Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung eines Verfahrens zu außenstromlosen Abscheidung von Chrom aus Chrom(III)-Elektrolyten für den industriellen Einsatz

Metallische Chromüberzüge für dekorative und funktionelle Anwendungen werden nach heutigem Stand der Technik ausschließlich durch galvanische Abscheidung hergestellt. Diese Verfahren ermöglichen die Herstellung von Chromschichten mit hoher Härter, hoher Korrosionsbeständigkeit und ansprechender Optik, weisen allerdings eine schlechte Streufähigkeit auf. Die Beschichtung komplexer Geometrien ist daher nur mit hohen Anforderungen an Prozess- und Anlagentechnik realisierbar. Die außenstromlose Chromabscheidung stellt eine Möglichkeit dar, eine gleichmäßige Schichtdicke über die gesamte Bauteiloberfläche zu erreichen. Im Rahmen des Projektes soll das Ziel verfolgt werden, ein Verfahren zur außenstromlosen Abscheidung von Chromschichten auf Basis von Chrom(III)-Verbindungen und biologisch abbaubaren Komplexbildnern zu entwickeln. Der Einsatz autorisierungspflichtiger Substanzen wie Chrom(VI) wird dabei vermieden. Das Verfahren soll unter anderem für den Korrosions- und Verschleißschutz von komplex geformten Bauteilen und Hohlkörpern zum Einsatz kommen. Die Beschichtung solcher Bauteile wird in Deutschland vor allem von KMU der Oberflächentechnik übernommen. Zu Beginn des Projektes werden geeignete Komplexbildner für Chrom(III) ausgewählt, Chrom(III)-Komplexe hergestellt und hinsichtlich Stabilität und Löslichkeit charakterisiert. Im nächsten Schritt erfolgen Auswahl und elektrochemische Untersuchung möglicher Reduktionsmittel und, falls erforderlich, weiterer Elektrolytzusätze. Sobald die ersten Elektrolyte entwickelt wurden, können Beschichtungsversuche unter Variation der Abscheideparameter und Betrachtungen zu Verwendungsdauer und Lagerfähigkeit durchgeführt werden. Zudem erfolgt eine Charakterisierung der abgeschiedenen Schichten hinsichtlich Morphologie, chemischer Zusammensetzung, mechanischer Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Anhand der Ergebnisse werden anwendbare Prozessparamater und Maßnahmen zur Überführung in den industriellen Maßstab abgeleitet.