Warm arbeitender Zinkelektrolyt

Aufgabenstellung
Zinkelektrolyte werden üblicherweise bei Raumtemperatur genutzt, zeigen bei Temperaturen über 35 °C, wie sie im Sommer durchaus auftreten, ungünstige Eigenschaften.
In Zusammenarbeit mit der Fachfirma LP Oberflächentechnik GmbH Witten und der Chemopur GmbH Herne sollte ein warm arbeitender saurer Zinkelektrolyt optimiert und mit herkömmlichen Elektrolyten verglichen werden. Gleichzeitig war der in die Vorbehandlung integrierte firmenspezifische Beizprozess vergleichend zu bewerten.

Versuchsdurchführung
Eine in der Schulgalvanik vorhandene Kleinbeschichtungsanlage wurde auf den erforderlichen Beschichtungsprozess umgebaut.
Über Beizversuche wurden die Beize und der Inhibitor ermittelt, die den geringsten Metallabtrag und die geringste Wasserstoffentwicklung ergaben. Mit den optimierten Beizen wurden anschließend die Verzinkungsversuche durchgeführt, die mit insgesamt vier Elektrolyten unter Variation der Zusammensetzung und der Arbeitsgrößen mittels statistischer Versuchsplanung erfolgten.
Die Zinkschichten wurden hinsichtlich Korrosionsverhalten (Salzsprühnebeltest nach DIN 50021), Biegeverhalten und Haftfestigkeit (90°- Biegung), Streufähigkeit (Hull- Zelle), Schichtdicke (Röntgenfluoreszenzmessung) und optischen Eindruck (Sichtprüfung) bewertet.
Der warm arbeitende Elektrolyt wurde nach dem Eignungsnachweis weiter optimiert.

Versuchsergebnisse
Der warm arbeitende Elektrolyt konnte bei veränderten Parametern und einer optimierten Zusammensetzung als gut geeignet eingeschätzt werden. Teilweise erreichte er bessere Ergebnisse als die kalt arbeitenden Elektrolyte. Günstig war vor allem das größere Arbeitsfenster der Einstellgrößen, das eine bessere Optimierung bezüglich bestimmter Zielgrößen gestattet. Zu korrigieren ist allerdings regelmäßig der bei höheren Temperaturen stärkere Verlust an organischen Zusätzen.

Teammitglieder:
Izzet Aydin
Zarah Hatami
Judith Ponke
Betreuer: Herr Peine/ Werkstattlehrer