Galvanisch Chrom




Chrom ist eine der beliebtesten Schichten in der Galvanotechnik.

 

Dabei gibt es einige Besonderheiten im Vergleich zu anderen Schichten. 

 

Schau dir jetzt an was es zu beachten gilt.

Steckbrief Chrom

Chromelektrolyte

Chrom Elektrolyte

Abscheidereaktion

Stoßstange und andere Chromteile verchromen

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Steckbrief Chrom

  • Symbol: Cr
  • Dichte: 7,19g/dm²
  • Schmelzpunkt: 1875°C
  • Oxidationszahlen 3 und 6
  • Härte:
    • Reines Chrom: 150 HV
    • Elektrolytisch abgeschiedenes Chrom: 400-1000HV
  • Normalpotential:
    • aktiv -0,71V
    • passiv 1,36V
  • Bildet sofort eine Oxidschicht

  • Silberähnliche blau-weiße Farbe
  • Reflexionsvermögen bei eine hochglanzpolieren Chromfläche: 65%
  • Geringe Benetzbarkeit
  • Widerstandsfähig gegen viele Säuren und Laugen
  • Es gibt Chrom 6+ und Chrom 3+ Elektrolyte
  • Wirkungsgrad 15%-25%
    • Absaugung wird benötigt

  • Anoden: unlösliche Bleianoden oder platinierte Tintananoden
    • Oftmals werden Hilfsanoden eingesetzt
  • Extrem schlechte Makrostreufähigkeit und Deckfähigkeit
  • Durch die hohen Stromdichten sind oftmals Blenden im Einsatz
  • In die Schichten wird viel Wasserstoff eingebaut
  • Hartchrom:
    • Teil wird direkt verchromt (bis in den mm Bereich)
  • Glanzchrom:
    • Teil wird meist verkupfert, vernickelt und dann relativ dünn (0,2µm bis 0,5µm) verchromt
  • Chrom Elektrolyte

    Glanzchrom

    Schwefelsauer

    fluoridfrei

    Mischsauer

    fluoridhaltig

    Mischsauer

    fluoridfrei

    CrO3 (g/l)

    350 – 400

    250 – 300

    250 – 300

    H2SO4 (%)

    1 – 1,2

    0,4 – 0,8

    1,1 – 1,5

    Fluoride (%)

    -

    0,5

    -

    Sulfonsäure (%)

    -

    -

    8 – 12

    Temperatur (°C)

    30 – 50

    30 – 50

    30 – 50

    Stromdichte (A/dm²)

    5 – 20

    5 – 20

    5 – 20

    Wikrungsgrad (%)

    Ca. 10%

    Ca. 15 %

    Ca. 27%

    Härte (bis ca… HV)

    900

    1200

    1000

    Ätzwirkung

    gering

    hoch

    gering

    Platinierte Titananoden

    ja

    nein

    ja

    Hartchrom

    Schwefelsauer

    fluoridfrei

    Mischsauer

    fluoridhaltig

    Mischsauer

    fluoridfrei

    CrO3 (g/l)

    200 – 250

    250 – 300

    250 – 300

    H2SO4 (%)

    1 – 1,2

    0,4 – 0,8

    1,1 – 1,5

    Fluoride (%)

    -

    1-3

    -

    Sulfonsäure (%)

    -

    -

    8 – 12

    Temperatur (°C)

    50 – 60

    50 -65

    50 – 60

    Stromdichte (A/dm²)

    40 -60

    40 – 60

    40 – 60

    Wikrungsgrad (%)

    Ca. 15%

    Ca. 25 %

    Ca. 27%

    Härte (bis ca… HV)

    900

    1200

    1000

    Ätzwirkung

    gering

    hoch

    gering

    Platinierte Titananoden

    ja

    nein

    ja

    Besonderheiten der Elektrolyte

    • Fremdsäuren werden immer ein Verhältnis zur Chromsäure eingesetzt (%) Somit variiert die Soll-Vorgabe der Fremdsäuren mit der Konzentration der Chromsäure.
    • Der Wirkungsgrad ist unter 30% (Man könnte das Chrombad Scherzhaft als Wasserstoffbad bezeichnen)
    • Nur bei fluoridhaltigen Elektrolyten kann man Chrom auf Chrom abscheiden. (Siehe Ätzwirkung) Auf der Oxidschicht des Chroms lässt sich nicht abscheiden. Durch die hohe Ätzwirkung des fluoridhaltigen Elektrolyts, wird die Oxidschicht aufgelöst, was zu Folge hat dass das Chrom blank ist und somit beschichtbar. 

    Kathoden- und Anodenreaktion

    Kathodenreaktion

    Abscheidereation:

    [Cr2O7]2 + 14H+ + 12e –> 2Cr + 7 H2O

    Wasserstoffentwicklung:

    2H+ + 2e –> H2

    Angenommen wird, dass das Chrom zuerst auf Chrom(III) reduziert wird und erst im zweiten Schritt abgeschieden wird.

    Dabei entsteht mehr Chrom(III) als abgeschieden werden kann.

    Anodenreaktion

    Es entsteht auf der Bleianode eine Oxidschicht:

    Pb2+ – 2e + 2 H2O –> PbO2 + 4H+

    Sauerstoffentwicklung:

    2 H2O + 4e –> O2 + 4 H+

    An der Bleioxidschicht wird Chrom(III) zu Chrom (VI) oxidiert:

    2 Cr3+ – 6e + 7 H2O –>(PbO2)–> [Cr2O7]2- + 14 H+

    Unterschiede Hart- zu Glanzchrom

  • Der Hauptunterschied ist die Schichtdicke
  • Einige Parameter
  • Zwischenschichten
  • Schichteigenschaften
  • Wie du im Chrombad die Deckfähigkeit verbesserst


  • Höherer Chromsäuregehalt
  • Weniger Fremdsäuren
  • Tiefere Elektrolyttemperatur
  • Höhe Stromdichten
  • weniger Fremdmetalle im Elektrolyt
  • Hilfsanoden benutzen 
  • Oldtimerteile verchromen

    Beispiele:

    • Stoßstange
    • Tank
    • Motorradteile
    • Kleinteile

    Chrom ist nur ca. 0,3µm dick, daher steckt hinter einer Glanzchromschicht mehr als nur Chom.

    In der Regel: Stahl(Grundmaterial) – Kupfer – Nickel – Chrom

    Der Glanz geht von den darunterliegenden Schichten aus. Daher ist der Begriff „Glanzchrom“ etwas irreführend.

     

    Chrom abziehen

    Als erstes muss das Chrom runter. Das geht entweder chemisch oder mechanisch.

    Chemisch: Anodisch (entfetten) oder Salzsäurebeize

    Mechanisch: Sandstrahlen

     

    Nickel (und Kupfer) abziehen

    Das Nickel muss auch runter, Kupfer nicht zwingend. Jedoch wird das Kupfer beim chemischen abziehen automatisch mit abgezogen.

    Chemisch: Stripperlösung (cyanidisch)

    Mechanisch: Sandstrahlen

     

    Schleifen/ Sandstrahlen/ Entrosten

    Je nach Zustand des Teils muss es mechanisch behandelt werden. Das Teil muss vor dem Beschichten komplett sauber und Rostfrei sein. (Etwas Flugrost ist unproblematisch.) Um so ebener das Grundmaterial um so besser. Je nach Teil können auch Arbeitsschritte wie bürsten sinnvoll sein.

     

    Dick verkupfern 

    Um den ursprünglichen Glanz wieder zu bekommen müssen die Unebenheiten ausgeglichen werden.

    Dafür wird relativ dick verkupfert

     

    Polieren

    Die Kupferschicht wird poliert. Das ist die Basis für den Glanz.

    Natürlich wird der Glanz durch die Nickelschicht noch verstärkt, doch komplett ohne polieren erhält man kein schönes Ergebnis.

     

    Vernickeln – verchromen 

    Danach werden die Teile vernickelt und direkt anschließend verchromt.

     

    Zusammenfassung

    1.Chrom abziehen

    2.Nickel (und Kupfer) abziehen

    3.Schleifen/ Sandstrahlen/ Entrosten

    4.Dick verkupfern

    5.polieren

    6.Vernickeln – verchromen

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