Galvanisk overfladebehandling: Præcision i tusindedele af en millimeter

De fleste ser aldrig en galvanisk belægning. Den ligger som et lag på mellem 0,1 og 20 mikrometer på kontakter, stikben og komponenter inde i produkter, vi bruger hver dag. Men uden det lag ville stikforbindelsen i din ladestation udvikle varme, printkortet i vindmøllens styring korrodere og loddeprocessen på fabrikken fejle.

Hos Chem-Tec Plating har vi arbejdet med galvanisk overfladebehandling siden 1986. I denne artikel gennemgår vi, hvad teknologien kan, hvilke belægninger vi tilbyder, og hvorfor valget af metal sjældent er så ligetil, som det ser ud.

Sådan virker en galvanisk proces

Princippet er klassisk elektrokemi. Emnet nedsænkes i en elektrolyt med metalioner, og når der sættes strøm til, udfælder ionerne som et fast metallag på overfladen. Ved at styre strøm, tid, temperatur og badkemi kan vi ramme en ønsket lagtykkelse med stor nøjagtighed.

Det lyder enkelt, og grundprincippet er da også over 180 år gammelt. Det svære ligger i alt det udenom: forbehandlingen, valget af underbelægning, vedhæftningen på netop dit basismateriale og dokumentationen af, at laget faktisk har den tykkelse og de egenskaber, tegningen kræver. Det er her, erfaring gør forskellen.

Guld: Rent 24 karat eller slidstærkt hårdguld

Guld er det oplagte valg, hvor overgangsmodstanden skal være lav og forbindelsen stabil i mange år. Derfor sidder det på kontakter, stik, fjedre og printkort i det meste professionelle elektronik.

Vi tilbyder tre typer. Blødguld og antikt guld er rent 24 karat guld, hvor blødguld primært bruges til elektronik, mens antikt guld er lysere i tonen og typisk vælges til dekorative opgaver, for eksempel emner der skal ligne messing. Hårdguld er legeret med cirka 0,2 procent nikkel eller cobalt for at nå en hårdhed på omkring 160 HV, og det er arbejdshesten til kontaktering. Alle tre lægges typisk i tykkelser fra 0,1 til 2,5 mikrometer.

Guld lægges næsten altid oven på en underbelægning af nikkel, mat eller blank alt efter det ønskede slutresultat. Med den opbygning kan vi belægge stål, rustfrit stål, aluminium og tinbronze.

Sølv: Den bedste leder i det periodiske system

Sølv leder strøm og varme bedre end guld og er samtidig markant billigere. Det gør det til et stærkt valg ved højspænding, hvor kontaktmodstanden skal ned, og i HF-kredsløb. Sølv er desuden lodbart og meget duktilt, så belægningen følger med, når emnet bearbejdes.

Sølv anløber over tid, fordi det reagerer med svovlforbindelser i luften, men det kan vi udskyde med en passivering efter belægningen. Vores sølvbelægninger er hovedsageligt til tekniske formål og lægges typisk i 3 til 20 mikrometer på stål, kobber, messing og, med kemisk nikkel som mellemlag, også på aluminium.

Tin: Undervurderet og uundværligt

Tin får sjældent overskrifter, men det er en af de mest anvendte funktionelle belægninger overhovedet. Det beskytter mod korrosion, har gode kontaktegenskaber og fremragende lodbarhed. Derfor finder man fortinnede emner i elskabe, i offshore-udstyr og overalt, hvor der skal loddes i produktionen.

Vi tilbyder tin i både mat og blank udførelse, typisk i 5 til 15 mikrometer, ofte med nikkel eller kobber som underbelægning. Tin kan lægges på blandt andet jern, messing, kobber og aluminium.

Nikkel, krom og kobber: Resten af paletten

Ud over ædelmetallerne og tin dækker vores galvaniske program fornikling, perleglansnikkel, sort nikkel, antracitnikkel, tin/nikkel, forkromning, sort krom og kobber. Nikkelvarianterne spænder fra det rent funktionelle til det dekorative, hvor sorte og antracitfarvede overflader efterspørges til design- og instrumentopgaver. Kobber bruges ofte som ledende mellemlag eller til at bygge tykkelse op, før den endelige belægning lægges.

Netop kombinationen er pointen. En færdig overflade er sjældent ét metal, men en opbygning af flere lag, hvor hvert lag løser sin opgave: vedhæftning, ledningsevne, korrosionsbeskyttelse, finish.

Reel-to-reel: Når emnerne tælles i kilometer

For udstansede eller glatte metalbånd, for eksempel til stikben, kontakter, antenner og fjedre, giver det ofte bedre mening at belægge båndet, før emnerne stanses fri. Det kalder man reel-to-reel, og vi kører det på to linjer.

Styrken ved metoden er selektiviteten. Vi kan belægge partielt, det vil sige fra en kant i kontrolleret dybde eller i striber langs båndet, og vi kan belægge kun den ene side. Guld skal kun sidde, hvor kontakten faktisk sker. Det sparer ædelmetal, og på et fuldt produktionsvolumen er den besparelse ikke til at overse.

Vi belægger bånd i nikkel, tin, guld, sølv og kobber på materialer som stål, rustfrit stål, tinbronze, kobber, messing og nysølv. Kobber, sølv og guld håndteres i bredder op til 80 mm, nikkel og tin op til 120 mm. Og skalaen er fleksibel i begge retninger: Vi kan køre testbånd ned til 20 meter, når et nyt emne skal valideres, og producere adskillige kilometer, når det går i drift.

Fra ét emne til mange millioner

Vores procesanlæg er bygget til at håndtere seriestørrelser på alle niveauer. En prototype til udviklingsafdelingen, en mellemserie til pilotproduktionen eller millionserier i tromle. Det betyder, at den belægning, der blev valideret på de første ti emner, er den samme, der ligger på emne nummer to millioner.

Og valget af belægning behøver du ikke træffe alene. Vores specialister rådgiver om, hvilken opbygning der bedst opfylder kravene til funktionalitet, holdbarhed og udseende, og vores eget laboratorium dokumenterer, at resultatet holder, hvad tegningen lover.

Valget af overfladebehandling er sjældent sort/hvidt. Send din tegning til info@chemtec.dk eller ring på 75 67 92 92, så vurderer vi opgaven og foreslår den lagopbygning, der løser den bedst.