Was ist Verchromen?
Verchromen, auch Verchromen genannt, ist ein galvanisches Verchromungsverfahren, bei dem eine Chromschicht auf ein Metall oder eine Legierung aufgebracht wird.
Diese Technik erhöht nicht nur die Ästhetik der zu bearbeitenden Teile mit einer glänzenden und spiegelnden Oberfläche, sondern auch deren Haltbarkeit.
Die Verchromung verbessert die Oberflächenhärte und Haltbarkeit. Außerdem verringert es die Korrosion und ist leicht zu reinigen. Aufgrund all dieser Vorteile wird es in verschiedenen Bereichen für ästhetische und mechanische Zwecke eingesetzt.
Typische Werkstoffe für die Verchromung
Hexavalentes Chrom
Sechswertiges Chrom, eines der gängigen Verchromungsmaterialien, wird hauptsächlich aus Chromsäure (CrO3) gewonnen. In Wasser gelöst, bildet die Chromsäure (CrO3) nach Zugabe von Schwefelsäure (H2SO4) H2CrO4.
Es wird wegen seiner hervorragenden Korrosions- und Verschleißfestigkeit und seiner hohen Härte sowohl für dekorative als auch für Hartverchromungen verwendet.
Der Stoff ist jedoch giftig, was Umwelt- und Gesundheitsrisiken für die Menschen in der Umgebung mit sich bringt. Daher müssen die gefährlichen Abfälle aus den Bädern mit sechswertigem Chrom vor der Entsorgung behandelt werden.
Dreiwertiges Chrom
Die dreiwertige Verchromung wird hauptsächlich mit Chromsulfat oder Chromchlorid hergestellt.
Dreiwertiges Chrom wird in der dekorativen Verchromung und für einige industrielle Zwecke eingesetzt.
Im Vergleich zu sechswertigem Chrom ist es weniger giftig und umweltfreundlicher. Aber wie bei jeder anderen Chemikalie sind auch die Verwendung und Entsorgung von Abfällen, die dreiwertiges Chrom enthalten, geregelt.
Die Schritte der Verchromung
Beim Verchromen wird eine Chromschicht auf ein Metall- oder Kunststoffteil aufgebracht, um ihm ein besseres Aussehen und eine längere Lebensdauer zu verleihen. Der Prozess der Verchromung besteht aus mehreren Schritten, um eine glatte und dauerhafte Beschichtung zu gewährleisten.
1. Vorbereitung der Oberfläche
Das erste Verfahren, das durchgeführt werden muss, ist die Oberflächenvorbereitung, um die richtige Verbindung der Chromschicht zu gewährleisten. Dies beinhaltet:
- Reinigen und Entfetten: Mit verschiedenen Reinigungsverfahren wie Emulsionsreinigung, alkalische Reinigung, Lösungsmittelreinigung wird die Oberfläche von allen Arten von Ablagerungen wie Schmutz, Fett usw. befreit.
- Polieren: Die Oberfläche wird so fein wie möglich geschliffen oder poliert und die Rautiefe auf Rz 2-3 μm reduziert, um sicherzustellen, dass die Chromschicht gut haftet und ausreichend Schutz bietet.
2. Ätzen
Bei nichtmetallischen Werkstoffen wie Kunststoffen muss die Oberfläche geätzt werden, um eine raue Oberfläche zu schaffen, auf der die nachfolgenden Schichten der Beschichtung haften können. Bei diesem Verfahren werden die Teile in eine Ätzflüssigkeit getaucht, bei der es sich um Salz-, Flusssäure oder Schwefelsäure handeln kann.
3. Neutralisierung
Nach dem Ätzen werden die Teile gewaschen und neutralisiert, um die Säurereste für die folgenden Prozesse zu entfernen. Dies geschieht normalerweise mit Hilfe einer Neutralisierungslösung.
4. Katalysieren und Beschleunigen
Für Kunststoffsubstrate ist jedoch ein katalytisches und beschleunigendes Verfahren erforderlich, um die Oberfläche für die stromlose Beschichtung zu verbessern. Dazu werden die Teile in eine Flüssigkeit getaucht, die einen Katalysator wie Palladiumchlorid enthält.
5. Elektrolose Plattierung
Vor der eigentlichen Verchromung erfolgt immer eine elektrolytlose Vernickelung oder Verkupferung. Diese Schicht dient als Basis für den nachfolgenden Galvanisierungsprozess.
6. Galvanik
Der Kern des Verchromungsprozesses umfasst:
- Eintauchen in ein elektrolytisches Bad: Die Teile werden in ein elektrolytisches Bad mit darin gelösten Chromionen gelegt.
- Anwendung von elektrischem Strom: Ein elektrischer Strom wird durch das Bad geleitet, wodurch sich die Chromionen auf der Oberfläche der Teile ablagern und eine feste Chromschicht entsteht.
- Temperaturkontrolle: Normalerweise wird bei Temperaturen zwischen 50-60°C gearbeitet, um eine gute Ablagerung des Antigens zu ermöglichen.
7. Spülen und Polieren
Nachdem die Chromschicht aufgebracht wurde:
- Spülen: Die Teile werden dann gewaschen, um alle Chemikalien zu entfernen, die sich noch im Galvanikbad befinden können.
- Polieren: Die verchromte Oberfläche wird geschliffen, um sie zu glätten und mit dem gewünschten Glanz zu versehen. Dies ist typisch für die dekorative Verchromung.
8. Inspektion und Qualitätskontrolle
Zuletzt werden die Teile daraufhin untersucht, ob die Verchromung gleichmäßig ist und ob es irgendwelche Mängel gibt. Eine eventuell erforderliche zusätzliche Veredelung wird hier vorgenommen, während das anschließende Polieren ebenfalls hier erfolgt.
Arten der Verchromung
Hartverchromung
Hartverchromung wird auch als Industriechrom oder technisches Chrom bezeichnet. Die Standardstärke von Hartchrom liegt zwischen 0,02 mm und 0,04 mm. Es ist vor allem für die Leistungsmerkmale, die in den meisten Anwendungen bietet angewendet.
Diese Art der Beschichtung zeichnet sich durch eine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten aus. In diesem Verfahren wird sie vor allem bei Maschinenteilen, Hydraulikzylindern und Automobilteilen eingesetzt, um deren Haltbarkeit und Effizienz zu erhöhen.
Es gibt eine Variante von Hartchrom, die als Dünnschichtchrom bezeichnet wird. Sie bietet eine verbesserte Haltbarkeit mit geringerer Reibung und höherer Korrosionsbeständigkeit, ideal für Präzisionsanwendungen.
Charakteristika:
- Hohe Härte (zwischen 750 und 1000 Hv).
- Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit
- Niedriger Reibungskoeffizient
- Gute Korrosionsbeständigkeit
- Sie ist normalerweise größer als 20 Mikrometer.
Anwendungen:
- Hydraulische Zylinder
- Kolbenstangen
- Industrielle Maschinen
- Automotive parts
Dekorative Verchromung
Eine andere Art der Verchromung ist die dekorative Verchromung, die auch als Glanzchrom oder Showchrom bezeichnet wird. Sie wird hauptsächlich für dekorative Zwecke verwendet. Sie verleiht eine glatte Oberfläche und ein metallisches Aussehen, so dass die verchromten Teile eine spiegelähnliche Oberfläche haben.
Diese Art der dekorativen Verchromung hat eine Standarddicke zwischen 0,002 mm und 0,02 mm. Sie ist dünner als Hartchrom und wird normalerweise in Verbindung mit anderen Schichten wie Nickel aufgetragen, um die Haftung und den Korrosionsschutz zu verbessern.
Charakteristika:
- Glänzende, spiegelähnliche Oberfläche
- Dünne Schicht （Dicke weniger als ein Mikrometer）
- Diese wird normalerweise zusammen mit den Nickelschichten verwendet
- Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Anwendungen:
- Fahrzeugverkleidung und Zubehör
- Haushaltsgeräte
- Möbel
- Unterhaltungselektronik
Der Unterschied zwischen Hartchrom und Zierverchromung
Obwohl sowohl beim Hartchrom als auch beim dekorativen Chrom Chromverfahren Chrom verwendet wird, unterscheiden sich die beiden Verfahren in ihren Funktionen und Eigenschaften.
Hartverchromung
Industrieverchromung oder Hartverchromung wird eher für die Leistungsmerkmale des Teils als für das Aussehen verwendet. Sie soll die Lebenserwartung der Maschinenteile und ihre Effizienz erhöhen.
Zu den Einsatzgebieten gehören Hydraulikzylinderstangen, Kolbenringe, Formen, Gesenke und andere mechanische Teile, die hohem Verschleiß und geringer Reibung ausgesetzt sind.
Charakteristika:
- Dicke: Hartverchromung ist viel dicker als dekorative Chrom und ist normalerweise zwischen 0. 0002 bis 0. 020 Zoll. Diese Dicke ist vorteilhaft bei der Bereitstellung von verbesserten Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit des Materials.
- Härte: Es ist extrem hart, zwischen 65 und 69 HRC, dies macht es geeignet für den Einsatz unter rauen industriellen Umgebung.
- Oberflächenbeschaffenheit: Obwohl es metallisch und glänzend ist, hat Hartchrom keine glättende Wirkung; vielmehr neigt es dazu, Unvollkommenheiten und Unebenheiten der Oberfläche zu verstärken. Daher wird es nicht für ästhetische Zwecke verwendet.
Dekorative Verchromung
Die dekorative Verchromung wird hauptsächlich zur Verschönerung von Teilen verwendet, da sie eine glänzende Oberfläche besitzt. Es gibt eine glatte, reflektierende und glänzende Oberfläche, die der Struktur ein gutes Aussehen verleiht.
Diese Art der Beschichtung wird normalerweise auf Autoteilen, Haushaltsgeräten, Eisenwaren, Musikinstrumenten und anderen Konsumgütern angebracht.
Charakteristika:
- Dicke: Dekorative Verchromung ist dünner als Hartverchromung ist dicker, es könnte so dünn wie Millionstel eines Zolls sein. Diese dünne Schicht ist genug, um eine glänzende und reflektierende Oberfläche zu geben, ohne die Dicke des Materials zu erhöhen.
- Beschichtung: Das Verfahren umfasst in der Regel die Galvanisierung einer Nickelschicht auf dem Gegenstand vor der Beschichtung mit einer Chromschicht. Die Nickelschicht gibt das Aussehen von Glätte, Glanz und Rostschutz, während die winzige Chromschicht einen leichten Blaustich und zusätzlichen Schutz gegen Abrieb und Rost verleiht.
- Einfache Reinigung: Das in den dekorativen Produkten verwendete Chrom ist glatt und leicht zu reinigen und daher ideal für den Hausgebrauch.
| Vergleichstabelle | ||
| Feature | Hartverchromung | Dekorative Verchromung |
| Primäre Verwendung | Industrielle Anwendungen | Ästhetische Aufwertung |
| Dicke | 0,0002 bis 0,020 Zoll | Millionstel eines Zolls |
| Härte | 65 bis 69 HRC | Keine Angaben |
| Oberflächenbehandlung | Hervorhebung von Oberflächendefekten | Glatt und reflektierend |
| Schichtung | Einzelne Chromschicht | Nickelschicht, gefolgt von dünnem Chrom |
| Anwendungen | Hydraulikstangen, Kolbenringe, Gussformen | Automobilverkleidungen, Haushaltsarmaturen |
| Leichte Reinigung | Keine Angaben | Leicht zu reinigen |
Wie entfernt man Verchromungen?
Es gibt 3 Möglichkeiten, Ihnen mitzuteilen, wie Sie das Chrom abnehmen können
Spezialisierte Ausrüstung
Erstens ist der Einsatz von Spezialgeräten nach wie vor die teuerste, aber wirksamste Methode. Wenn Sie sich für diese Methode entscheiden, müssen Sie eine erfahrene Person einstellen, die sich auf das Abbeizen von Chrombeschichtungen spezialisiert hat.
Abrasiv-Blaster
Beim Strahlen werden Strahlmittel wie Sand, Glasperlen oder Stahlkugeln mit Hilfe von Hochdruckluft auf eine Oberfläche geschleudert. Diese Technik wird angewandt, um den Chrom oder andere Oberflächenbeschichtungen von Autoteilen zu entfernen, wobei die Metallbasis unberührt bleibt. Trotzdem birgt sie einige Gefahren wie das Einatmen von Staub, die Gefahr von Augenverletzungen und Hautausschlag.
Ultraschall-Reiniger
Eine weitere gerätegestützte Methode ist der Einsatz eines Ultraschallreinigers, der vor allem für die Reinigung empfindlicher Produkte wie elektronischer Teile oder Schmuck verwendet wird. Es verwendet Hochfrequenz-Schallwellen, um die Oberfläche zu reinigen und Schmutz und andere Flecken zu entfernen.
Bei Chrom werden die Chrompartikel kräftig vibriert, so dass sie sich vom Metall lösen. Diese Methode ist einfach und nicht störend. Aufgrund der Größe des Reinigers ist er am besten für kleine Gegenstände geeignet.
Verwendung von Chemikalien
Chemikalien sind billiger als mechanische Methoden der Chromentfernung, aber sie bergen ernsthafte Gesundheitsrisiken. Daher ist bei ihrer Verwendung eine Schutzausrüstung erforderlich.
Chlorwasserstoffsäure
Diese ätzende Substanz wird auch zur Entfernung von Rost verwendet und gemeinhin als Salzsäure bezeichnet. Zum Entfernen von Chrom reicht eine Flüssigkeit mit einer Konzentration von 30-40 % aus. Die verchromten Teile sollten in einer Flüssigkeit in einer stabilen Metallwanne eingeweicht werden, bis sich das Chrom ablöst. Diese Flüssigkeit wird mit Salzsäure und Wasser im Verhältnis von 1/3 Säure zu Wasser gemischt.
Sodium Hydroxide
Natriumhydroxid, auch als Lauge oder Ätznatron bezeichnet, ist ein wirksames Mittel zur Chromentfernung, setzt jedoch hochexplosives Wasserstoffgas frei, wenn es mit Aluminium reagiert.
- Mischen Sie 8 bis 12 Flüssigunzen Lauge mit einer Gallone Wasser in einem neutralen Behälter.
- Weichen Sie den Gegenstand ein, bis der Chrom verschwunden ist.
- Ausspülen und abtrocknen.
Umkehr-Galvanik
Der Prozess der Umkehrung der Galvanisierung wird mit Schwefel- und Chromsäure durchgeführt, was wegen der Verletzungen und giftigen Gase gefährlich ist. Dies sollte nur von denjenigen durchgeführt werden, die über ausreichende Kenntnisse im Umgang mit Elektrizität und Chemikalien verfügen. Dabei werden die Teile unter Spannung gesetzt, um das Chrom zu trennen.
Alltägliche Haushaltsprodukte für die Selbstverchromung
- Backpulver: Als mildes Scheuermittel kann Backpulver verwendet werden, um eine Paste herzustellen, mit der dünne Chromschichten entfernt werden können.
- Bleiche: Es kann möglich sein, dünnere Beschichtungen zu entfernen, indem man den verchromten Gegenstand einen Tag lang in eine Bleichlösung einlegt; entsorgen Sie die Bleiche immer ordnungsgemäß.
Schlussfolgerung
Das galvanische Aufbringen von Chrom auf andere Metalle wird als Verchromen bezeichnet und hat folgende Vorteile.
Diese verchromte Schicht verbessert nicht nur das Aussehen, sondern erhöht auch die Oberflächenhärte, erleichtert die Reinigung und bietet Schutz vor Korrosion. Sie ist ideal für gewerbliche und industrielle Anwendungen.
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FAQ
Welche Arten von Materialien können verchromt werden?
Das Verchromen ist eine der beliebtesten Technologien, bei der Chrom auf verschiedene Substrate aufgebracht wird, um deren Korrosionsschutz, Oberflächenhärte und Aussehen zu verbessern. Einige der am häufigsten verwendeten Beschichtungsmaterialien sind Stahl, rostfreier Stahl, Aluminium, Kupfer und seine Legierungen, Messing, Bronze und einige Kunststoffe, wobei auf letztere zunächst eine leitfähige Schicht aufgebracht werden muss.
