Galvaniseren ter bescherming grondmateriaal

Galvaniseren is een oppervlaktebehandeling en wordt toegepast om een grondmateriaal te voorzien van een dunne hechtende deklaag. Een voorbeeld is om een ijzeren plaat door middel van galvaniseren te voorzien van een laagje chroom waardoor wordt voorkomen dat het onderliggende ijzer gaat roesten. Daarnaast heeft galvaniseren nog een aantal andere voordelen.

Ontwikkeling van galvaniseren

De term galvaniseren slaat terug op de naam van Luigi Galvani. Deze Italiaanse natuurkundige beschreef in de achttiende eeuw elektrische verschijnselen die de basis vormen voor het galvaniseren. Eveneens in die eeuw vond de Italiaanse natuurkundige graaf Alessandro Volta de batterij uit waardoor de galvanotechniek uitvoerbaar werd. De Duitser Moritz Hermann Jacobi was de uiteindelijke grondlegger van de galvanotechniek en beschreef de techniek in 1838 in zijn boek Der Galvanoplastik. Ook in dat jaar paste het bedrijf WMF de methode op industriële schaal toe. In 1854 lukte het voor het eerst om chroom neer te slaan door de Duitse chemicus Robert Wilhelm Bunsen.

Galvanotechniek in stroomversnelling

Vanaf 1867 komt de galvanotechniek in een stroomversnelling door de uitvinding van de dynamomachine door het Duitse bedrijf Siemens. Verchromen wordt sinds 1924 op grote schaal toegepast. Het tot dan toe arbeidsintensieve polijsten van de deklaag werd vanaf ongeveer diezelfde tijd teruggedrongen door de vinding van glansmiddelen. Kort na 1945 wordt chemisch nikkel in de markt gezet. Overigens zijn de baden met waterige vloeistof die gebruikt worden bij het proces zeer belastend voor het milieu en zijn daarom tegenwoordig aan strenge regels gebonden.

Techniek om kosten te drukken

Soms wordt in plaats van galvaniseren ook gesproken over galvanisatie, elektroplating, galvanotechniek of galvano. Galvaniseren is eigenlijk een techniek om de kosten te drukken. Een plaat uit puur chroom zou veel duurder zijn dan een plaat uit ijzer die met chroom is gegalvaniseerd. Ook heeft een plaat uit puur chroom of ander gegalvaniseerd materiaal niet altijd de vereiste materiaalsterkte.

Methode van galvaniseren van het grondmateriaal

De techniek van galvaniseren gaat uit van elektriciteit. De techniek is er op gebaseerd dat een grondmateriaal in een bak vloeistof wordt ondergedompeld. Die vloeistof bestaat uit een waterige oplossing van het materiaal dat uiteindelijk de deklaag gaat vormen. Door middel van stroom toe te passen binnen het proces slaat een zeer dun laagje zink neer op het grondmateriaal.

Voordelen van galvaniseren

Het grondmateriaal dat gegalvaniseerd kan worden bestaat uit metaal, kunststof of keramiek. Het aanbrengen van de deklaag heeft een economische, functionele of technologische functie en gaat ook roestvorming tegen. Galvaniseren heeft tevens vaak de bedoeling om de bovenlaag mooier te maken en te laten glanzen. Nog een voordeel van galvaniseren is om de krasbestendigheid te vergroten of het materiaal geleidbaarheid te geven. De materialen die gebruikt worden voor de deklaag zijn onder meer chroom, goud, nikkel, tin, zilver of zink.

Elektrolytisch verzinken

Bij zink als deklaag wordt vaak gesproken over galvaniseren maar dit is slechts ten dele waar. Verzinken kan op twee manieren gebeuren namelijk elektrolytisch of thermisch. Alleen bij de elektrolytische techniek is er sprake van galvaniseren. Bij elektrolytisch verzinken slaat de zinklaag op het grondmateriaal neer door gebruikmaking van stroom. Deze methode maakt gebruik van een waterige oplossing van zink met een temperatuur van ongeveer 70 graden. Door die tamelijk lage temperatuur kan geen vervorming van het grondmateriaal optreden.

Thermisch verzinken

Bij thermisch verzinken, ten onrechte soms galvaniseren genoemd, ontstaat de bovenlaag nadat het grondmateriaal in een bak met vloeibaar zink is ondergedompeld. Meteen na het onderdompelen stolt het zink. Nadeel van deze techniek is dat er druppelvorming kan ontstaan. Ook kan het grondmateriaal vervormen omdat de temperatuur van het vloeibaar zink ongeveer 400 graden bedraagt.