Glossar

(auch Heißentfettungsmittel oder alkalische Reinigung) ist eine Vorbehandlung mit verdünnten Lösungen von Alkalihydroxid, -carbonat, -phosphat, -borat oder -silikat sowie Netz- und Emulgiermitteln. Die Abkochentfettung wird je nach erforderlicher Reinigungsleistung und Zustand der Bauteile (Verschmutzung) bei erhöhter Temperatur (> 55 °C) und Verweilzeiten von 2 – 10 Minuten durchgeführt.

ist ein Materialabtrag und tritt in tribologischen Kontakten auf, wenn der Gegenkörper beträchtlich härter und rauer ist, als der tribologisch beanspruchte Grundkörper oder wenn harte Partikel in einen tribologisch beanspruchten Werkstoff eingedrückt werden. Bei einer Relativbewegung der beiden Reibpartner kann aus dem weicheren Grundkörper durch verschiedene Materialabtrennprozesse (pflügen, spanen, ermüden, brechen) abrasiver Verschleiß entstehen.

ist die Beanspruchbarkeit einer Oberfläche gegen Abrieb. Unter Abrieb versteht man den durch die Anwendung verursachten Materialverlust an der Oberfläche, der durch mechanische Beanspruchung (Reibung) verursacht wird. In der Werkstoffkunde/Materialwissenschaft gilt Abrieb als Verschleiß.

ist die elektrolytische Erzeugung eines metallischen Überzugs. Die bei der elektrolytischen Metallabscheidung erzeugte Schichtdicke wird in Mikrometer (µm) bzw. Metallmenge pro Fläche (g/cm2 oder g/m2) bestimmt. Bei der Betrachtung pro Zeiteinheit lässt sich daraus die Abscheidungsgeschwindigkeit definieren, die u.a. prozessbedingt von der Stromdichte und der Stromausbeute abhängt.

bezeichnet die Erscheinungen auf Metalloberflächen durch Wechselwirkung mit der Atmosphäre. Diese sehr dünnen, festhaftenden Schichten (Metalloxide, -carbonate, -sulfide u.a.) führen aufgrund von Interferenz zu einer veränderten optischen Erscheinung. Beispiele sind das Anlaufen von Silber bei Einwirkung schwefelhaltiger Stoffe (Eiweiß), wobei schwarze sulfidische Anlaufschichten entstehen. Oder die Verfärbung von Chemisch-Nickel-Schichten durch eine Hitzequelle unter Atmosphäre.

ist die Elektronen aufnehmende Elektrode (Pluspol) in einer galvanischen Zelle. Die Anionen wandern an die Anode und werden dort entladen. Es kann gegebenenfalls eine Anodisierung des Elektrodenmaterials stattfinden, worauf das Prinzip der Anodisierung beruht (siehe Anodisieren).

ist ein spezifischer Prozessschritt der Entfettung (siehe Entfettung), wobei das Werkstück als Anode geschaltet wird. In alkalischen Elektrolyten bildet sich am Werkstück in Folge Sauerstoff, der metallische Verunreinigungen und auch die Oberflächen des Grundmaterials elektrolytisch löst.

beschreibt allgemein das Oxidieren an der Anode eines Elektronenpaares. Es kommt zu einer Elektronenabgabe an der Grenzschicht zum Elektrolyten, wodurch der Anodenwerkstoff oxidiert wird (siehe Anodisieren).

ist eine spezielle Art der Elektrotauchlackierung, bei dem das zu beschichtende Werkstück als Anode geschaltet ist. Bei der Elektrotauchlackierung wird die Lackabscheidung auf dem Werkstück infolge chemischer Umsetzungen (Koagulation) des Bindemittels ausgelöst. Zur Beschichtung wird zwischen beiden Elektroden eine Spannung angelegt, die den für die Lackabscheidung und Koagulation erforderlichen Stromfluss liefert.

ist der Prozess zur Erzeugung einer oxidischen Deckschicht auf Leichtmetallen durch anodische Oxidation. Die Deckschicht dient dabei zur Verbesserung des Korrosions- und Verschleißschutzes oder auch zu dekorativen Zwecken. Beim diesem sogenannten Eloxieren werden beispielsweise auf Aluminium Oxidschichten von zumeist 5 bis zu 40 µm Schichtdicke erzeugt. Anodische Schichten lassen sich für optische Zwecke auch sehr gut einfärben.

ist ein Verfahren zur Metallabscheidung, bei dem die jeweiligen Metallionen durch Ionenaustausch oder mittels spezieller chemischer Reagenzien reduziert werden. Eine äußere Stromquelle wird folglich nicht benötigt. Andere Begriffe für dieses Verfahren sind: chemisch, autokatalytisch oder chemisch-reduktiv. Ein Beispiel für die außenstromlose Metallabscheidung sind Nickel-Phosphor-Schichten (Chemisch Nickel). Die Ni/P-Schichten werden aus wässrigen Elektrolyten autokatalytisch abgeschieden. Die Elektrolyte enthalten neben Nickelsalz als Lieferant für die Nickel-Ionen auch ein geeignetes Reduktionsmittel, das als Lieferant von Elektronen und dem Legierungselement Phosphor dient. Die vom Reduktionsmittel freigesetzten Elektronen entladen die elektrisch positiv geladenen Nickel-Ionen, die sich dann zusammen mit dem Phosphor auf das katalytisch wirkende, zu beschichtende Substrat niederschlagen und die Ni/P-Schicht bilden. Zur Sicherstellung eines einwandfreien Abscheidungsprozesses und optimalen Schichteigenschaften sind noch andere Elektrolytkomponenten (Additive), wie Komplexbildner, Stabilisatoren, Beschleuniger und Puffersubstanzen notwendig.

ist das Entfernen vorwiegend oxidischer Beläge (anorganische Verunreinigungen, Rost, Zunder) von Metalloberflächen durch chemische Substanzen zur Erzeugung einer reinen und blanken Metalloberfläche. Als Beizen fungieren je nach zu beizendem Grundwerkstoff diverse Säuren (Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Salpeter- oder Flusssäure) oder Mischungen daraus bzw. auch Alkalien. Zusätzlich können den Lösungen beizbeschleunigende Stoffe oder auch Beizinhibitoren (Hemmstoffe) zugegeben werden. Bei dem ebenfalls üblichen elektrolytischen Beizen wird die Beizwirkung durch Anlegen eines Stroms beeinflusst. Hierbei kann entweder anodisch, kathodisch oder mit Wechselstrom gearbeitet werden. Vor dem eigentlichen Beizvorgang ist ein Entfetten der Metalloberfläche nötig, da die als Beizmittel vorwiegend verwendeten Säuren an befetteten Stellen nicht einwirken können. Als Nebenprodukt beim Beizen von z.B. Stahlwerkstoffen, kann der gebildete Wasserstoff in das Metall eindiffundieren und die Grundwerkstoffeigenschaften ggfs. beeinträchtigen (Wasserstoffversprödung).

beschreibt das Verhalten von Flüssigkeiten bei Kontakt mit der Oberfläche von Festkörpern. Die entsprechende Eigenschaft der Oberfläche des Festkörpers ist die sogenannte Benetzbarkeit. Je nach Art der Flüssigkeit, Material und Oberflächenbeschaffenheit (Rauheit, Verunreinigung, Grenzfläche) kommt es zu einem unterschiedlichen Benetzungsverhalten. Wichtig für die Benetzung einer Oberfläche ist, dass die Oberflächenenergie höher als die Grenzflächenenergie der Flüssigkeit ist. Zur Verbesserung der Benetzbarkeit können diverse Vorbehandlungsmaßnahmen an der Oberfläche ausgeführt werden, wie z.B. mechanische Verfahren, Beizen, Entfetten oder Plasmaaktivierung.

bezeichnet die Beständigkeit einer Beschichtung oder eines metallischen Überzugs gegenüber Säuren, Laugen, Lösungs- und Reinigungsmitteln oder sonstigen chemischen Lösungen. Zur Bewertung werden oftmals sogenannte Beständigkeitslisten herangezogen, wobei die Aussagekraft solcher Listen begrenzt ist und zumeist nicht die praxisrelevanten Beanspruchungen wiederspiegeln.

ist eine Zwischenbehandlungsstufe zur Beseitigung von dünnen Filmen aus Oxiden und anderen Passivschichten, die sich zwischen einzelnen Prozessstufen bilden können und die die Haftfestigkeit nachfolgend aufgebrachter Überzüge beeinträchtigen können. Durch das Dekapieren entsteht eine metallisch reine Oberfläche, auf der die Elektrokristallisation in der gewünschten Form verlaufen kann. In der Regel werden zum Dekapieren saure Lösungen verwendet.

ist ein Verfahren der Metallabscheidung, bei dem in die Schicht zusätzliche feste Partikel eingebaut werden. Durch die Mitabscheidung solcher Dispersionsteilchen können gewisse Schichteigenschaften gezielt modifiziert und optimiert werden. Auf diese Weise lassen sich zum Beispeil bei Ni/P-Schichten für spezielle Einsatzgebiete durch Einlagerung von Hartstoffen (z.B. Siliziumkarbid) die Härte und die Verschleißbeständigkeit oder durch Einlagerung von Trockenschmierstoff (z.B. PTFE) die Gleiteigenschaften beeinflussen.

ist die Eigenschaft eines Werkstoffs, sich unter der Einwirkung einer äußeren Kraft vor einem Bruch bleibend zu verformen. Verformen sich Metalle biegsam, werden sie duktil genannt. Verformen sie sich nur sehr wenig und sind brüchig, werden sie spröde genannt. Der Grad der Verformbarkeit kann anhand der Bruchdehnung A ausgedrückt werden. Für Keramiken und Hartstoffe beträgt A ≤ 0,1 %, für duktile Werkstoffe liegt der Wert für A um die 10%.

bezeichnet in der Elektrotechnik die Spannung, die überschritten werden muss, damit ein Spannungsdurchschlag durch ein Material (z.B. Isolator) erfolgt. Wird eine Durchschlagspannung auf die Dicke eines Isolationsmaterials bezogen (meist kV/mm) spricht man von der Durchschlagfestigkeit. Die Prüfung der Durchschlagspannung kann z.B. für anodische Schichten nach DIN EN ISO 2376 erfolgen. Die Durchschlagspannung hängt sowohl von der Dicke der anodisch erzeugten Oxidschicht als auch von mehreren anderen Faktoren ab, besonders von der Zusammensetzung des Grundwerkstoffs, seiner Oberflächenbeschaffenheit, der Güte des Verdichtens, der Trockenheit der Probe und dem Alterungsgrad.

Eigenspannungen sind mechanische Zug- und Druckspannungen, die in einem Körper herrschen, an dem keine äußeren Kräfte angreifen und der sich im thermischen Gleichgewicht befindet. Eigenspannungen können durch plastische Verformungen, inhomogenes Werkstoffgefüge, thermische EInflüsse oder bei metallischen Überzügen entstehen. Die Eigenspannungen können in drei verschiedene Arten unterteilt werden. Als Eigenspannungen erster Art bezeichnet man solche, die im makroskopischen Bereich auftreten, Eigenspannungen zweiter Art wirken über mehrere Kristalle und Eigenspannungen dritter Art treten innerhalb eines Kristalls in nur einigen Atomabständen auf.

ist eine Stoffeigenschaft und gibt an, wie gut elektrischer Strom geleitet wird. Die elektrische Leitfähigkeit ergibt sich vorzugsweise ohne Veränderung des Stoffes durch den Transport von Elektronen. Je nach Leitfähigkeit unterscheidet man zwischen Supraleiter, Leiter (insbesondere Metalle), Halbleiter (z.B. Silizium) und Nichtleiter (Nichtmetalle, organische Verbindungen). Die elektrische Leitfähigkeit wird in Siemens (S) pro Meter angegeben.

bezeichnet eine chemische Verbindung, die zumeist im flüssigen Zustand Ionen enthält und die sich unter Einfluss eines elektrischen Feldes gerichtet bewegt. Die elektrische Leitfähigkeit solcher ionenleitfähiger Flüssigkeiten ist geringer als bei Metallen. Eine wichtige Anwendung von Elektrolyten ist bei der Galvanik (galvanische Zelle). Elektrolyte sind meist wässrige Lösungen von Säuren, Basen und speziellen Additiven.

ist ein Verfahren zur Entfettung metallischer Oberflächen vor dem Galvanisieren. Das Metall wird hierbei als Anode oder Kathode geschaltet und als Reinigungsmedium dienen Alkalien unter Zusatz von Tensiden und gegebenenfalls auch Komplexbildnern.

Bei diesem Tauchlackierverfahren wird die Lackabscheidung auf dem Werkstück infolge chemischer Umsetzungen (Koagulation) des Bindemittels ausgelöst. Diese Umsetzungen werden durch elektrischen Stromfluss von einer Elektrode über den leitfähigen Lack zum Werkstück hervorgerufen. Die Elektrotauchlackierung wird hinsichtlich der Polung des Werkstücks und der Eigenschaften des Lackmaterials eingeteilt.

Anodisches Tauchlackieren (ATL): Werkstück bildet die Anode (Pluspol)
(Verweis SILA-COAT)

Kathodisches Tauchlackieren (KTL): Werkstück bildet die Kathode (Minuspol)

Alle Elektrotauchlacke sind wasserlöslich (Suspensionen von Bindemitteln und Pigmenten in vollentsalztem Wasser mit nur geringen Konzentrationen an organischen Lösemitteln). Dazu müssen die Bindemittel (Harze) ionisiert werden. Die wenig wasserlöslichen Bindemittel sind organische Polymerverbindungen mit eingelagerten funktionellen Gruppen.

Die Lackabscheidung auf dem Werkstück wird durch einen elektrischen Stromfluss in der Suspension und die damit bedingte Wasserelektrolyse ausgelöst. Die damit an der Werkstückoberfläche erzeugten Ionen verursachen eine Umkehr der Neutralisationsreaktion. Die vorher löslichen Lackbindemittel koagulieren und scheiden sich am Werkstück ab.

Eloxieren ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallen, bei dem eine dünne Oxidschicht auf der Oberfläche des Metalls erzeugt wird. Das Verfahren wird hauptsächlich bei Aluminium angewendet, kann aber auch bei anderen Metallen wie Titan oder Magnesium eingesetzt werden. Das Eloxieren erfolgt in einem Elektrolytbad, in dem das Metall als Anode geschaltet wird. Durch das Anlegen einer Gleichspannung wird eine Oxidschicht auf der Oberfläche des Metalls erzeugt. Die Dicke der Schicht kann durch die Dauer des Verfahrens und die Stromstärke beeinflusst werden. Die Oxidschicht, die beim Eloxieren entsteht, ist hart, korrosionsbeständig und elektrisch isolierend. Sie kann in verschiedenen Farben eingefärbt werden, indem man Farbstoffe in das Elektrolytbad gibt oder das Metall nach dem Eloxieren in einem Farbbad behandelt. Eloxieren wird häufig bei der Herstellung von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, im Maschinen- und Automobilbau, bei der Herstellung von Schmuck und bei der Produktion von elektronischen Bauteilen eingesetzt.

ist die Reinigung von Metalloberflächen zur Entfernung organischer Bestandteile. Die Verfahren und die jeweils verwendeten Entfettungslösungen sind dabei auf Art und Intensität der Verschmutzung sowie auf das jeweils zu entfettende Metall abgestimmt. Es kann unterschieden werden zwischen z.B. Abkochentfetten, Beizentfetten, elektrolytisches Entfetten, Emulsionsentfetten, Kaltentfetten oder Lösemittelentfetten. Die Reinigungswirkung kann durch Einsatz von Ultraschall noch gesteigert werden. Das Entfetten ist eine notwendige Voraussetzung für das anschließende Entfernen (Beizen) von Oxidschichten, da sonst die verwendeten Beizmittel an entsprechend verunreinigten Oberflächenbereichen nicht wirken können.

ist das Entfernen von bereits vorher definiert aufgebrachten Schichten. Die zum Entschichten anwendbaren Verfahren sind zum Beispiel Strahlverfahren, spanende Verfahren oder chemische Verfahren, je nach zu entfernendem Schichtmaterial und Grundwerkstoff. Das Entschichten ist in DIN 8592 als Reinigungsziel definiert.

Filmische Verunreinigungen können nachfolgende Produktionsprozesse wie Kleben, Schweißen oder Beschichten der Bauteiloberflächen beeinträchtigen. Bei den Rückständen handelt es sich z.B. um Medien aus der Fertigung, wie z.B. Öle, Fette, Kühlschmierstoffe oder Reinigungsmittel. In den meisten Fällen sind die filmischen Verunreinigungen inhomogen auf dem Bauteil verteilt und meistens an Kanten und Oberflächenstrukturen stärker ausgeprägt. Ein möglicher Nachweis für filmische Verunreinigungen ist die Sichtprüfung, die man bei Bedarf mit Weiß- oder UV-Licht unterstützen kann. Allerdings muss dafür schon eine erhebliche Verschmutzung vorliegen. Weitere Methoden sind Benetzbarkeitsversuche mit Testtinten, Teststiften oder Wasseraerosol. Die Fluoreszenzprüfung oder die Kontaktwinkelmessung kann ebenfalls bestimmte filmische Verunreinigungen aufzeigen. Für eine quantifizierte Messung ist eine quantitative chemische Analyse der abgelösten Rückstände vom Bauteil oder eine Vakuumprüfung mittels Restgasanalytik der gesamten Werkstückoberfläche notwendig.

Das Galvanisieren (auch Galvanotechnik) ist ein Verfahren aus der Oberflächentechnik zum elektrochemischen Abscheiden von Metallen auf metallische oder metallisierte Oberflächen unter Verwendung eines Elektrolyten und Gleichstroms. Der Grundwerkstoff wird hierbei als Kathode geschaltet. Die für die Schichtbildung benötigten Metallionen sind bereits im Galvanisierbad enthalten und werden im Laufe des Verfahrens entweder durch Auflösung der Anode oder (bei unlöslichen Anoden) durch Zugabe von neuem Metallsalz ergänzt. Die Badtemperatur liegt je nach Verfahren zwischen zumeist 20 und 90 °C, die Stromdichte kann Werte von 0,1 bis zu 1000 A/dm² betragen. Der galvanische Metallüberzug dient dabei meistens zum Korrosionsschutz oder Verbesserung der Verschleißbeständigkeit.

Ein Gitterschnitt kann zur Beurteilung der Haftung an beschichteten Oberflächen durchgeführt werden. Bei dieser empirischen Prüfung werden auf ein lackiertes Substrat sechs parallele Schnitte bis zum Grundwerkstoff aufgebracht und anschließend durch ebenfalls sechs im rechten Winkel angelegte Schnitte gekreuzt. Der Abstand zwischen den einzelnen Schichten muss hierbei gleich sein und richtet sich nach der Schichtdicke und der Härte des Grundwerkstoffs.

sind elektrische Geräte, die Wechsel- oder Drehstrom in Gleichstrom umwandeln und für die Erzeugung metallischer Überzüge oder Eloxalschichten in der Galvanik eingesetzt werden.

gehört zu den spanenden Fertigungsverfahren zur Oberflächenbearbeitung von zumeist metallischen Werkstücken. Der Schleifvorgang der Bauteile erfolgt als Schüttgut in einem Behälter unter Einsatz spezieller Schleifkörper und meist einem wässrigen Zusatzmittel (Compound). Durch eine oszillierende oder rotierende Bewegung des Arbeitsbehälters entsteht eine Relativbewegung zwischen Bauteil und Schleifkörper, womit der gewünschte Materialabtrag insbesondere an den Kanten hervorgerufen wird. Das Verfahren wird eingesetzt zum Entgraten, Kantenrunden, Grob- und Feinschleifen, Reinigen, Aufhellen, Glätten, Glänzen, Polieren, Entzundern oder Entrosten.

beschreibt die Eigenschaft einer Oberflächenschicht, mit einem Grundwerkstoff eine dauerhafte Verbindung einzugehen. Die Haftung basiert dabei auf verschidenen WIrkmechanismen der physikalisch-chemischen Bindungskräften sowie der mechanischen Verklammerung. Zur Erzielung einer guten Haftung ist eine abgestimmte Vorbehandlung (Reinigung, Entfettung) des Grundmaterials notwendig. Bei der Auswahl des Schichtwerkstoffes ist der thermische Ausdehnungskoeffizient im Vergleich zu dem des Grundmaterials zu beachten, da sich sonst bei Temperaturänderungen mit der Ausbildung von Scherkräften die Haftung verringert.

ist der mechanische Widerstand, den ein Werkstoff der mechanischen Eindringung eines anderen Körpers entgegensetzt. Je nach der Art der Einwirkung unterscheidet man verschiedene Arten von Härte. So ist Härte nicht nur der Widerstand gegen härtere Körper, sondern auch gegen weichere und gleich harte Körper. Die Definition von Härte unterscheidet sich gegenüber der von Festigkeit, welche die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegenüber Verformung und Trennung darstellt. Bei den gängigen statischen Prüfmethoden (nach Brinell, Knoop, Rockwell oder Vickers) wird ein Eindringkörper mit einer definierten Kraft in den Werkstoff oder das Beschichtungsmaterial gedrückt. Der Härtewert berechnet sich dann aus der Größe des entstandenen Eindrucks.

ist eine spezielle Art der selektiven Anodisation von Aluminiumwerkstoffen unter sehr hohen Stromdichten und damit verbunden kürzeren Prozesszeiten. Die hohe Stromdichte und folglich hohe Wärmeentwicklung bedarf einer ausgeklügelten Bauteilaufnahme (Werkzeug) und Kühlung. Letztere wird durch eine hohe Zirkulation des Beschichtungselektrolyten während des Prozesses erreicht (Verweis SELGA-COAT(R)).

ist eine standardisierte Galvanisiereinheit im Kleinmaßstab für das Labor und gehört seit langem zu den Standardmethoden der Galvanotechnik. Sie besteht aus einem trapezförmigen Behälter aus elektrisch nichtleitendem Material zur Anordnung der Elektroden. Diese sind dabei so angeordnet, dass die kathodischen und anodischen Effekte (Feldlinieneinfluss) über weite Stromdichtebereiche beobachtet werden können. Auf diese Weise lassen sich die Einflüsse der Badparameter (z.B. Temperatur, pH-Wert, Elektrolytzusammensetzung etc.) auf die Eigenschaften und Qualität der abgeschiedenen Schicht in Abhängigkeit der Stromdichte bestimmen.

ist die Bestimmung des Wechselstromwiderstands (Impedanz) in Abhängigkeit der Frequenz des Wechselstroms. Hierfür wird die Frequenz über einen definierten Frequenzbereich bei konstanter Wechselspannung variiert, der jeweilige korrespondierende Wechselstrom erfasst und daraus die Impedanz gebildet. Ein großer Anwendungsbereich ist die Elektrochemie, bei der die Impedanzspektroskopie zur Untersuchung des Korrosionsverhaltens bzw. Korrosionsschutzes von Beschichtungen eingesetzt wird. DIe Vorteile sind quantitative Aussagen im direkten Vergleich sowie die schnelle und einfache Durchführung (Kurzzeitkorrosionsuntersuchung).

ist eine spezielle Form der Korrosion, bei der die Korrosion entlang der Korngrenzen verläuft. Die Gründe liegen in unterschiedlichen Zusammensetzungen zwischen Korn und Korngrenze und der daraus resultierenden unterschiedlichen Korrosionsbeständigkeit. Als Folge stellt die Korngrenze im Vergleich die korrosionsanfälligere Stelle dar und wird bevorzugt aufgelöst. Beispiele für anfällige Werkstoffe sind austenitische Stähle (Bildung von Chromkarbiden) oder Aluminiumlegierungen der Reihe 2 und 5.

ist ein Spülverfahren, bei dem das Wasser in einem mehrteiligen Behälter von einem Segment in das jeweils nächste Segment abfließt. Die zu spülenden Bauteile werden in Gegenrichtung vom letzten Segment zum ersten bewegt und kommen somit nacheinander mit Wasser von zunehmender Sauberkeit in Berührung.

ist eine Elektrode, durch die einem Bauteil über einen elektrischen Leiter Elektronen zugeführt werden. Diese Elektronen werden an der Phasengrenze an die chemischen Reaktionspartner (Elektrolyt) abgegeben, die sogenannte Reduktionsreaktion.

auch Bimetallkorrosion oder galvanische Korrosion ist eine elektrochemische Korrosion zweier verschiedener metallischer Werkstoffe oder elektronenleitender Zusammensetzungen, die eine unterschiedliche Position in der elektrochemischen Spannungsreihe haben. Daraus resultiert – bei unmittelbarem Kontakt der beiden Partner und gemeinsamer Benetzung durch einen wässrigen Elektrolyten (galvanisches Korrosionselement) – eine unterschiedliche Korrosionsbeständigkeit, wonach der unedlere Werkstoffpartner beschleunigt korrodiert (Opferanode).

entstehen durch eine (elektro)-chemische Reaktion (Umwandlungsschicht) mit einer Behandlungslösung. Es erfolgt also eine Deckschichtbildung (Umwandlungsschicht) bestehend aus Elementen des Grundmaterials und der angreifenden Agens. Beispiele für solche Prozesse sind Passivieren, Phospahtieren oder auch Anodisieren.

ist die „Physikochemische Wechselwirkung zwischen einem Metall und seiner Umgebung, die zu einer Veränderung der Eigenschaften des Metalls führt und die zu erheblichen Beeinträchtigungen der Funktion des Metalls, der Umgebung oder des technischen Systems, von dem diese einen Teil bilden, führen kann“ (DIN EN ISO 8044). Die Korrosion führt folglich zu einer messbaren Veränderung des Werkstoffes, der sogenannten Korrosionserscheinung. Erfolgt hierdurch eine Beeinträchtigung der Funktion des Bauteils/Systems, dann spricht man von einem Korrosionsschaden.

beschreibt die „Fähigkeit eines Metalls, die Funktionsfähigkeit in einem gegebenen Korrosionssystem beizubehalten“ (DIN EN 8044).

ist das Prüfen von Werkstoffen in festgelegten, meist praxisfremden Medien zur Kontrolle der Lieferqualität bzw. des geforderten Zustandes.

beschreibt Maßnahmen innerhalb des Korrosionssystems zur Vermeidung oder Verringerung von Korrosionsschäden.

Bei diesem Verfahren handelt es sich um eine selektive Behandlung der Bauteiloberfläche, bei der eine Oxidationsschicht mittels Laser erzeugt wird. In lokal begrenzten und sehr präzisen, gut zugänglichen Oberflächenbereichen entsteht eine Schicht mit hoher Härte und Verschleißbeständigkeit. Unter Einsatz eines Prozessgases und durch Wärmeeinbringung des Lasers wird der oberflächennahe Bereich des Substrates aufgeschmolzen und auf diese Weise in eine Oxidationsschicht umgewandelt. Der Prozess verläuft gänzlich ohne flüssige Chemie oder Elektrolyte. Das Verfahren ist anwendbar auf Aluminium und Titanwerkstoffen (Verweis LASOX-COAT(R).

bezeichnet den Vorgang des Abdeckens in der Galvanik. Der nicht zu beschichtende Oberflächenbereich wird hierzu vor Schutz des Beschichtungsmaterials mit Hilfe von Abdecklacken, -folien oder Klebebändern abgedeckt. Bohrungen werden durch passende Stopfen abgedichtet.

ist die Darstellung sowie qualitative und quantitative Beschreibung des Gefüges von metallischen Werkstoffen. Diese Disziplin der Metallkunde wird mit Hilfe mikroskopischer Verfahren an speziell präparierten Materialabschnitten durchgeführt. Hierfür ist ein vorheriges Heraustrennen des zu begutachtenden Abschnittes und anschließende Präparation in einer Einbettmasse sowie Hochglanzpolitur notwendig. Zur Sichtbarmachung der Mikrostruktur (Korngröße, Korngrenzen, Orientierung, Ausscheidungen etc.) sind je nach Werkstoff spezielle Anätzungen notwendig.

ist die an der Grenzfläche von Flüssigkeiten wirkende Kraft und beruht auf der gegenseitigen Anziehung der Flüssigkeitsmoleküle. Die Flüssigkeit bildet hierbei eine möglichst kleine Oberfläche aus und ohne Einwirkung einer äußeren Kraft entsteht eine Kugelform. Eine hohe Oberflächenspannung des Wassers zum Beispiel wirkt sich bei der Herstellung metallischer Überzüge oftmals negativ aus, und es werden zur Reduzierung der Oberflächenspannung Netzmittel hinzugegeben.

beschreibt die Eigenschaft bestimmter Metalle oder Legierungen, durch Wechselwirkung mit der Umgebung (Atmosphäre) eine dünne Oxidschicht auszubilden, die die Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessert. Beispiele für solche Metalle sind Chrom, Aluminium, Nickel, Zinn oder Titan. Eine Passivschicht kann auch durch ein definiertes technisches Verfahren erzeugt werden. z.B. durch Eloxieren bei Aluminium (Verweis auf Anodisation).

beschreibt ein Verfahren in der Oberflächentechnik zur Erzeugung einer Konversionsschicht aus Metallphosphaten. Durch eine chemische Reaktion der Oberfläche mit dem umgebenden Elektrolyten kommt es zur Ausbildung dieser festhaftenden Umwandlungsschicht bestehend aus Elementen des Grundwerkstoffs und der Bestandteile der Phosphatierungslösung. Die erzeugte Schicht verbessert den temporären Korrosionsschutz sowie die Haftung von anschließenden Lackschichten sowie deren korrosive Unterwanderung. Gängige Werkstoffe für das Phosphatieren sind Eisen, Zink und deren Legierungen, aber auch Aluminium kann in speziellen Lösungen behandelt werden.

Mit diesem Verfahren können auf den Leichtmetallen Aluminium, Magnesium und Titan sowie deren Legierungen oxidische Schichten erzeugt werden. Die Ursprünge des Verfahrens gehen auf die 1980er Jahre zurück, damals auch bekannt unter der Bezeichnung „anodische Oxidation unter Funkenentladung (ANOF)“. Die Herstellung dieser Schichten erfolgt in wässrigen Elektrolyten durch Anlegen einer speziellen äußeren Stromquelle unter Funkenentladung. Das Bauteil wird hierbei als Anode geschaltet und es bilden sich korrosions- und verschleißschützende Schichten aus. Durch spezielle Elektrolytbestandteile können auch schwarze Schichten erzeugt werden, die zusätzlich aufgrund der Schichtstruktur in optischen Anwendungen mit niedrig geforderten Reflektionswerten eingesetzt werden können. (Verweis auf KEPLA-COAT und MAGOXID einfügen)

beschreibt ein Verfahren zur Abbildung von Objekten und Oberflächen mittels Elektronenstrahlen. Das Rasterlektronenmikroskop (REM) besteht aus einer Vakuumkammer zur Einschleusung des zu untersuchenden Bauteils, einer Elektronenquelle, einer Hochspannungsquelle sowie diverser Linsen, Ablenkungseinheiten und Detektoren. Der Elektronenstrahl rastert zur Bildgebung die Oberfläche ab und die entstehenden Sekundärelektronen werden mit Hilfe des Detektors für die Bildverarbeitung verwendet. Die Auflösung ist von der Geräteausstattung abhängig und kann im Bereich bis kleiner 10 nm gute Ergebnisse liefern. Der Materialkontrast kann zudem über die Rückstreuung von Elektronen beeinflusst werden. Das REM wird komplementär häufig mit einem qualitativ-quantitativen Analyseverfahren zur Identifizierung von chemischen Elementen in den oberen Schichten ergänzt, der sogenannten energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX). Die Probe wird mit einem fokussierten Elektronenstrahl mit definierter Energie beschossen und die dadurch für die vorliegenden Elemente erzeugte und charakteristische Röntgenstrahlung mittels Detektor registriert. Hierbei wird nicht nur der unmittelbare Oberflächenbereich analysiert, sondern auch tiefer gehende Bereiche aufgrund der Eindringung des Elektronenstrahls erfasst. Mit dem Verfahren lassen sich alle Elemente ab Bor bestimmen.

Die Rauheit beschreibt die Unebenheit einer Oberfläche. Zur quantitativen Bewertung dieser unterschiedlichen Oberflächenhöhen gibt es verschiedene Berechnungsverfahren, deren Ergebnisse in Form von Rauheitskennwerten verschiedene Eigenheiten der Oberfläche beschreiben.

bezeichnet die nach einer industriellen Telereinigung noch auf dem Bauteil befindlichen und technisch nicht vollkommen vermeidbare Verunreinigungen. Geringe Mengen an Restschmutz müssen die Funktion der fertigen Bauteile nicht beeinträchtigen und sind somit durchaus tolerierbar, weshalb die technische Sauberkeit dann erfüllt ist. Die Anforderungen an die Sauberkeit variieren je nach Anwendung, wonach empfindliche Systeme wie in der Medizintechnik oder der Elektronik höhere Sauberkeitsanforderungen besitzen. Die notwendigen Maßnahmen zur Sauberkeit sollten allerdings auch aus wirtschaftlicher Sicht betrachtet werden, da die Kosten und der Aufwand mit den Anforderungen erheblich steigen.

Es handelt sich hierbei um eine weitverbreitete Korrosionsprüfung zum Nachweis der gelieferten Qualität von Bauteilen (DIN EN ISO 9227). Bei beschichteten Bauteilen kann hierdurch die Qualität der Beschichtung oder des metallischen Überzugs geprüft werden. Die Prüfung findet zum Beispiel – bei neutralem Prüfmedium – durch Vernebelung einer Natriumchlorid-Lösung (50 g/l) bei 35 °C in einer Prüfkammerkammer statt. Es gibt zudem verschärfte Varianten mit Zusatz von Essigsäure oder Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat. Als Qulitätsmerkmal gilt eine vorab definierte Zeitdauer bis zum Eintreten eines gewissen Bauteil-/Oberflächenzustandes. Dieser Zustand kann beispielsweise durch Bewertung des Schutzgrades erfolgen (DIN EN ISO 10289).

Unter diesem umgangssprachlichen Begriff wird das Druckluftstrahlen mit festem Strahlmittel zur Oberflächenbehandlung eines Werkstücks (Strahlgut) verstanden. Die Werkstoffbehandlung dient der Beseitung unerwünschter Bestandteile von der Oberfläche, wie z.B. Verunreinigungen, Rost, Farbe, oder zum gezielten Anrauen, Mattieren oder Verdichten. Als Strahlmittel kann Sand, Korund, Glas, Kunststoff und andere eingesetzt werden, das dann durch die Beschleunigung mit Druckluft auf dem Strahlgut eine meist abrasive Wirkung erzeugt.

Die Schichtdicke ist ein zentrales Qualitätsmerkmal einer Beschichtung oder eines metallischen Überzugs. Sie beeinflusst maßgeblich die Beanspruchbarkeit und somit die seitens Kunde geforderte funktionelle Eigenschaft (Korrosionsbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit, elektrische Eigenschaft, Optik etc.). Bei der Schichtdickenprüfung richtet sich die Auswahl des anzuwendenden Messverfahrens in erster Linie nach dem Substrat- und Beschichtungswerkstoff. Nicht zerstörende Messungen können beispielsweise mittels Aufsatzsonden durch Wirbelstromverfahren und magnetischem Verfahren erfolgen. Darüber hinaus kann der Nachweis am metallografischen Schliff und mikroskopischen Verfahren erfolgen und z.B. mit einer Härtemessung kombiniert werden.

Das Sealing bezeichnet eine Nachbehandlung von anodischen Schichten zur maßgeblichen Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit. Die Nachbehandlung erfolgt üblicherweise mit Heißwasser (96-100 °C) und dient dem Verschließen der Poren. Es gibt weitere Varianten unter Zusatz von z.B. Nickel oder Chrom, und vor der Nachbehandlung kann ebenso ein Einfärben der anodischen Schichten stattfinden (Verweis HC).

Bei diesem Verfahren werden die zu anodisierenden Aluminiumbauteile in spezielle Werkzeugaufnahmen eingelegt und die zu beschichtenden Bereiche durch spezielle Abdichtungstechnik separiert. Danach erfolgt der Zutritt des Elektrolyten unter Strömung und nach Anlegen des Stroms die Schichtbildung. Dieser Vorgang läuft üblicherweise innerhalb einer Miute ab und es werden Schichtdicken bis zu 25 µm erreicht. Der Elektrolytverbrauch wird auf ein Minumum begrenzt und neben der Wirtschaftlichkeit ist ebenso eine hohe Arbeits- und Prozesssicherheit aufgrund des gekapselten Prozesses gewährleistet (Verweis SELGA-COAT)

Als Substrat wird das Werkstück oder Bauteil bezeichnet, das als Unterlage für das aufzubringende Schichtmaterial dient.

Bei dieser Art Prüfung handelt es sich um eine Reibbeanspruchung mit anschließender Ermittlung des Schicht-Masseverlustes (ISO 10074, ASTM D4060). Die Reibbeanspruchung erfolgt rotierend über angepresste Reibrollen. Je geringer der Masseverlsut nach definierter Laufzeit ist, desto höher ist die Abriebfestigkeit des Schichtmaterials.

ist ein Galvanisierverfahren, bei dem das zu beschichtende Werkstück nicht in einen Elektrolyten eingetaucht, sondern mit einem als Anode geschalteten Tampon (Bürste, Pinsel) benetzt wird. Der Tampon und der darin beinhaltete Elektrolyt wird mehrmals über die zu beschichtende Stelle hin und her bewegt, wodurch ein loakler Schichtauftrag realisiert wird.

ist eine Messmethode zur zweidimensionalen Erfassung einer Oberfläche. Unter einer Vorschubbewegung wird dazu ein Tastsystem (Nadel) horizontal über die Oberfläche bewegt und die resultierenden Bewegungen der Nadel in vertikale Richtung aufgezeichnet (DIN EN ISO 3274). Im weiterführenden Schritten können aus den Messergebnissen Rauheitskenngrößen gebildet werden (DIN EN ISO 4287).

bezeichnet die je nach Anforderung ausreichend geringe Verschmutzung von Werkstücken mit Partikeln. Die maximal erlaubte Anzahl an Partikel wird pro Flächeneinheit festgelegt, ggfs. wird auch zwischen metallischen und nicht-metallischen Partikeln unterschieden.

In der Technik eingesetzte Stoffe, die aneinanderliegende Materialien auch bei hohen Temperaturen und Drücken trennbar halten sollen. Eine Anwendung ist zum Beispiel das Verhindern des Anhaftens von Guss- oder Formteilen an der Form bei Abformprozessen (Formtrennmittel). Nachteilig wirken sich Rückstände solche Trennmittel meist bei der Weiterverarbeitung aus (siehe filmische Verunreinigung).

Hierbei handelt es sich um eine Reinigung mit mechanischer Unterstützung durch in das Tauchbecken eingebrachte Ultraschallwellen. Durch die Ultraschallwellen in der wässrigen Reinigungslösungen entstehen bestimmte Druckverhältnisse (Zug- und Druckspannungen), die in Niedrigdruckbereichen den Dampfdruck der Reinigungslösung unterschreiten und zur Bildung von Kavitationsblasen führen. Durch anschließenden Anstieg des Drucks kollabieren diese Bläschen wieder und es bildet sich ein Microjet aus, der eine mechanische Reinigungswirkung auf der Oberfläche erzeugen kann und somit die Reinigungswirkung unterstützt.

wird auch als demineralisiertes oder deionisiertes Wasser (Deionat) bezeichnet, bei dem die üblicherweise in normalem Leitungswasser befindlichen Salze (Anionen und Kationen) weitgehend herausgefiltert sind. Dies geschieht entweder über spezielle Ionentauscherpatronen oder durch Umkehrosmose mit nachgeschalteter Restentsalzung. Der Reinheitsgrad des demineralisierten Wassers wird anhand der elektrischen Leitfähigkeit (Siemens pro Meter – S/m) bestimmt. Durch Ionenaustausch werden üblicherweise Leitfähigkeiten von kleiner 5 µS/cm erreicht.

Der Warenträger bezeichnet die Vorrichtung, in der die Werkstücke/Bauteile innerhalb des Oberflächenbehandlungsprozesses aufgehängt bzw. positioniert sind. Hierbei unterscheiden sich je nach Geometrie und Anzahl der Werkstücke sowie spezifischem Prozess die Ausführung und der Werkstoff des Warenträgers.

Die Wärmeleitfähigkeit ist eine physikalische Größe, die angibt, wie gut ein Material Wärme leiten kann. Sie beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Wärmeenergie durch seine Struktur und seine Teilchenbewegungen zu transportieren. Die Wärmeleitfähigkeit wird in der Einheit Watt pro Meter und Kelvin (W/mK) gemessen. Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit können Wärme schnell und effizient transportieren, während Materialien mit niedriger Wärmeleitfähigkeit Wärme nur langsam oder gar nicht transportieren können. Metalle wie Kupfer und Aluminium haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit und werden daher oft in der Wärmeübertragung eingesetzt, z.B. in Heizkörpern oder Kühlkörpern. Isoliermaterialien wie Styropor oder Glaswolle haben dagegen eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und werden daher als Wärmedämmung eingesetzt.

Die Wechselwirkung von Wasserstoff mit metallischen Werkstoffen kann eine Beeinträchtigung der Werkstoffeigenschaften und des Werkstoffverhaltens bewirken. Die Auswirkung einer Wasserstoffaufnahme (absorbierbarer atomarer Wasserstoff) und das Phänomen der Wasserstoffversprödung äußert sich zum Beispiel durch Einbußen der mechanischen Eigenschaften, der Verarbeitbarkeit, der Verformungsfähigkeit und Zähigkeit und der Schwingfestigkeit. Die Gefahr dieser Wasserstoff-induzierten Bauteilschädigung ist in vielen Bereichen der Technik gegeben, u.a. auch bei der Abscheidung von Metallüberzügen und deren Vorbehandlungsprozessen oder auch später in der Anwendung durch Korrosionsprozesse.

sind meist aus galvanischen Schichten tiefschmelzender Metalle (z.B. Zinn) durch Druckspannung hervorgerufene, spontan wachsende Haarnadel-Kristalle. Sie stellen aufgrund ihrer Länge von bis zu mehreren Millimetern insbesondere im Fall von Zinn-Whiskern ein ernsthaftes Problem für die Zuverlässigkeit von elektronischen Bauteilen dar.

Die Zinkatbehandlung dient dazu, die Reaktion der Aluminiumoberfläche an Luft zu verhindern um auf diese Weise haftfeste anschließende metallische Überzüge zu ermöglichen. Da Aluminium und seine Legierungen eine hohe Affinität zu Sauerstoff haben, bilden sie typischerweise an Luft oder in Wasser sehr rasch eine zusammenhängende Oxidschicht aus, die eine metallische Bindung abgeschiedener Schichten verhindert. Eine haftfeste Verbindung gelingt nur, wenn nach Entfernung der Oxidhaut gleichzeitig eine temporäre Schutzschicht aufgebracht wird. Stand der Technik ist dazu das Zinkatverfahren, bei dem sich Zink – und ggfs. Legierungselemente – in einer stark alkalischen Lösung (Zinkatbeize) durch Zementation auf der sich auflösenden Aluminiumoberfläche niederschlägt (im Bereich bis 500 nm).