Kontaktieren Sie Zhenling
Industrielle galvanische Beschichtung für präzisionsgefertigte Bauteile
Fehler bei der galvanischen Beschichtung entstehen deutlich häufiger bei der Zerspanung als im Beschichtungsbad. Wir bearbeiten das Bauteil, gleichen die Beschichtungsangabe mit der von Ihrem Kunden genannten Spezifikation ab und liefern das beschichtete Bauteil als eine Angebotsposition. Anfragen zur galvanischen Beschichtung sollten Grundwerkstoff, geltende Ausgabe der Spezifikation, Schichtdicke, Maskierung, Oberflächenbeschaffenheit und Abnahmeanforderungen des Käufers enthalten. Der Zeitplan hängt von den freigegebenen Vorgaben ab. Prüfen Sie Fertigungsablauf, Grenzen, Prüfnachweise und Ausschlüsse, bevor Sie einen Termin als verbindlich ansehen.
-
ASTM B633
Beanspruchungsstufen SC1–SC4 aus der Norm statt von einer Anbieterseite
-
5–25 µm
Zinkschichtdicken, die für die vier Beanspruchungsstufen tatsächlich vorgeschrieben sind
-
8,0 µm
Praktische Obergrenze für Gewindeteile, bevor der Flankendurchmesser beeinträchtigt wird
-
¼ Toleranzspielraum
ASME B1.1: Wie viel vom Toleranzspielraum eines Gewindes eine Beschichtung beanspruchen darf
-
Schriftlich festgelegter Leistungsumfang
Das Angebot benennt Zerspanung, Oberflächenbearbeitung, Zeichnungsfreigabe, Dokumentation und Zuständigkeit bei der Übergabe
-
Auftragsbezogen
Bestimmungsort, Verpackung, Exportdokumente und Lieferbedingungen werden schriftlich bestätigt
Über die meisten Ablehnungen beschichteter Teile entscheidet sich, bevor sie das Bad erreichen
Der Fehler, über den hinterher alle streiten
Eine Beschichtung kann ein Bauteil unbrauchbar machen, selbst wenn die Zerspanung vor der Oberflächenbearbeitung einwandfrei erschien. Deshalb sollten der Zustand des Grundwerkstoffs, die Zuständigkeit für die Reinigung, die funktionswichtigen Oberflächen und die Abnahmenachweise geklärt sein, bevor die externe Bearbeitung beginnt.
Ausschuss trifft ein, der Beschichtungsbetrieb macht den Grundwerkstoff verantwortlich, die Zerspanungswerkstatt das Bad, und der Käufer ist 10.000 km entfernt und kann den Streit nicht entscheiden. Dieser Streit wird teuer, weil er erst beginnt, nachdem das Geld ausgegeben wurde.
Es gilt die vom Kunden genannte Ausgabe der ASTM B633. Die Zuständigkeit für Fehler des Grundwerkstoffs und die Verantwortung des Hauptauftragnehmers richten sich nach dieser Ausgabe, der Bestellung und dem schriftlichen Angebot; aus einer allgemeinen Zusammenfassung eines Abschnitts darf keine Zuständigkeit abgeleitet werden.
Was Abschnitt 6.2 für Ihre Bestellung bedeutet
Einfach ausgedrückt weist die Norm Fehler des Grundwerkstoffs demjenigen zu, der das Bauteil zerspant hat, sofern der Beschichtungsbetrieb nicht Hauptauftragnehmer ist. Bei einem Modell mit betreuter Untervergabe ist die Zerspanungswerkstatt Hauptauftragnehmer; die Verantwortung geht also nicht über, sondern bleibt bei uns – genau deshalb funktioniert dieses Modell für den Käufer.
Oberflächenzustand vor der Beschichtung
Bei der galvanischen Beschichtung wächst aus einem Elektrolyten eine dünne Metallschicht auf einer Kathode; diese Schicht hebt Fehler hervor, statt sie auszufüllen. Eine 8 µm dicke Zinkschicht überbrückt keine 30 µm tiefe Werkzeugspur, sondern zeichnet sie nach. Jeder der folgenden Fehler entsteht bei der Zerspanung und wird erst sichtbar, nachdem die Oberflächenbeschaffenheit hergestellt wurde.
Fehlerbild → Ursache → der Kontrollpunkt, der den Fehler tatsächlich behebt. Die Ursachen wurden einem Praxisleitfaden zu Beschichtungsfehlern entnommen und anhand der Abschnitte 6.2 und 6.4 der ASTM B633 abgeglichen.
Was der Käufer sieht
Ursache
Kontrollpunkt
Blasenbildung oder Abblättern der Schicht
Öl, Ziehmittel oder Oxidschicht in einer Sacktasche verblieben; es konnte keine Haftung entstehen
Entfetten und Beizen im Fertigungslaufzettel festhalten, statt die Vorgehensweise dem Beschichtungsbetrieb zu überlassen
Matte oder fleckige Beschichtung in einer Vertiefung
Geringe Streufähigkeit eines sauren Bades bei tiefen Geometrien – im Geometrieelement bricht die Stromdichte ein
Badchemie bei der Prüfung der technischen Zeichnung anhand der Bauteilgeometrie auswählen; bei geforderter vollständiger Beschichtung in Vertiefungen ein alkalisches Bad wählen
Beschichtung an einer Innenecke dünner als angegeben
Der elektrische Strom konzentriert sich an Kanten und erreicht Ecken nur schwach; die Abscheidung folgt dem elektrischen Feld, nicht der technischen Zeichnung
Maßgebliche Oberflächen auf der technischen Zeichnung kennzeichnen, damit der Beschichtungsbetrieb weiß, wo die Mindestschichtdicke gemessen wird
Rissbildung an einem gehärteten Bauteil einige Tage nach der Lieferung
Bei Reinigung und Beschichtung aufgenommener Wasserstoff, der nicht innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters durch Wärmebehandlung ausgetrieben wurde
Zugfestigkeit und Härte auf der technischen Zeichnung angeben, damit die erforderliche Behandlung gegen Wasserstoffversprödung rechtzeitig vorgesehen wird
Gestell- oder Kontaktspuren auf einer Dichtfläche
Jedes Bauteil muss irgendwo gehalten werden; an der Haltestelle bleibt die Oberfläche unbeschichtet
Die Zerspanungswerkstatt legt den Kontaktbereich an einer Stelle fest, die keine Funktionsfläche ist
Vollständige Beschichtungsangaben sollten Grundwerkstoff und Verfahrensgrenzen festlegen, bevor das Bauteil den Beschichtungsbetrieb erreicht: Eine unvollständige technische Zeichnung mit der bloßen Angabe ‘verzinken’ lässt Badchemie, Schichtdicke, maßgebliche Oberflächen, Nachbehandlung und Abnahmekriterien offen. Dieser fehlende Leistungsumfang ist der grundlegende Grund für die Anfrage-Checkliste auf dieser Seite.
“
Diese Seite behauptet weder, dass Zhenling eine eigene Galvanikanlage besitzt, noch, dass dies nicht der Fall ist. Vor der Freigabe muss das Angebot die geltende Spezifikation, den Typ, die Beanspruchungsstufe, die maßgeblichen Oberflächen, die Zuständigkeit für externe Verfahren und die Abnahmenachweise benennen.
Arbeiten Sie mit einer technischen Zeichnung, auf der nur “verzinken” steht?
Technische Zeichnung zur Prüfung der Beschichtungsspezifikation senden →
Sie erhalten eine Rückmeldung zur Spezifikation, noch kein Angebot.
Galvanische Beschichtungen für von Zhenling zerspante Bauteile
Sechs Arten von Abscheidungen decken nahezu alle Beschichtungsangaben für zerspante Bauteile aus Stahl oder Edelstahl ab. Für jede nennen wir zunächst die Zusammensetzung, dann geeignete Grundwerkstoffe und schließlich die konkrete Anwendung, für die sie gewählt wird – in der Reihenfolge, in der ein Ingenieur entscheidet.
So lesen Sie diesen Abschnitt
Das Angebot gibt an, ob die einzelnen Schritte der Oberflächenbearbeitung intern oder von einem benannten externen Dienstleister ausgeführt werden, und legt Spezifikation, Zuständigkeit, Dokumentation und Lieferumfang fest. Veröffentlichte Normwerte belegen keine Prozessfähigkeit von Zhenling.
Wie eine abgeschiedene Schicht die physikalischen Eigenschaften eines Bauteils verändert
Galvanische Beschichtungen sind vielseitig, weil die abgeschiedene Schicht einem Grundmetall Eigenschaften verleiht, die ihm fehlen. Korrosionsbeständigkeit ist der häufigste Grund für eine entsprechende Angabe auf technischen Zeichnungen; eine korrosionsbeständige Schicht auf einem kostengünstigen Grundwerkstoff ist konstruktiv oft die bessere Lösung als eine durchgehend korrosionsbeständige Legierung.
Korrosion und Verschleiß: Eine Opferschicht verlangsamt die Korrosion, während eine harte Sperrschicht den Abrieb mindert; eine einzelne beständige Beschichtung leistet beides nur selten gut
Anlaufen und Oxidation: Zinn und Nickel erhalten die Lötbarkeit einer Kontaktfläche, indem sie die Oxidation verzögern, die diese sonst matt werden ließe
Gleitverhalten: Eine abgeschiedene Schicht verändert die Reibung an einem Gewinde oder einer Gleitfläche; deshalb beziehen sich Drehmomenttabellen auf eine festgelegte Oberflächenbeschaffenheit
Wärmebeständigkeit: Eine Diffusionssperre verhindert, dass sich zwei einzelne Metalle während der Wärmebehandlung miteinander legieren
Optische Wirkung: Die äußere Oberflächenbeschaffenheit ist eine dauerhafte optische Anforderung und wird anders beurteilt als eine funktionale Oberfläche
Hinweise zu Grundwerkstoffen: Edelstahl, Aluminium und legierter Stahl
Bei den Edelstahlsorten 303, 304, 304L, 316, 316L und 321 muss zunächst die passive Oxidschicht aktiviert werden, meist durch eine Nickel-Vorbeschichtung; sonst haftet die Schicht unabhängig von der Qualität des Bades nicht
Aluminiumlegierungen – auf US-Zeichnungen als aluminum bezeichnet – benötigen vor der Beschichtung einen Zinkat-Tauchschritt; bei vielen Aluminiumbauteilen ist Hartanodisieren der bessere Fertigungsablauf, worauf wir bei der Prüfung der technischen Zeichnung hinweisen
Für hochfeste legierte Stähle ab 1000 MPa gilt Abschnitt 6.4 der ASTM B633: Zerspante, geschliffene, kaltumgeformte oder kaltgerichtete Bauteile mit dieser oder einer höheren Festigkeit müssen vor der Beschichtung spannungsarm geglüht werden
Stahl über 1700 MPa ist ausdrücklich ausgeschlossen: Laut Abschnitt 1.3 der Norm dürfen solche Stähle überhaupt nicht galvanisch beschichtet werden
Bei Nickelbasislegierungen, C276 und 904L, die wir für Anwendungen in der chemischen Industrie zerspanen, ist in den meisten Fällen keine Beschichtung die richtige Wahl
Wo diese Schichten eingesetzt werden – und wo nicht
Die in der industriellen Galvanik üblichen Metalle sind Zink, Nickel, Kupfer, Zinn und Chrom, die aus verschiedenen Metallsalzen abgeschieden werden. Edelmetalle und Spezialanwendungen gehören zu anderen Lieferketten mit anderen Qualifizierungsverfahren: Gold-, Platin- und Palladiumlegierungen, Beschichtungen für Schmuck, Oberflächenbearbeitungen von 3D-Druckteilen, Beschichtungen chirurgischer Implantate mit maßgeblichen Anforderungen an die Biokompatibilität sowie Schichten für Halbleiter und Steckverbinder. Bauteile aus Titan und Aluminium und alle Bauteile, die wegen ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses gewählt wurden, werden gewöhnlich stattdessen anodischen oder Konversionsverfahren zugeführt.
01
02
03
04
05
Die vier Komponenten, die jede Abscheidung bestimmen
Jede Beschichtungsangabe, die Sie formulieren, betrifft vier Komponenten. Wenn Sie wissen, auf welche davon sich Ihre Anforderung auswirkt, lässt sich die technische Zeichnung leichter spezifizieren. Ein galvanischer Beschichtungsprozess benötigt eine Stromquelle, eine Anode, eine Kathode und eine Elektrolytlösung. Bei der Abscheidung bewegen sich Metallionen unter elektrischem Strom zwischen diesen Komponenten.
Komponente
Ihre Funktion
Was Sie über die technische Zeichnung vorgeben können
Stromquelle
Erzeugt den elektrischen Strom, durch den positive Ionen auf dem Bauteil reduziert werden
Nichts unmittelbar; die Stromdichte erklärt jedoch, warum die Schicht in einer Vertiefung dünner ist als an einer Kante
Anode
Liefert beim Auflösen Metallionen an die Beschichtungslösung oder leitet als inerte Anode den Strom
Das abgeschiedene Metall: Zink, Nickel, Kupfer, Zinn
Kathode
Das zu beschichtende Bauteil. Jede Oberfläche muss elektrisch leitfähig sein, damit eine Schicht darauf haften kann
Grundmetall, Oberflächenzustand, Kontaktstellen
Elektrolytlösung
Enthält ein oder mehrere Metallsalze, damit sich Metallionen auf dem Grundmetall anlagern können
Alkalische oder saure Badchemie, abhängig von Bauteilgeometrie und Grundwerkstoff
Die Abstufung der Beanspruchungsstufen
Die Abstufung der Beanspruchungsstufen – Gatto und andere Seiten, die sich auf Spezifikationen stützen, veröffentlichen die beiden Tabellen der ASTM B633 getrennt. Zu einem Entscheidungsweg verbunden beantworten sie die eigentliche Frage eines Käufers: nicht “Was ist SC3?”, sondern “Was schreibe ich auf die technische Zeichnung für ein Bauteil, das im Freien in salzhaltiger Umgebung eingesetzt wird?”.
Beanspruchungsstufe
Klasse
Mindestschichtdicke
Umgebung
Art der Oberflächenbeschaffenheit
Mindestdauer im Salzsprühtest
SC4 — sehr starke Beanspruchung
Fe/Zn25
25 µm
Korrosive Dämpfe, lang anhaltende Nässe, Spritzwasser in Meeresumgebung
Typ VI, farbige Passivierung
120 h
SC3 — starke Beanspruchung
Fe/Zn12
12 µm
Im Freien, Kondenswasser, gelegentliche Nässe
Typ II, farbige Chromatierung
96 h
SC2 — mäßige Beanspruchung
Fe/Zn8
8 µm
Überwiegend trocken, gelegentlich Kondenswasser
Typ V, farblose Passivierung
72 h
SC1 — geringe Beanspruchung
Fe/Zn5
5 µm
Innenraum, trocken, warm
Typ III, farblose Chromatierung
12 h
Atmosphärische Korrosionsrate von Zink, ASTM B633 Anhang X1: Industrieumgebung 5,6 µm/Jahr · Stadt- und Meeresumgebung 1,5 µm/Jahr · Stadtrand 1,3 µm/Jahr · ländliche Umgebung 0,8 µm/Jahr · Innenräume unter 0,5 µm/Jahr
Chromat-Konversionsschichten und Passivierungen
Nicht die Chromatschicht schützt vor Korrosion, sondern das darunterliegende Zink. Die Konversionsschicht verzögert den Beginn der Weißrostbildung auf dem Zink, damit die Opferschicht nicht schon verbraucht ist, bevor das Bauteil eingesetzt wird. Diese Angabe wird auf den von uns geprüften Beschichtungszeichnungen am häufigsten falsch verstanden.
Typ
Oberflächenbeschaffenheit
Mindestdauer im Salzsprühtest, Stunden
Gewählt, wenn
I
Wie beschichtet, ohne zusätzliche Behandlung
Keine Anforderung
Das Bauteil wird unmittelbar lackiert oder zusätzlich beschichtet
II
Farbige Chromatierung
96
Allgemeiner Einsatz im Freien und bei Kondenswasser
III
Farblose Chromatierung
12
Für optische Anforderungen oder Innenräume, wenn ein farbloses Erscheinungsbild gefordert ist
IV
Phosphat-Konversionsschicht
Keine Anforderung
Haftgrund für Lack
V
Farblose Passivierung
72
Klare, sechswertchromfreie Oberflächenbeschaffenheit
VI
Farbige Passivierung
120
Höchste Grenzwerte der Norm, sechswertchromfrei
Trommel- oder Gestellverfahren: Was passt zu Ihrem Bauteil?
Entscheidend sind die Bauteilgeometrie und die Frage, welche Oberfläche unberührt bleiben muss, nicht allein der Preis.
Kriterium
Trommelbeschichtung
Gestellbeschichtung
Bauteilgröße und Stückzahl
Kleine Teile, hohe Stückzahl pro Charge
Größere, schwerere oder unhandliche Teile, einzeln gehalten
Gleichmäßigkeit der Schichtdicke
Durch das Umwälzen gleicht sich die Schichtdicke aus; die Streuung innerhalb einer Charge ist größer
Feste Position und kontrollierter Strompfad; geringere Streuung
Risiko für die Oberfläche
Stöße zwischen den Bauteilen können Spuren auf einer bearbeiteten Dichtfläche hinterlassen
An den Haltepunkten des Gestells bleiben Kontaktspuren
Typische geeignete Zerspanungsteile
Stopfen, kleine Verbindungselemente, Buchsen
Flansche, Ventilgehäuse, Rollen, gebogene Rohre, zerspante Baugruppen
Alternative Verfahren zur Metalloberflächenbearbeitung und wann sie der Galvanik überlegen sind
Die galvanische Beschichtung ist nur ein Zweig der Metalloberflächenbearbeitung; zur Prüfung einer technischen Zeichnung gehört auch der Hinweis, wann ein anderes Verfahren besser geeignet ist. Käufer vergleichen galvanische Beschichtungsverfahren mit anderen Beschichtungstechniken und fragen meist, welches weniger kostet. Hilfreicher ist die Frage, welches die Bauteilgeometrie zulässt.
Verfahren
Unterschied zur galvanischen Beschichtung
Wann es die bessere Wahl ist
Chemische Beschichtung
Autokatalytisch statt stromgesteuert; daher ohne Anode und Stromquelle
Tiefe Bohrungen und Innengeometrien, bei denen die Stromdichte in den Ecken zu gering ist
Pulverbeschichtung
Eine organische Schicht statt einer Metallabscheidung
Dicke Schutzbeschichtungen und farbige Außenflächen, wenn Maßänderungen zulässig sind
Elektrotauchlackierung
Eine elektrisch abgeschiedene organische Schicht, die dem Stromfluss wie eine galvanische Beschichtung folgt
Komplexe Schweißkonstruktionen, die vor der Decklackierung eine gleichmäßige Beschichtung benötigen
Eloxieren
Wandelt den Grundwerkstoff um, statt eine Metallschicht aufzubringen
Aluminiumbauteile, die Härte und Verschleißfestigkeit ohne den Schichtaufbau einer galvanischen Beschichtung benötigen
Passivieren
Entfernt freies Eisen und stellt die Passivschicht wieder her, ohne etwas aufzutragen
Edelstahlbauteile, bei denen keine Beschichtung die richtige Wahl ist
Sind Sie unsicher, welche der sechs Beschichtungsarten in der Angabe Ihres Kunden tatsächlich gemeint ist?
Technische Zeichnung zur Prüfung der Beschichtungsspezifikation senden →
Zink, Zink-Nickel, chemisch Nickel oder Hartchrom im Vergleich
Bei der Wahl einer Schicht kommt es darauf an, wie sie versagt, nicht darauf, welche „besser“ ist. Opferschichten versagen allmählich und vertragen Beschädigungen; Sperrschichten versagen örtlich begrenzt und reagieren empfindlich darauf. Im Folgenden nennen wir die Zahlen, die aus einer veröffentlichten Norm stammen, und lassen die anderen weg.
Vergleich der vier Schichten, die Angaben für zerspante Bauteile dominieren. In Feldern mit dem Hinweis „Anhand der genannten Spezifikation bestätigen“ stehen bewusst keine Zahlen: Wir geben hier keinen Wert an, den wir nicht einer Norm entnommen haben; dieselbe Regel wenden wir auf Ihre technische Zeichnung an.
| Eigenschaft | Zink | Zink-Nickel | Chemisch Nickel | Hartchrom |
|---|---|---|---|---|
| Schutzmechanismus | Opferschicht | Legierte Opferschicht | Sperrschicht | Sperrschicht |
| Maßgebliche Spezifikation | ASTM B633 / ISO 2081 | ASTM B841 | Vom Kunden genannte Spezifikation für autokatalytisch abgeschiedenes Nickel-Phosphor | Vom Kunden genannte Spezifikation für technische Verchromung |
| In der Spezifikation festgelegte Schichtdicke | 5 / 8 / 12 / 25 µm je nach Beanspruchungsstufe | Durch die Klasse nach ASTM B841 festgelegt; anhand der genannten Spezifikation bestätigen | Anhand der genannten Spezifikation bestätigen | Anhand der genannten Spezifikation bestätigen |
| Mindestdauer im Salzsprühtest laut Spezifikation | 12–120 h je nach Art der Oberflächenbeschaffenheit | Anbieter nennen bei gleicher Schichtdicke ungefähr den 5–6-fachen Schutz gegenüber Zink; keine Vertragsbedingung | In der Spezifikation der Schicht nicht als Grenzwert für den Salzsprühtest ausgedrückt | In der Spezifikation der Schicht nicht als Grenzwert für den Salzsprühtest ausgedrückt |
| Schichthärte | Weich, duktil | 350–450 kg/mm² Vickers | Steigt nach der Wärmebehandlung stark an; anhand der genannten Spezifikation bestätigen | Die härteste der vier Schichten; anhand der genannten Spezifikation bestätigen |
| Beschichtung tiefer Vertiefungen | Die Streufähigkeit hängt vom Bad ab; alkalische Bäder sind besser als saure | Alkalische Badchemie beschichtet Vertiefungen gut | Gleichmäßig, unabhängig vom Strompfad – deshalb die bessere Wahl bei komplexer Geometrie | Schlecht; der Strom konzentriert sich an Kanten |
| Verhalten bei Gewinden und Passungen | Der Schichtaufbau beansprucht den Toleranzspielraum unmittelbar | Dasselbe Problem beim Schichtaufbau, dazu ein höheres Drehmoment bei gleicher Vorspannkraft | Der gleichmäßige Schichtaufbau lässt sich bei Gewinden leichter vorhersagen | Wird üblicherweise nach dem Beschichten auf Maß geschliffen, statt maßhaltig beschichtet zu werden |
| Risiko der Wasserstoffversprödung | Hoch bei gehärtetem Stahl; Wärmebehandlung zum Wasserstoffaustreiben erforderlich | Hoch; die poröse Schicht soll beim Wärmebehandeln Wasserstoff entweichen lassen | Geringer – das Verfahren ist autokatalytisch und nicht stromgesteuert | Hoch bei gehärtetem Stahl; Wärmebehandlung zum Wasserstoffaustreiben erforderlich |
| Geeignete Anwendungen für zerspante Bauteile | Stahlteile in hohen Stückzahlen für allgemeine industrielle Anwendungen | Bauteile aus legiertem Stahl für maritime Anwendungen sowie die Automobil- und Rüstungsindustrie | Ventilgehäuse und Innenbohrungen, bei denen Gleichmäßigkeit wichtiger ist als Härte | Verschleißflächen, Hydraulikstangen, Wellen |
Entscheidungsweg 1: Das Bauteil ist Witterung und Stoßschäden ausgesetzt
Wählen Sie eine Opferbeschichtung und legen Sie die Klasse anhand der Einsatzatmosphäre fest, nicht anhand eines Zielwerts im Salzsprühnebeltest. Eine verkratzte Opferbeschichtung schützt weiterhin; bei einer verkratzten Barrierebeschichtung beginnt an der Kratzstelle Lochkorrosion.
Entscheidungsweg 2: Das Bauteil hat tiefe Bohrungen, Sacklöcher oder Innengewinde
Gleichmäßigkeit ist wichtiger als Härte. Vergleichen Sie zunächst mit chemischer Vernickelung, bevor Sie sich für ein elektrolytisches Verfahren entscheiden, denn eine geringe Stromdichte führt an Innenecken zu einer dünneren Schicht.
Entscheidungsweg 3: Das Bauteil ist ein Verbindungselement oder hat ein Passgewinde
Die Schichtdicke ist zuerst eine Frage der Maße und erst danach des Korrosionsschutzes. Darum geht es im nächsten Abschnitt – und hier geht meist das meiste Geld verloren.
Zink-Nickel als Ersatz für Cadmium
Die galvanische Beschichtung mit einer Zink-Nickel-Legierung hat sich als gängige Alternative zur Cadmiumbeschichtung etabliert, weil die Verwendung von Cadmium aufgrund seiner Toxizität eingeschränkt ist, die bisherigen Einsatzanforderungen aber geblieben sind. Eine Beschichtung aus Zink und Nickel bietet bei gleicher Dicke einen besseren Korrosionsschutz als reines Zink. Diese höhere Korrosionsbeständigkeit macht sie für raue Einsatzbedingungen geeignet.
Was die Legierungsbeschichtung verändert – und was nicht
Durch die Legierung ändert sich das Korrosionspotenzial der abgeschiedenen Schicht selbst: Die hohe Korrosionsbeständigkeit beruht auf der Legierung und nicht auf zusätzlicher Schichtdicke. Galvanische Zn-Ni-Beschichtungen beanspruchen dieselbe Gewindetoleranz wie reines Zink und erfordern bei gehärtetem Stahl ebenfalls eine Behandlung gegen Wasserstoffversprödung. Wenn diese Oberflächenbeschaffenheit als umweltfreundlichere Alternative bezeichnet wird, bezieht sich das auf die dreiwertige Passivierung darüber, nicht auf die darunterliegende Schicht.
Salzsprühnebelstunden werden oft genannt, ohne die Probenvorbereitung, das Prüfverfahren, die für die Prüfdauer verantwortliche Stelle, die Bewertungsregel oder den für ihre Einordnung nötigen Abnahmewert anzugeben.
So legen Sie die Anforderungen an den Salzsprühnebeltest fest
Werten Sie Ergebnisse aus dem Salzsprühnebeltest als Nachweis für die genannten Prüfbedingungen und Abnahmeregeln, nicht als allgemeine Vorhersage der Lebensdauer.
In einem Punkt stimmen die Normen durch Auslassung überein. ASTM B117 und ISO 9227 beschreiben Prüfgerät und Verfahren, legen aber keine Prüfdauer fest; die Stundenzahl müssen Kunde und Hersteller vereinbaren.
Eine verbreitete Annahme, die den Fakten nicht standhält
Mehr Stunden bedeuten keine entsprechend längere Lebensdauer. Feuerverzinkte Bauteile halten im Freien jahrzehntelang, werden in einer Salzsprühnebelkammer aber rasch angegriffen, weil durch die ständige Benetzung keine stabilen Carbonat-Korrosionsprodukte entstehen können. Eine Oberflächenbeschaffenheit kann also im Test schlecht abschneiden und im Einsatz dennoch lange halten.
Das Toleranzfenster der Beschichtung: Bearbeitungsmaße festlegen, die nach dem Beschichten passen
Jede Wettbewerberseite in dieser Kategorie nennt einen Schichtdickenbereich. Keine erklärt, wie er in einer technischen Zeichnung zu berücksichtigen ist. Das Toleranzfenster der Beschichtung umfasst die gesamte Kette vom Nennmaß nach der Zerspanung über die einseitige Schichtdicke bis zur beidseitigen Maßänderung – und gerade diese Berechnung kann ein Zerspanungsbetrieb besser durchführen als ein Galvanikbetrieb.
Die Maßänderung durch den Schichtaufbau, auf den Punkt gebracht
Eine Beschichtung mit einer vorgeschriebenen Mindestdicke von 8 µm lagert sich auf beiden Wänden einer Bohrung und beiden Gewindeflanken ab. Bei einem Durchmesser ergibt das eine Änderung um 16 µm, noch bevor eine Toleranz der Schichtdicke selbst berücksichtigt wird. Wer bis zur Mitte einer Passungstoleranz von 25 µm zerspant und anschließend nach SC3 beschichtet, erhält keine enge Passung, sondern einen Übermaßsitz.
Schichtaufbau und beidseitige Maßänderung
Auswirkung der 4 Beanspruchungsklassen nach ASTM B633 auf den Durchmesser. Die Werte sind das rechnerische Doppelte der jeweiligen Mindestschichtdicke; der Toleranzbereich, nach dem Ihr Beschichter arbeitet, kommt noch hinzu.
| Klasse | Mindestschichtdicke auf einer Oberfläche | Durchmesserzunahme | Auswirkung auf eine ISO-h7-Passung bei 20 mm |
|---|---|---|---|
| Fe/Zn5 (SC1) | 5 µm | 10 µm | Beansprucht etwa die Hälfte eines h7-Toleranzbereichs von 21 µm |
| Fe/Zn8 (SC2) | 8 µm | 16 µm | Beansprucht den größten Teil des Toleranzbereichs; das Maß vor der Beschichtung muss angepasst werden |
| Fe/Zn12 (SC3) | 12 µm | 24 µm | Überschreitet den Toleranzbereich; die Passung muss vor der Beschichtung neu bearbeitet werden |
| Fe/Zn25 (SC4) | 25 µm | 50 µm | Eine andere Passungsklasse oder eine abgedeckte Oberfläche ist erforderlich |
Wesentliche Oberflächen, Gewinde und Sacklöcher
Abschnitt 7.1.2 der ASTM B633 enthält eine Regel, die viele Käufer überrascht: Gewinde, Bohrungen, tiefe Vertiefungen und Winkelgründe sind normalerweise von der Mindestschichtdicke ausgenommen, sofern sie nicht in der technischen Zeichnung ausdrücklich bezeichnet sind. Wenn die Qualitätsprüfung Ihres Kunden am Gewindegrund misst und das Bauteil zurückweist, ist der Streit durch die technische Zeichnung entstanden, nicht durch den Beschichter.
- Anmerkung 4 derselben Norm weist darauf hin, dass die Maßtoleranz der meisten Gewindeteile kaum mehr als 8,0 µm Beschichtung zulässt und bei dickeren Schichten der Schichtaufbau bereits bei der Fertigung berücksichtigt werden muss
- Bei einem genormten Außengewinde gelten die Maßgrenzen der ASME B1.1 Class 2A vor dem Beschichten; das Aufmaß darf die Beschichtung nur aufnehmen, wenn deren maximale Dicke höchstens 1 Viertel dieses Aufmaßes beträgt
- API 20E schreibt für Schraubverbindungen in der Erdöl- und Erdgasindustrie vor: „Ein Übermaß der Muttergewinde oder ein Untermaß der Schraubengewinde ist nicht zulässig“
- Sacklöcher und tiefe Vertiefungen müssen in der technischen Zeichnung ausdrücklich als ausgenommen oder als wesentlich bezeichnet werden, denn ohne Angabe gilt standardmäßig die Ausnahme nach Abschnitt 7.1.2 – und das entspricht selten der Absicht der Konstruktion
Ein Widerspruch innerhalb Ihrer eigenen Spezifikationen
Liest man diese 3 Regeln zusammen, widersprechen sie einander. Die Autoren des Fachberichts, die sie zusammengestellt haben, sagen es ausdrücklich: „Die ASME-Norm wird zwar anerkannt, widerspricht aber direkt der API-Spezifikation und den BSEE-Richtlinien.“ Ein Lieferant, der diesen Widerspruch bei der Prüfung der technischen Zeichnung erkennt, verhindert eine Zurückweisung; wer lediglich nach der Zeichnung beschichtet und liefert, tut das nicht.
ISO 4042:2022 ist das entsprechende Regelwerk für Verbindungselemente; die Fassung von 2022 legt fest, dass ihre Anforderungen Vorrang vor anderen Dokumenten zur galvanischen Beschichtung haben. In dieser Fassung wurden außerdem ausdrücklich alle Verweise auf ISO 2081:2018 und ISO 19598:2016 gestrichen, um Widersprüche zwischen ihnen zu beseitigen. Wenn ein europäischer Kunde für dieselbe Montage ISO 4042 und ein US-Kunde ASTM B633 vorgibt, entscheidet diese Vorrangregel.
Behandlung gegen Wasserstoffversprödung bei hochfestem Stahl
Wasserstoffversprödung kann erst nach der Lieferung auftreten. Deshalb müssen Werkstofffestigkeit, Reinigung und Beschichtungsverfahren, Anforderungen an die Behandlung gegen Versprödung, Zeitvorgaben und Abnahmenachweise vor der Freigabe geklärt sein.
Erforderliche Angaben zur Prüfung der Behandlung gegen Wasserstoffversprödung
Geben Sie Grundwerkstoff, Zugfestigkeit oder Härte, Beschichtungsverfahren, Reinigungsablauf sowie Temperatur, Dauer und maximal zulässige Verzögerung der Behandlung nach dem Beschichten an.
Das schriftliche Angebot muss jeden verantwortlichen Bearbeitungsbetrieb und die zum Nachweis des vereinbarten Fertigungsablaufs erforderlichen Aufzeichnungen benennen.
Was die Anforderung auslöst und welche Regel gilt. Maßgeblich ist die Norm und nicht die übliche Praxis in der Fertigung – und beides steht nicht im selben Dokument.
| Auslöser | Anforderung | Quelle der Regel |
|---|---|---|
| Zerspantes, geschliffenes, kaltumgeformtes oder kaltgerichtetes Bauteil mit mindestens 1000 MPa (31 HRC) | Spannungsarmglühen vor der Beschichtung | ASTM B633 Abschnitt 6.4 |
| Stahl mit mehr als 1700 MPa (247 ksi, 46 HRC) | Darf nicht galvanisch beschichtet werden | ASTM B633 Abschnitt 1.3 |
| Gehärteter Stahl nach der Beschichtung | Wärmebehandlung gegen Wasserstoffversprödung vor jeder zusätzlichen Behandlung; Beginn innerhalb von 4 Stunden nach Entnahme aus dem letzten Prozessschritt | ASTM B633 Abschnitt 6.5 |
| Die Vorgaben für die Wärmebehandlung selbst | Temperatur und Dauer richten sich nach der Zugfestigkeit – B633 verweist für die Vorgaben auf eine andere Norm, statt einen festen Wert festzulegen | ASTM B850 Tabelle 1, auf die B633 verweist |
| Übliche gewerbliche Praxis laut Seiten von Beschichtern | 375°F ± 25°F für mindestens 8 Stunden bei mehr als etwa 36 HRC | Praxis der Beschichter, nicht die maßgebliche Norm – und 8 Stunden sind nicht 3 |
Auf die letzte Zeile kommt es an. Die in der Spezifikation des Ingenieurs vorgesehene dreistündige Wärmebehandlung ist kürzer als die Dauer, die Beschichter üblicherweise anwenden; die Norm verweist jedoch auf Vorgaben anhand der Festigkeit, statt einen der beiden Werte zu bestätigen. Genau eine solche Lücke deckt die Prüfung der technischen Zeichnung auf – eine Bestellung allein tut das nicht.
Was galvanische Beschichtung nicht leisten kann: Kompromisse, die Sie vor der Spezifikation kennen sollten
Keine der 5 bestplatzierten Wettbewerberseiten in dieser Kategorie nennt auch nur eine Einschränkung des Verfahrens, das sie anbietet. Diese Lücke heben wir gern hervor, denn wenn ein Käufer eine Einschränkung erst nach der Bestellung entdeckt, hält er sie für einen Mangel statt für eine Verfahrenseigenschaft.
6 Grenzen der galvanischen Beschichtung als Verfahren und die Folgekosten, die jede davon verursacht.
Eigenschaft
Zink
Zink-Nickel
Chemisch Nickel
Hartchrom
Schutzmechanismus
Opferschicht
Legierte Opferschicht
Sperrschicht
Sperrschicht
Maßgebliche Spezifikation
ASTM B633 / ISO 2081
ASTM B841
Vom Kunden genannte Spezifikation für autokatalytisch abgeschiedenes Nickel-Phosphor
Vom Kunden genannte Spezifikation für technische Verchromung
In der Spezifikation festgelegte Schichtdicke
5 / 8 / 12 / 25 µm je nach Beanspruchungsstufe
Durch die Klasse nach ASTM B841 festgelegt; anhand der genannten Spezifikation bestätigen
Anhand der genannten Spezifikation bestätigen
Anhand der genannten Spezifikation bestätigen
In der Spezifikation geforderte Mindestdauer im Salzsprühnebeltest
12–120 h je nach Art der Oberflächenbeschaffenheit
Anbieter nennen bei gleicher Schichtdicke ungefähr den 5–6-fachen Schutz gegenüber Zink; keine Vertragsbedingung
In der Spezifikation der Schicht nicht als Grenzwert für den Salzsprühtest ausgedrückt
In der Spezifikation der Schicht nicht als Grenzwert für den Salzsprühtest ausgedrückt
Härte der abgeschiedenen Schicht
Weich, duktil
350–450 kg/mm² Vickers
Steigt nach der Wärmebehandlung stark an; anhand der genannten Spezifikation bestätigen
Die härteste der vier Schichten; anhand der genannten Spezifikation bestätigen
Beschichtung in tiefen Vertiefungen
Die Streufähigkeit hängt vom Bad ab; alkalische Bäder sind besser als saure
Alkalische Badchemie beschichtet Vertiefungen gut
Gleichmäßig, unabhängig vom Strompfad – deshalb die bessere Wahl bei komplexer Geometrie
Schlecht; der Strom konzentriert sich an Kanten
Auswirkung auf Gewinde und Passungen
Der Schichtaufbau beansprucht den Toleranzspielraum unmittelbar
Dasselbe Problem beim Schichtaufbau, dazu ein höheres Drehmoment bei gleicher Vorspannkraft
Der gleichmäßige Schichtaufbau lässt sich bei Gewinden leichter vorhersagen
Wird üblicherweise nach dem Beschichten auf Maß geschliffen, statt maßhaltig beschichtet zu werden
Risiko der Wasserstoffversprödung
Hoch bei gehärtetem Stahl; Wärmebehandlung zum Wasserstoffaustreiben erforderlich
Hoch; die poröse Schicht soll beim Wärmebehandeln Wasserstoff entweichen lassen
Geringer – das Verfahren ist autokatalytisch und nicht stromgesteuert
Hoch bei gehärtetem Stahl; Wärmebehandlung zum Wasserstoffaustreiben erforderlich
Wo sie bei einem zerspanten Bauteil Vorteile bietet
Stahlteile in hohen Stückzahlen für allgemeine industrielle Anwendungen
Bauteile aus legiertem Stahl für maritime Anwendungen sowie die Automobil- und Rüstungsindustrie
Ventilgehäuse und Innenbohrungen, bei denen Gleichmäßigkeit wichtiger ist als Härte
Verschleißflächen, Hydraulikstangen, Wellen
Der überraschende Punkt
Herkömmlich mit Gleichstrom abgeschiedenes Zink-Nickel wird absichtlich porös ausgeführt, damit Wasserstoff während der Wärmebehandlung entweichen kann. Dieselbe Porosität erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass bei Korrosion im Einsatz erneut Wasserstoff in den Grundwerkstoff eindringt, sofern keine Polymerdeckschicht aufgebracht wird; zudem erfordert die rauere Oberfläche ein höheres Anziehdrehmoment für dieselbe Vorspannkraft. Die Lösung für einen Schadensmechanismus schafft damit die Voraussetzungen für einen anderen – was ein Lieferant nicht unbedingt so beschreiben wird.
Zu den sehr hohen Salzsprühnebelwerten, die Sie vielleicht gesehen haben
Eine veröffentlichte Untersuchung zu einem pulsplattierten nanostrukturierten Zink-Nickel-Verfahren berichtet von ausbleibendem Rotrost bis etwa 7.200 Stunden auf Prüfblechen und 8.000 Stunden auf Schrauben. Diese Ergebnisse gelten für ein bestimmtes proprietäres Verfahren, das nach einem modifizierten ASTM-B117-Verfahren geprüft wurde; sie lassen sich nicht auf Zink-Nickel-Beschichtungen insgesamt übertragen, und Zhenling Metal bietet diese Oberflächenbeschaffenheit nicht an. Wir nennen diese Einschränkungen ausdrücklich, weil eine Forschungszahl ohne sie zu einer falschen Aussage über unsere Fähigkeiten wird.
SPEZIFIKATIONEN
Für die Bestellung festzulegende und zu bestätigende Nachweise
Bei einer Auslandsbestellung müssen die Weitergabe der Spezifikation, die Zuständigkeit des Bearbeitungsbetriebs, die Messstelle, der Umfang der Nachweise, die Verpackung und die Kommunikationspunkte vor der Freigabe im schriftlichen Angebot bestätigt werden.
Nachweise, die bei entsprechender Festlegung im schriftlichen Angebot beizufügen sind [Liste durch Darüberfahren anzeigen]
- Freigegebener Zeichnungsstand und Beschichtungsangaben einschließlich wesentlicher Oberflächen, wenn die Lieferung dieser gelenkten Kopie vereinbart ist
- Werkstoffdokument der benannten ausstellenden Stelle mit vereinbarter Zuordnung zu Schmelze oder Charge, sofern für die Bestellung festgelegt
- Angewandte Spezifikation für die Oberflächenbearbeitung, Ausgabe, Beanspruchungsklasse und Art der Oberflächenbeschaffenheit, wenn das Angebot einen Prozessnachweis umfasst
- Ergebnisse der Schichtdickenmessung, Messverfahren und Messstellen, wenn ein Prüfbericht vereinbart ist
- Nachweis der Behandlung gegen Wasserstoffversprödung und ihres zeitlichen Abstands zur Beschichtung, wenn erforderlich und im schriftlichen Angebot enthalten
- Maßbericht vor oder nach der Beschichtung für vereinbarte kritische Geometrieelemente, wenn in der Bestellung enthalten
Die Messstelle entscheidet darüber, ob die Charge die Prüfung besteht
Der Messort wird vor dem Messwert festgelegt, denn ASTM B633 bezieht die Mindestschichtdicke auf wesentliche Oberflächen und nimmt Gewindegründe, Sacklöcher und tiefe Vertiefungen davon aus, sofern sie nicht in der technischen Zeichnung festgelegt sind. Ein Messwert auf der Dichtfläche des Flansches an einem Ventilgehäuse und ein Messwert 0,5 mm tief in dessen Bohrung können um mehr als die gesamte Schichtdicke der 12-µm-Klasse voneinander abweichen. Anders als bei einer allgemeinen Sichtprüfung lässt sich ein solcher Streitfall nach dem Versand der Teile nicht mehr klären.
An der technischen Zeichnung ausgerichtet, nicht an der Rechnung
Wenn das schriftliche Angebot ein Nachweispaket umfasst, muss es den maßgeblichen Zeichnungsstand, die vereinbarten Messpunkte, die ausstellende Stelle und Zuordnung des Werkstoffdokuments, die Spezifikation und Ausgabe für die Oberflächenbearbeitung, die Zuständigkeit des Bearbeitungsbetriebs und den Berichtsumfang benennen. Ein Nachweis ist nur dann Bestandteil der Bestellung, wenn er ausdrücklich aufgeführt ist.
Am häufigsten sehen wir Bestellungen, die eine Beschichtungsklasse nennen, aber keinen Messort. Fehlt diese Angabe in der technischen Zeichnung, gilt standardmäßig die Ausnahme der Norm – und die entspricht selten der Absicht der Konstruktion. Die Beschichtungsangaben vor der Freigabe noch einmal abzugleichen, kostet eine Rückfrage; eine zurückgewiesene Charge kostet die Bauteile.
Prüfverfahren und was sich mit ihnen jeweils klären lässt – und was nicht.
| Verfahren | Erfasst | Grenze |
|---|---|---|
| Röntgenfluoreszenzanalyse | Lokale Schichtdicke, zerstörungsfrei und schnell | Erfordert eine ausreichend ebene Messstelle und eine Kalibrierung für die Legierung; in Vertiefungen nur eingeschränkt einsetzbar |
| Magnetinduktives Verfahren | Nichtmagnetische Beschichtung auf einem Stahlgrundwerkstoff | Sowohl die magnetische Permeabilität des Grundwerkstoffs als auch die Krümmung der Oberfläche beeinflussen den Messwert |
| Mikroskopische Querschliffprüfung | Die tatsächliche lokale Schichtdicke, auch am Gewindegrund | Zerstörend; für jeden Messwert wird ein Bauteil verbraucht |
| Neutraler Salzsprühnebeltest nach dem angegebenen Typ | Ob die Oberflächenbeschaffenheit die Abnahmegrenze der Norm erfüllt | Sagt nichts über die Lebensdauer im Einsatz aus; die Stundenzahl ist vertraglich festgelegt |
Wenn eine Charge nicht den Anforderungen entspricht
Der Fertigungsablauf wird im Voraus festgelegt, statt erst im Nachhinein ausgehandelt: Charge sperren, klären, ob die Ursache in der Zerspanung, Vorbehandlung oder Abscheidung liegt, und die Entscheidung über das weitere Vorgehen bei Ihnen belassen statt beim Unterauftragnehmer für die Oberflächenbearbeitung. Verzinkung gehört zu den wenigen Oberflächenbearbeitungen, die sich entfernen und erneut ausführen lassen, ohne das Bauteil zu verschrotten; deshalb werden Beschichtungsart und Weg zur Nacharbeit gemeinsam festgelegt.
Möchten Sie die erforderlichen Nachweise vor der ersten Bestellung festlegen?
Technische Zeichnung zur Prüfung der Beschichtungsspezifikation senden →Zertifizierungen, Konformität und Grenzen des Leistungsumfangs
Die Qualifizierung des Lieferanten und die Anforderungen an den galvanischen Beschichtungsprozess sind getrennt zu prüfen. Bei jedem Nachweis müssen Rechtsträger, Fertigungsstandort, Nummer, Geltungsbereich und Gültigkeit überprüft werden; die geltende Spezifikation für die Oberflächenbearbeitung, ihre Ausgabe und die Abnahmekriterien werden durch die technische Zeichnung, die Bestellung und das schriftliche Angebot festgelegt.
CE-BEZOGENE ANFORDERUNG
Rechtsträger, Fertigungsstandort, Nummer, Geltungsbereich, Gültigkeit und Anwendbarkeit auf die Bestellung prüfen
ASME-BEZOGENE ANFORDERUNG
Rechtsträger, Fertigungsstandort, Nummer, Geltungsbereich, Gültigkeit und Anwendbarkeit auf die Bestellung prüfen
Seit 2006
Shanghai Zhenling Hardware Co., Ltd., Fertigungsstandort in Jiashan, Zhejiang
8.000 m²
Betriebsgelände mit 6.000 m² Werkstattfläche
5-Achs-CNC
Importierte 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentren neben 3- und 4-Achs-Maschinen
AUFTRAGSSPEZIFISCH
Keine Angabe zu Fertigungsvolumen oder Exportanteil; Kapazität und Lieferländer für jede Bestellung bestätigen
- Zerspanung des Bauteils nach technischer Zeichnung oder Vorlage aus den auf dieser Seite aufgeführten Werkstoffsorten
- Prüfung der Beschichtungsangaben anhand der von Ihrem Kunden genannten Norm vor der Freigabe
- Das schriftliche Angebot nennt die Koordination der Oberflächenbearbeitung, die Zuständigkeit des Bearbeitungsbetriebs, den Lieferumfang und die kaufmännischen Positionen
- Maßplanung vor der Beschichtung, damit das fertige Bauteil die Vorgaben der technischen Zeichnung erfüllt statt sie zu verfehlen
- Planung von Spannungsarmglühen und Behandlung gegen Wasserstoffversprödung, sofern Festigkeit und Härte des Bauteils dies erfordern
- Das Angebot muss für jeden Schritt der Oberflächenbearbeitung angeben, ob er im eigenen Betrieb oder von einem benannten externen Bearbeitungsbetrieb ausgeführt wird und wer für Qualifizierung und Nachweise zuständig ist
- Diese Seite behauptet keine CE- oder ASME-bezogene Qualifikation für Zhenling; jeder für die Qualifizierung erforderliche Nachweis muss für die benannte Rechtseinheit, den Fertigungsstandort und die Bestellung geprüft werden
- Diese Seite legt weder Beschichtungskapazität noch Mindestbestellmenge, Ausbeute oder Lieferzeit fest; bestätigen Sie jede kaufmännische Annahme im schriftlichen Angebot
- Dekorative Arbeiten wie Vergoldung und Oberflächenbearbeitung von Schmuck gehören überhaupt nicht zu diesem Leistungsumfang
- Für ein Bauteil, das wir nicht geprüft haben, werden wir keine Stundenzahl im Salzsprühnebeltest als Bauteileigenschaft angeben
Konformitätspflichten hängen von der eingesetzten Chemie ab, nicht vom Lieferanten. RoHS und die Altfahrzeugrichtlinie beschränken sechswertiges Chrom, das laut OSHA bei galvanischen Arbeiten schwere Gesundheitsschäden bis hin zu Lungenkrebs verursachen kann; deshalb werden für die meisten neuen Anwendungen in der Automobil- und Elektronikindustrie heute dreiwertige Passivierungen eingesetzt, und deshalb sollte eine technische Zeichnung, die weiterhin eine sechswertige Oberflächenbeschaffenheit vorgibt, vor der Angebotserstellung hinterfragt werden.
Umweltauswirkungen und ihre Bedeutung für Käufer
Die Umweltauswirkungen der galvanischen Beschichtung von Metall sind ein Kostenfaktor und kein bloßes Gesprächsthema: Das Fertigungsverfahren verbraucht Strom, erzeugt genehmigungspflichtiges Abwasser und ist bei Einhaltung heutiger Fertigungspraktiken teuer. In den Vereinigten Staaten unterliegt das Verfahren selbst dem National Emission Standard for Hazardous Air Pollutants, 40 CFR Part 63 Subpart N; dieser begrenzt die Chromemissionen aus Bädern für Hartverchromung, dekorative Verchromung und Chromanodisierung auf das durch die maximal erreichbare Emissionsminderung erzielbare Niveau. Genau deshalb wurden mehrere ältere Chemikalien durch weniger schädliche ersetzt. Käufer profitieren davon, bereits in der Konstruktion eine Chemie zu benennen, die den heutigen Umweltanforderungen entspricht, statt erst spät im Projekt zu erfahren, dass ein Bad nicht mehr angeboten wird.
Warum wir die Grenzen offen benennen
Leiten Sie aus einem sachfremden Qualifikationsnachweis eines Lieferanten weder Fähigkeiten zur galvanischen Beschichtung noch die Einhaltung entsprechender Anforderungen ab. Prüfen Sie bei jeder erforderlichen Qualifikation Rechtsträger, Fertigungsstandort, Nummer, Geltungsbereich und Gültigkeit und legen Sie dann Zerspanung, Beschichtungsangaben, Verantwortung für externe Bearbeitung und zu liefernde Nachweise im schriftlichen Angebot fest.
Benötigen Sie die Grenzen des Leistungsumfangs schriftlich für Ihre Lieferantenakte?
Senden Sie eine technische Zeichnung zur Prüfung der Beschichtungsspezifikation →
und wir halten sie für Ihr Bauteil fest.
Leitfaden für den Einkauf: Kostenfaktoren, Einflussgrößen auf die Lieferzeit und Anforderungen an Angebotsanfragen
Keine der 3 bestplatzierten Seiten in dieser Kategorie erklärt, wie ein Angebot für die Oberflächenbearbeitung zustande kommt. Diese Intransparenz lässt die Kosten für galvanische Beschichtungsleistungen für Käufer willkürlich erscheinen, und sie lässt sich auf dieser Seite besonders leicht beseitigen. Nachfolgend stehen die Einflussgrößen, die den Preis verändern – ohne ihnen einen Betrag zuzuordnen.
Kostenfaktoren bei einem zerspanten und beschichteten Bauteil.
Jede Zeile beschreibt eine Einflussgröße, die Sie bereits bei der technischen Zeichnung steuern können.
Einflussgröße
Auswirkung auf das Angebot
Beanspruchungsklasse
Bei SC4 mit 25 µm wird 5-mal so viel Metall auf das Bauteil aufgebracht wie bei SC1 mit 5 µm; entsprechend länger bleibt es im Bad
Art der Oberflächenbeschaffenheit und Passivierung
Eine farbige Passivierung des Typs VI mit 120 h erfordert eine andere Chemie und einen anderen Durchlauf durch die Anlage als Typ III mit 12 h
Gestell oder Trommel
Bei der Gestellbeschichtung fällt Handhabungszeit pro Bauteil an; Trommelware wird pro Charge berechnet
Oberfläche statt Stückzahl
Die Abscheidung wird nach Fläche berechnet; hundert kleine Stopfen können weniger kosten als ein Flansch
Abdecken
Jede Oberfläche, die unbeschichtet bleiben muss, erfordert Handarbeit an jedem einzelnen Teil
Wärmebehandlung gegen Wasserstoffversprödung
Erfordert einen zusätzlichen Ofendurchlauf von mehreren Stunden und einen entsprechenden Nachweis
Vorgegebenes Prüfverfahren
Eine Röntgenfluoreszenzmessung dauert Minuten; für einen Querschliff werden ein Bauteil und eine Fachkraft benötigt
Chargengröße und Muster der Freigaben
Bei gestaffelten Freigaben wiederholt sich die Aufspannung; bei einer einzigen Charge fällt sie nur einmal an
Ein Zielkonflikt, den Käufer bei dieser Tabelle oft falsch einschätzen
Ein Wechsel von SC3 zu SC2 spart Metall und Zeit im Bad, verringert aber zugleich die von Ihnen anhand der Korrosionsrate berechnete Opferreserve für acht Jahre. Die günstigste Position im Angebot für die Oberflächenbearbeitung ergibt über die Lebensdauer nicht immer das günstigste Bauteil; die entscheidende Berechnung steht oben in der Übersicht der Beanspruchungsklassen, nicht im Angebot.
Wo galvanische Beschichtung eingesetzt wird und welche dieser Anwendungen wir bedienen
Galvanische Beschichtungen kommen in vielen Branchen zum Einsatz, wenn die Oberfläche eines Grundmetalls allein die Anforderungen nicht erfüllt. Die Einsatzgebiete reichen von tragenden Verbindungselementen bis zu elektronischen Bauteilen, und kein Anbieter bedient diese ganze Bandbreite gleichermaßen gut. Wir konzentrieren uns auf industrielle Anwendungen; die Tabelle zeigt deshalb, welche Bauteile wir zerspanen und oberflächenbearbeiten, statt alle Einsatzgebiete für uns zu beanspruchen.
Branche
Typische Bauteile
Maßgeblich für die Abnahme
Öl- und Gasindustrie
Flansche, Ventilgehäuse, Verschlussstopfen und gebogene Rohre für Trennverfahren und die Fluidregelung
API-Vorgaben für Verschraubungen, Gewindeaufmaß sowie Sicherheits- und Leistungsqualifizierung
Automobilindustrie
Fahrwerks-, Brems- und allgemeine Maschinenbauteile — Stahlprodukte in großen Stückzahlen für passgenaue Baugruppen
Dreiwertige Passivierungen, Beschränkungen für Altfahrzeuge
Luft- und Raumfahrtindustrie
Hochleistungs-Präzisionsteile aus legiertem Stahl und Fahrwerkskomponenten
Beschichtungschemie mit geringem Risiko für Wasserstoffversprödung, Abnahme nach dem Vorbild von ASTM F519
Medizintechnik
Instrumentengehäuse und Gehäuse für Messtechnik aus Edelstahl und Nickellegierungen
Häufig gar keine Beschichtung — stattdessen eine Passivierung
Allgemeine Fertigung
Galvanische Beschichtung von Verbindungselementen, zerspanten Baugruppen und Metallteilen mit passgenauen Geometrieelementen
Vorrang von ISO 4042, Aufmaß nach ASME B1.1
Dieselbe galvanische Beschichtung kann in verschiedenen Branchen unterschiedlichen Zwecken dienen; deshalb ist eine Oberflächenbeschaffenheit in der einen Branche üblich und in der anderen ungewöhnlich. Die meisten Zink-Nickel-Aufträge, die wir sehen, kommen aus der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt, während die Nachfrage nach dreiwertigen Passivierungen überwiegend aus der Automobilindustrie stammt und in der Luft- und Raumfahrt zusätzlich Nachweise zur Versprödung verlangt werden. Diese Unterschiede bei den anzuwendenden Spezifikationen beeinflussen das Angebot stärker als die Beschichtung selbst.
Was die Lieferzeit verlängert
Die Lieferzeit hängt von denselben Variablen und 3 weiteren Faktoren ab: einer unvollständigen Beschichtungsangabe, die Rückfragen erforderlich macht, einer vorgeschriebenen Wärmebehandlung mit zusätzlichem Ofendurchlauf und einer Nacharbeitsschleife, weil die Beschichtung bei der Passungsplanung nicht berücksichtigt wurde. Wir nennen hier keine Tageszahl, weil uns für diesen Leistungsumfang keine eigenen Lieferzeitdaten vorliegen; eine erfundene Zahl wäre für Sie weniger nützlich als die Faktoren, die die Lieferzeit beeinflussen.
Was eine anfragbare Angebotsanfrage enthalten muss
1
Technische Zeichnung mit Beschichtungsangabe: Normnummer und Ausgabedatum, Einsatzbedingungen, Art der Oberflächenbeschaffenheit
2
Kennzeichnung aller maßgeblichen Oberflächen sowie Angabe, ob Gewinde und Sacklöcher beschichtet werden sollen oder ausgenommen sind
3
Werkstoffsorte des Grundmaterials sowie Zugfestigkeit oder Härte, falls über 1000 MPa
4
Passungsklasse für jeden zu beschichtenden Durchmesser, damit das Maß vor der Beschichtung geplant werden kann
5
Prüfverfahren und Abnahmekriterien einschließlich der Festlegung, wer bei welchen Prüfungen anwesend ist
6
Jahresmenge und Abrufrhythmus
7
Zielmarkt, da RoHS, Altfahrzeugvorschriften und API-Vorgaben die Anforderungen verändern
Zerspanung und Oberflächenbearbeitung werden zusammen angeboten, denn bei einer Aufteilung entsteht genau die Zuständigkeitslücke, auf die später beide Lieferanten verweisen. Wenn wir das Maß vor der Beschichtung festlegen und jemand anderes die Beschichtung aufbringt, ist niemand für die Passung verantwortlich. Sehen Sie, wie wir das Maß vor der Beschichtung bereits an der Maschine einhalten, bevor das Bauteil ins Beschichtungsbad gelangt, oder informieren Sie sich über die weiteren Oberflächenbearbeitungsverfahren, die wir für Bauteile ohne galvanische Beschichtung koordinieren.
Sie suchen einen Anbieter für industrielle galvanische Beschichtungen und Ihr Bauteil muss vorher noch zerspant werden?
Angebot für Zerspanung und Oberflächenbearbeitung anfordern →
Beide Leistungen werden auf Grundlage derselben technischen Zeichnung angeboten.
Technische Hilfsmittel für galvanische Beschichtungen
Technische Hilfsmittel zur Bewertung von Beschichtungsspezifikationen, Toleranzen und Wärmebehandlungen nach der Beschichtung.
01
SYSTEM / WERKZEUG
Abstufung der Einsatzbedingungen
02
SYSTEM / WERKZEUG
Toleranzfenster für galvanische Beschichtungen
03
SYSTEM / WERKZEUG
Reicht Ihre Beschichtungsangabe für ein Angebot aus?
04
SYSTEM / WERKZEUG
Ist für dieses Bauteil ein Spannungsarmglühen oder eine Wärmebehandlung gegen Versprödung erforderlich?
Zerspanung und Oberflächenbearbeitung gemeinsam anfragen
Senden Sie uns die technische Zeichnung und die Jahresmenge. Wir prüfen die Beschichtungsangabe anhand der von Ihrem Kunden genannten Norm, planen die Maße vor der Beschichtung unter Berücksichtigung der Schichtdicke und übernehmen als ein Lieferant die Verantwortung für die gesamte Toleranzkette.
Galvanische Beschichtungen: Fragen von Einkäufern
Diese 10 Fragen stammen von tatsächlichen Einkäufern und aus den Suchergebnissen zu diesem Thema, statt nur die Fragen aufzugreifen, die unsere Leistung gut aussehen lassen.
Der Angebotspreis richtet sich nach Oberfläche, Klasse der Einsatzbedingungen, Art der Oberflächenbeschaffenheit, Abdeckaufwand und Losgröße statt nach einem festen Stückpreis; deshalb kann ein einzelner Flansch mehr kosten als hundert kleine Verschlussstopfen. Für Arbeiten, die wir nach technischer Zeichnung anbieten, veröffentlichen wir auf dieser Seite keine Preisspanne. Senden Sie uns die technische Zeichnung und die Jahresmenge, dann erhalten Sie einen konkreten Preis statt einer Spanne.
Achten Sie in der Beschichtungsangabe auf ASTM B841 statt B633, auf eine Vorgabe zum Ersatz von Cadmium oder auf einen Hinweis zu Anwendungen auf See, im Verteidigungsbereich oder im Motorraum. Wenn in der technischen Zeichnung nur “Zinkbeschichtung” ohne Norm steht, ist die Anforderung noch unklar, und diese Rückfrage sollte vor der Bestellung geklärt werden statt danach.
Allen veröffentlichten Angaben zufolge ist sie teurer, vor allem wegen des Nickelanteils und der strengeren Badüberwachung. Uns liegt kein nachvollziehbar belegter Kostenfaktor aus eigenen Daten vor, und wir werden keinen erfinden.
Nein. Bei einem Bauteil für wenig anspruchsvolle Innenraumbedingungen bezahlen Sie für einen Korrosionsschutz, den Sie nie benötigen, und nehmen zugleich höhere Kosten, Schwankungen beim Anziehdrehmoment sowie eine poröse Beschichtung in Kauf, deren weitere Auswirkungen beherrscht werden müssen. Zink-Nickel ist dort sinnvoll, wo die Einsatzbedingungen es rechtfertigen; ASTM B841 ist gerade deshalb eine von B633 getrennte Spezifikation, weil eine alkalisch abgeschiedene Beschichtung mit 12–18 % Nickel als Cadmiumersatz für hoch beanspruchten Stahl dient und keine allgemeine Verbesserung darstellt. Für einen Bremssattel kann sich die Härte im Bereich von 350–450 kg/mm² nach Vickers lohnen, für einen Halter im Innenraum bringt sie nichts. Entscheidend sind die Einsatzbedingungen nach ASTM B633 Anhang X1 und keine Vorliebe für eine vermeintlich fortschrittlichere Oberflächenbeschaffenheit.
Ja, und ein weiteres Problem kommt hinzu. Auch Zink-Nickel verbraucht nach der Viertel-Aufmaß-Regel von ASME B1.1 einen Teil des Gewindeaufmaßes, und wegen der raueren, härteren Oberfläche ist häufig ein höheres Anziehdrehmoment nötig, um dieselbe Vorspannkraft zu erreichen. Planen Sie den Flankendurchmesser vor der Beschichtung und legen Sie den Schmierzustand bei der Montage fest.
Ja, aber wenn unterschiedliche Opferbeschichtungen in einer feuchten Verbindung aufeinandertreffen, entsteht ein galvanisches Element, und die unedlere Beschichtung wird zuerst angegriffen. Trennen Sie die Kontaktflächen elektrisch voneinander.
Entscheidend ist hier nicht Zink-Nickel selbst, sondern die darüberliegende Passivierung. Mit einer dreiwertigen Passivierung statt einer sechswertigen Chromatierung erfüllt die Oberflächenbeschaffenheit die RoHS- und Altfahrzeugvorgaben. Wenn eine technische Zeichnung für ein Bauteil, das in die EU geliefert wird, noch eine sechswertige Chromatierung vorsieht, sollte dies vor der Angebotserstellung geklärt werden.
ISO 2081 ist die entsprechende Norm für galvanisch abgeschiedene Zinkbeschichtungen auf Eisen und Stahl. Für Verbindungselemente hat ISO 4042:2022 Vorrang vor anderen Dokumenten zur galvanischen Beschichtung; bei der Revision von 2022 wurden Verweise auf ISO 2081:2018 bewusst gestrichen, damit sich die beiden Normen bei Versprödung und Wärmebehandlung nicht widersprechen. Benennen Sie bei einer Baugruppe für die EU und die USA eine der Normen und legen Sie fest, welche maßgeblich ist.
Typ und Schichtdicke sind in dieser Norm 2 getrennte Angaben; ihre Verwechslung ist der häufigste Fehler bei Beschichtungsangaben, den wir sehen. Typ III bezeichnet eine farblose Chromatierung mit einer Mindestbeständigkeit von 12 Stunden im Salzsprühnebeltest und sagt nichts über die Dicke der darunterliegenden Zinkschicht aus. Die Schichtdicke ergibt sich vielmehr aus der Klasse der Einsatzbedingungen: SC1 für geringe Beanspruchung ist Fe/Zn5 mit 5 µm, SC2 für mäßige Beanspruchung ist Fe/Zn8 mit 8 µm, SC3 für starke Beanspruchung ist Fe/Zn12 mit 12 µm und SC4 für sehr starke Beanspruchung ist Fe/Zn25 mit 25 µm. Beachten Sie dabei ein Detail. Auf mehreren Anbieterseiten und in generierten Antwortfeldern wird für SC3 eine Mindestdicke von 13 µm angegeben, während Tabelle 1 der ASTM B633-13 12 nennt. Eine vollständige Beschichtungsangabe nennt die Norm, das Ausgabedatum, die Einsatzbedingungen und den Typ.
Beide sind farblos, aber nicht austauschbar. Typ III ist eine farblose Chromatierung mit einer Mindestbeständigkeit von 12 Stunden im Salzsprühnebeltest; Typ V ist eine farblose Passivierung mit 72 Stunden, und dieser Passivierungsprozess kommt ohne sechswertiges Chrom aus. Wenn auf einer technischen Zeichnung nur “farblose Zinkbeschichtung” ohne Typ steht, unterscheiden sich diese beiden Werte im Abnahmetest um den Faktor sechs.
