Grundlage
Die Vorteile vom Kunststoffgalvanisieren sind seit langem bekannt. Der zunehmende Kostendruck lässt jedoch den Gewinn der produzierenden Parteien schmel zen. Deshalb werden auftretende Fehler gerne den „anderen“ angelastet. Die Produktions- und Ausschusskosten lassen sich jedoch durch eine gemeinschaftliche Optimierung im Dialog mit allen Beteiligten reduzieren. Bei jeder Konstruktion bildet die Funktionsfähigkeit eines Teiles oder Produktes die unabdingbare Grundlage. Beim dekorativ galvanisierten Kunststoffteil ist es in erster Linie die Optik und die Haftung zwischen Metallschi cht und Kunststoff. Die Formhaltigkeit bildet einen weiteren, wichtigen Gesichtspunkt. Verzug der Teile wird vor allem durch die Kontaktierung an den Gestellen oder durch innere Spannungen im Spritzteil verursacht. Viele mögliche Fehler lassen sich schon mit einer geeigneten Konstruktion vermeiden. Sehr oft wird vom Marketing ein einfaches, farbiges Kunststoffteil gefordert um im nachhinein eine hochwertig galvanisierte Variante zu wünschen.
Metallhaftung
Beizen, Grundlage für die Metallhaftung.
Mittels einer Chromschwefelsäure wird die Butadienkomponente aus dem ABS herausgelöst.
Es entstehen mikroskopisch kleine Kavernen in denen später auf chemischen Weg Nickel verankert wird.
Grundsätzlich kann man Teile richtig, über- oder unterbeizen.
Metallhaftung
Der optimale Beizvorgang hängt einerseits von den Beizbadparametern und anderseits vom Spannungs- und Orientierungszustand der Kunststoffoberfläche ab.
Der Beizprozess greift spannungsarm oder spannungsreich gespritzte Oberflächen verschieden stark an.
Lage und Gestalt der Anspritzpunkte sind wichtige Elemente für einen spannungsarmen Spritzling.
Unterschiedliche Spannungszustände innerhalb eines Bauteils treten leicht auf, bei:
Querschnittsverengung / unterschiedliche Wandstärken.
Unterschiedliches Abkühlverhalten aufgrund ungleichmässiger Temperierung.
Spritzspannungen im Teil beeinflussen die Metallhaftung.
Bindenaht
Die Bindenaht sollte, wenn immer möglich in einen unsichtbaren Bereich verlegt werden. Auf Grund immer komplizierteren Geometrien ist dies allerdings nicht immer möglich. Es ist dann Aufgabe des Spritzgiessers, durch entsprechende Werkzeugtemperaturen die Auswirkungen der Bindenaht zu verkleinern.
Die Bindenaht muss unbedingt eingeebnet werden, weil sie ansonsten durch das Reflexionsverhalten der Oberfläche verstärkt sichtbar wird.
Die Bindenaht gehört nicht auf eine Hauptsichtfläche
Pickel und Blasen
Die Ursachen für Pickel und Blasen sind sowohl im Spritzgiessprozess als auch bei der Galvanisierung zu suchen. Treten die Fehler immer an der selben Stelle auf, liegt der Spritzgiessprozess als Ursache nahe.
Prinzipiell gilt, dass alle Fehler an Spritzlingen auch an galvanisierten Formteilen sichtbar werden. Die Galvanisierung überdeckt diese Fehler meist nicht, sondern verstärkt sie. Es ist wichtig zu wissen, dass diese Fehler am Rohteil vor der Galvanisierung nicht unbedingt erkennbar sind, dann aber nach der Galvanisierung sichtbar werden.
Der Konstrukteur muss in der Konstruktionsphase auf scharkantige Übergänge, Unterschiedliche Wandstärken und Gravurtiefen achten. So vermeidet er (bei optimalen Spritzbedingungen) Lufthaken oder Luftschlieren.
Zur Fehlervermeidung sollten alle Kanten und Übergänge am Werkzeug soweit wie möglich verrundet und Wanddickensprünge vermieden werden.
Feuchtes Granulat, Luftschlieren und –haken können zu Pickel und Blasen führen
Stromfluss
Beim Anlegen einer Spannung in einem galvanischen Prozess baut sich ein elektrisches Feld im Elektrolyten auf. Dieses Feld ist im nebenstehenden Bild durch die elektrischen Feldlinien dargestellt, die von der Anode zur Kathode (Werkstück) laufen. Auf diesen Feldlinien wandern die Ladungen (Metalle) zur Kathode und werden entladen. Eine Hohe Feldliniendichte bedeutet eine hohe Metallabscheidung und umgekehrt.
An Kanten kann sich ein sogenannter Kantenaufbau bilden. In der Tiefe ist die Streuung schwächer und es scheidet sich eine dünnere Metallschicht ab.