprozesse 

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Galvanisierungsanlage | Raum C056

Im Rahmen einer Abschlussarbeit wurde eine Anlage zur Anodisierung von metallischen Oberflächen konstruiert und umgesetzt. Diese Anlage steht nun im Centrum für Technische Prozesse und steht hier den Studierenden der Lernfabrik im sechsten Semester zur Verfügung.                                                                                                                                           

Die Galvanisierungsanlage wird für Versuche und Kleinserienfertigungen in der Lernfabrik verwendet. Mit dieser Anlage können klein dimensionierte Werkstücke eloxiert und brüniert werden. Dabei dient beim Eloxieren als Stromquelle ein Netzteil, welches mit Gleichstrom betrieben wird. Durch die vorhandene Schnittstelle wird die Verbindung zwischen dem Rechner und dem Netzteil aufgebaut. Die Netzteil eigene Software wird für die Steuerung und Überwachung der Anodisierung verwendet.

Der Galvanisierungsprozess beim Anodisieren basiert auf dem Tauchverfahren und teilt sich in drei Teilschritte die Vorbehandlung, Hauptbehandlung und Nachbehandlung auf. Die Vorbehandlung der Bauteile ist das Reinigen und Beizen um Schmutz- oder Fett-bzw. Ölrückstände zu beseitigen. Die weiterführende Hauptbehandlung besteht aus dem Beschichten und Färben.   Die zuletzt kommende Nachbehandlung ist die Versiegelung. Vor und nach jedem dieser Arbeitsschritte werden die Bauteile mit destilliertem Wasser gründlich gespült. Dieser Zwischenschritt ist für die Oberflächenqualität nötig, den Fett- und Lösungsrückstände haben einen negativen Einfluss auf die Bildung und Haftung der Eloxalschicht.

Der Galvanisierungsprozess beim Brünieren ist ebenfalls ein Beschichtungsprozess, der auf dem Tauchverfahren basiert und in die drei Teilschritte der Vorbehandlung, Hauptbehandlung und Nachbehandlung eingeteilt wird. In der Vorbehandlung wird das Werkstück entfettet. Die weiterführende Hauptbehandlung besteht aus der Bildung der Eisenoxidschicht. Die zuletzt kommende Nachbehandlung ist die Konservierung.

Die Anwendung dieser Anlage bietet die Möglichkeit Aluminiumwerkstoffe und Eisenwerkstoffe durch Eloxieren und Brünieren zu beschichten.

Das Eloxieren ist eine Methode der elektrochemischen Metallabscheidung. Hierbei setzt sich das Wort Eloxal zusammen aus elektrolytischer Oxidation von Aluminium. Dabei wird die natürliche Oxidschicht um ein Vielfaches verstärkt und schützt so die Oberfläche gegen Korrosion und Witterung. Des Weiteren kann das dekorative Aussehen der Oberfläche durch entsprechende Vorbehandlung stark verändert werden. Im Vergleich zu anderen Galvano-Verfahren, wird hier keine neue metallische Schicht auf die Oberfläche der Bauteile aufgetragen, sondern durch Umwandlung eine Oxidschicht (Eloxalschicht) aus wenigen Nanometer gebildet.

Das Brünieren ist eine spezielle Methode der chemischen Metallabscheidung. Mithilfe von Brüniermitteln wird die Oberfläche eines Substrates wie Eisen, Guss oder niedriglegiertem Stahl in eine dichte und festhaftende Eisenoxidschicht umgewandelt. Diese Schicht ist an ihrer schwarzen Farbe zu erkennen, die zudem eine sehr gute Einlaufeigenschaft besitzt. Die Tiefe und Intensität der Schwarzfärbung hängt hauptsächlich von der Vorbehandlung des Werkstücks und dem Grundwerkstoff ab.