GalvanoScanner GS02
macht Stromdichten für jedermann sichtbar!
Download Demo-Video zum GS01 vom Aug. 2016
1. Beispiel:
Ein Beispiel aus der Praxis eines Kunden soll die energietechnischen Konsequenzen der unnötigen Übermaßbeschichtung verdeutlichen. Es handelt sich um hartverchromte Walzen. Im Folgenden werden nur die Aspekte bei der Verchromung berücksichtigt, sekundäre Aspekte wie Kühlenergie, Verlustleistung der Gleichrichter oder Energieaufwand und Abfallaufkommen beim Schleifen werden nicht dargestellt. Die Walzen sind 820 mm lang und haben einen Durchmesser von 480 mm. Dies ergibt eine Fläche von 124 dm2. Das Endmaß der Verchromung nach dem Schleifen liegt bei einer Schichtdicke von 100 μm. Dies entspricht 124 cm3 oder 868 g benötigten metallischen Chroms. Die Maßhaltigkeit wird mangels Messtechnik durch Übermaßbeschichtung und Schleifen hergestellt. An den Enden der Walze werden, um dies durchführen zu können, gemessene 240 μm Chrom abgeschieden. Die Messungen ergaben, dass in Summe auf der Walze 228 cm3 oder 1596 g Cr appliziert wurde, also 104 cm3 oder 728 g Cr unnötig und nur der Ermangelung an direkter Maßbeschichtung geschuldet. Berücksichtigt man das elektrochemische Äquivalent des Chroms sowie die Faradaysche Stromausbeute des Elektrolyten müssen für diese 728 g Cr rund 11.000 Ah Strom aufgebracht werden. Mit einer typischen Gleichrichterspannung von 10 V ergeben sich 110 kWh unnötig verbraucht elektrische Energie für eine Walze nur bei der Beschichtung ohne Aufwand für Schleifen etc. Beim betreffenden Betrieb werden bei normaler wirtschaftlicher Lage ca. 500 dieser und ähnlicher Walzen jährlich beschichtet!
In der Galvanotechnik spielt die Stromdichteverteilung am Bauteil eine entscheidende Rolle, da hierdurch die Schichtdicke des metallischen Überzugs entscheidend beeinflusst wird. In der Praxis wird daher über Blendentechnik und Anodengeometrie versucht, eine möglichst homogene Stromdichteverteilung zu erreichen. Die Schichtverteilung kann von den Beschichtern nicht genau prognostiziert werden, da eine Simulation der Feldverteilung zu aufwändig und teuer ist und die Blenden und Anoden daher anhand von Erfahrungswerten gesetzt werden. Die Positionen der Blenden und Anoden werden nach einem aufwändigen Verfahren optimiert, indem die zu beschichtenden Teile aus dem Elektrolytbad geholt und im Labor hinsichtlich der homogenen Schichtdicke untersucht. Dieser zeit- und kostenaufwändige Prozess wird zunächst vor dem Beginn einer Herstellungscharge vorgenommen. Zur Überprüfung der Herstellungsqualität wird dieses Verfahren auch nach der Initialjustierung, während der Herstellungsphase in bestimmten Zeitintervallen weiter durchgeführt. Dies erfordert einen weiteren ernormen Aufwand, wegen u. a. der Unterbrechung des Herstellungsprozesses, bis die Labormessergebnisse vorliegen. Mithilfe eines Messinstruments, wie des GalvanoScanners, kann die optimale Positionierung der Blenden und Anoden ohne großen Aufwand für jedes Bads am Anfang einer Charge ermöglicht und kontinuierlich während des Herstellungsprozesses ohne Unterbrechung getestet werden.