Einsatzstoffe
In galvanischen Betrieben wird eine Vielzahl von Einsatzstoffen angewandt. In der Vorbehandlung sind es Reinigunsmittel, z. B. Tenside oder Lösungsmittel (Details: Metall > Einsatzstoffe > Reinigen). Weiterhin werden hier Säuren, teilweise auch Laugen, zur Entfernung von Korrosionsschichten und zur Aktivierung der Oberfläche genutzt.Grafik: Prozessschritte und Einsatzstoffe bei der Metallabscheidung
Quelle: ABAG-itm, Pforzheim
Die galvanische Abscheidung von Metallen kann in unterschiedlichen Wirkbädern stattfinden. Grundsätzlich besteht der Elektrolyt aus Wasser, Metallsalzen und Zusatzstoffen (sog. Additive, organische Substanzen, wie Einebner, Glanzbildner). Die Zusammensetzung der Elektrolyte im Wirkbad ist je nach Anforderung vielfältig.
Nach der Beschichtung erfolgt meist eine Nachbehandlung, die der Verbesserung des Korrossionsschutzes und der optischen Erscheinung dient. Ein wichtiges Verfahren ist die Chromatierung.
Sämtliche Behandlungsschritte erfolgen im Tauchverfahren. Größere Werkstücke (Ware) sind an Gestellen aufgehängt, unempfindliche Kleinteile werden in Trommeln durch die Bäder transportiert.
Ausschleppungen und Verunreinigungen
Bei jedem Tauchvorgang wird Prozesslösung mit dem Werkstück ausgeschleppt, die anschließend in einem Spülbad abgereinigt werden muss, um eine Verunreinigung der Folgebäder zu vermeiden. Die Ausschleppung ist daher durch geeignete Maßnahmen möglichst gering zu halten (näheres siehe Metall >Galvanik > Spülen > Ausschleppung).
Bild: Galvanischer Betrieb
Quelle: Fa. Schwarze & Linder GmbH & Co. KG
Behandlung von Elektrolyten
In galvanischen Bädern reichern sich einerseits durch Verschleppungen aus den vorgeschalteten Bädern, durch Verschmutzungen der Werkstücke und andererseits durch chemische Reaktionen in den Bädern Störstoffe an. Dies führt in der Regel zu einer Verschlechterung der Abscheideleistung und der Beschichtungsqualität und schließlich zur Unbrauchbarkeit der Wirkbäder. Deshalb müssen die Bäder gepflegt, regelmäßig regeneriert und nachgeschärft werden. Kann mit diesem Maßnahmen die Funktionalität nicht mehr erhalten werden, so ist ein Badaustausch erforderlich. Verworfene Bäder und Ausschleppungen in Spülbäder müssen in einer Abwasseraufbereitungsanlage behandelt oder als Sonderabfall entsorgt werden.
Zur Regeneration der Wirkbäder werden die Elektrolyte durch technische Maßnahmen wie beispielsweise Filtration, Elektrolyse oder Aktivkohlebehandlung gereinigt. Damit kann die Standzeit deutlich verlängert und die Kosten für den Neuansatz der Bäder verringert werden.
Zusammenfassend ergeben sich die folgenden Ansatzpunkte zur Verminderung der Stoffverluste in galvanischen Betrieben:
- Die Werkstücke sollten möglichst sauber in den Prozess eingebracht werden, um den Störstoffeintrag insgesamt zu verringern
- Verlängerung der Nutzungsdauer für Prozesslösungen. Dies wird im Wesentlichen durch die optimierte Reinigung der Werkstücke und die damit verbundene Senkung des Fremdstoffeintrages erreicht
- Verlängerung der Nutzungsdauer für Prozesslösungen durch Reinigung und Regenerierung der Bäder
- Minimierung der Elektrolytausschleppungen aus der Prozessstufe durch Konzentrationssenkung in der Prozesslösung und/oder Senkung der spezifischen Elektrolytausschleppung
- Verbesserung der Rückführung für ausgeschleppte Prozesslösungen, z. B. durch Minimierung der Spülwasserströme. Damit wird der Aufwand für prozessspezifische Konzentratoren verringert
- Teilstromableitung (Spülwasser, Konzentrate) und –behandlung zur Erhöhung des Verwertungsgrades für den nicht vermeidbaren Stoffüberhang
