Die „eierlegenden Wollmilchsäue“ unter den Oberflächen: Funktionelle Oberflächen können mehr

Die Oberfläche eines Bauteils spielt häufig eine entscheidende Rolle, wenn es um die Funktionalität geht. Zahlreiche Beschichtungstechnologien dienen dazu, die Oberflächen verschiedener Grundmaterialien je nach Anforderungsprofil mit neuen oder verbesserten Eigenschaften zu versehen. So werden metallische Grundmaterialien durch geeignete Oberflächenbehandlungen mit funktionellen Eigenschaften ausgestattet, die der Werkstoff an sich nicht hergibt. Oft machen diese mit Hilfe der Oberflächentechnik realisierten Merkmale den Einsatz eines Bauteils für den gewünschten Zweck überhaupt erst möglich. Die funktionelle Oberflächentechnik ist sozusagen das „Zünglein an der Waage“.

Oberflächentechnik bietet ein Plus an Optionen

Zu diesen durch Oberflächenbehandlung zusätzlich hergestellten Funktionen zählen etwa:

– elektrische Eigenschaften wie Leitfähigkeit und Widerstand oder Abschirmung von elektromagnetischen Störwellen
– physikalische Merkmale wie Härte und Temperaturbeständigkeit
– mechanische Funktionen wie Duktilität
– Systemeigenschaften wie Verschleißfestigkeit
– chemische Funktionsanforderungen wie Korrosionsschutz, Beständigkeit gegen Chemikalien
– oder auch die Kombination von mehreren Eigenschaften.

Galvanotechnik für zahlreiche Einsatzmöglichkeiten

Oberflächenbehandlungen, die diese zusätzlichen Eigenschaften herstellen können, sind bspw. Auftragsschweißen, Metallspritzen, thermische Behandlungen oder die galvanische Metallabscheidung. Galvanische Metallüberzüge bieten mit einer Vielzahl von Beschichtungsverfahren und hervorragenden Eigenschaften eine große Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Herstellung technologischer Spitzenerzeugnisse. Denn galvanische Oberflächen bieten Vorteile, die ihresgleichen suchen: höchste Qualität technischer Eigenschaften und gleichzeitig eine ansprechende, hochwertige Optik. Gepaart mit dünnen Schichten und geringem Gewicht bei hoher Effizienz machen diese Merkmale die Galvanotechnik zu einer äußerst nachhaltigen Technologie.

Da verwundert es kaum, dass galvanische Beschichtungen überall zu finden sind -von der Automobilindustrie, die etwa 3.000 beschichtete Teile in einem Pkw verbaut, über Luft- und Raumfahrt, den Maschinen- und Anlagenbau bis zur Elektrotechnik, Elektronik und der Konsumgüter- und Sanitärindustrie.

Beispiele für funktionelle Oberflächenanwendungen im Automotive-Bereich © Alexandr Mitiuc/Fotolia

Beispiel: Elektrotechnik

In der Welt der Elektronik etwa ginge nichts ohne Galvanotechnik. Die Dreh- und Angelpunkte der Hardware in der Elektronik sind die gedruckten Schaltungen, oft Leiterplatten genannt. Sie bestehen aus Isoliermaterial, das zunächst durch galvanisches Verkupfern leitfähig gemacht wird. Anschließend sorgen galvanotechnisch aufgebrachte Beschichtungen wie Zinn, Silber, Gold oder Kombinationen der Verfahren für die optimale Verbindung von Leiterplatte und elektronischem Bauelement. Auch chemisch Nickel kommt in der Elektrotechnik häufig zum Einsatz, wie auch der Anwendungsfall eines Bremsregelsystems zeigt. Hier hat das Aufbringen der Beschichtung den Einsatz des gewünschten Grundmaterials überhaupt erst möglich gemacht. Statt des teureren und schwereren Werkstoffs Kupfer wird Aluminium eingesetzt. Da Aluminium aber nicht alle Eigenschaften erfüllen konnte, die das Bauteil leisten musste, v.a. hinsichtlich Wärmeableitung, wird eine spezielle, besonders lötfähige chemisch Nickel-Beschichtung aufgebracht.

Chemisch Nickel vereint zahlreiche positive Eigenschaften

Chemisch Nickel ist über die Elektronik hinaus ein gutes Beispiel dafür, welchen Beitrag funktionelle Oberflächen an der Funktion der Bauteile leisten können:

– Durch seine hohe Maßhaltigkeit und Konturtreue ist chemisch Nickel sehr gut geeignet zum Beschichten besonders komplexer Geometrien, auch im Innenbereich.
– Je nach Phoshporgehalt ist die Nickel-Phosphor-Oberfläche, wie chemisch Nickel auch genannt wird, geeignet zum Erhöhen des Verschleißschutzes, für einen hohen Korrosionsschutz und für das Verringern von abrasivem Verschleiß.
– Chemisch Nickel sorgt für eine höhere Härte.
– Die chemisch Nickel-Oberfläche kann u.U. die Lötbarkeit eines Bauteils verbessern oder herstellen.

Informieren Sie sich – weitere Details zu chemisch Nickel und seinen Vorteilen finden Sie auf der Verfahrensseite!

In unserer Serie „Faszination Oberflächentechnik“ erfahren Sie, warum Oberflächenbeschichtung aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken ist. Lesen Sie hier mehr über

• Korrosionsschützende Beschichtungen
• Dekorative Oberflächen im Auto-Interieur
• Dekorative Beschichtungen im Alltag

Hier geht’s zu den weiteren Artikeln unserer Serie „Funktionelle Oberflächen können mehr“

Teil 2: Elektrische Leitfähigkeit durch Oberflächentechnik herstellen mit Silber als funktioneller Oberfläche und dem Anwendungsbeispiel Schaltkontakte
Teil 3: Funktionelle Oberflächen: Erste Wahl bei besonderen Anforderungen
Teil 4: Oberflächenfunktionalität (fast) nach Wunsch
Teil 5: Oberflächen beschichten – aber nur da, wo eine Schicht benötigt wird!
Teil 6: Wirtschaftlicher, effizienter, haltbarer – Funktionelle Beschichtungen erhöhen die Lebensdauer häufig um ein Vielfaches

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