Unter Galvanotechnik versteht man die elektrochemische Abscheidung von metallischen Niederschlägen (Überzügen) auf Gegenständen.

Der zu beschichtende Gegenstand muss somit nicht zwangsläufig ein Metall sein sondern muss lediglich leitend sein bzw. gemacht werden.

Ein ausführlicher Bericht findet sich im Artikel Geschichte der Galvanotechnik.

Die Galvanotechnik ist nach dem Physiker Luigi Galvani benannt, dem Entdecker der galvanischen Elektrizität. Galvani entdeckte durch Experimente mit Froschschenkeln die Kontraktion von Muskeln unter dem Einfluss statischer Elektrizität und legte die Grundlage für die Entdeckung elektrochemischer Zellen (auch Galvanische Zellen oder Galvanische Elemente genannt) durch Alessandro Volta.

Es wird aber davon ausgegangen, dass schon in der Antike die Vergoldung von Gegenständen mithilfe von Galvanotechniken bekannt war. Dazu könnte nach Ansicht einiger Wissenschaftler die sogenannte „Batterie von Bagdad“, ein flaschenähnliches Tongefäß mit einem Kupferzylinder und einem davon durch Bitumen isolierten Eisenstab im Inneren –, das 1936 bei Bagdad gefunden wurde, gedient haben.

Es handelt sich um ein Tongefäß, das einen Kupferzylinder und ein Eisenstäbchen beinhaltet und das zu Spekulationen verleitet, da es mit gleichartigen zusammengeschaltet theoretisch als Batterie gedient haben könnte. Datiert wurde dieses Gefäß auf 250 v. Chr. – 225 n. Chr.

Das chemische Grundwissen für die ersten galvanischen Bädern, allen voran die Vergoldung, wurde bereits in der Alchemie gelegt. Durch die Versuche andere Metalle in Gold zu verwandeln entstanden zahllose Rezepte und Erfahrungen im Umgang mit den, wenn auch zu dieser Zeit unreinen, Chemikalien.

In der Anfangszeit der Galvanotechnik, als die Stromversorgung über galvanische Zellen, meist mit Silberanoden, geregelt werden musste und erst später über von Dampfmaschinen angetriebene Dynamo-Motoren besser gesichert wurde, spielte die galvanische Beschichtung nur in der dekorativen Industrie und der Kunst (Galvanoplastik) eine größere Rolle. Die Vorteile des Korrosionsschutzes wurden erst später erkannt, eben so wie die Ressourceneinsparung (erst seit dem ersten Weltkrieg) und weitere Eigenschaften wie Verbesserung der Oberflächenhärte, Leitfähigkeit, Lötbarkeit und vieles mehr.

Aus diesem Grund waren bis circa 1900 n. Cr. lediglisch die Abscheidung von Gold, Silber, Nickel und Kupfer im praktischen Einsatz, auch wenn andere Beschichtungen wie Platin, Chrom u.s.w. erprobt waren.

Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelte sich die Galvanotechnik rasant von dekorativen Anwendungen zu immer mehr funktionellen Schichten. Diese Entwicklung verdankt sie zum einen dem immer besseren Verständnis für chemische und elektrochemische Prozesse wie auch der Anlagentechnik und der Automatisierung.

Darüber hinaus spielte die Reinheit von Anoden und Grundchemikalien eine ebenso entscheidende Rolle wie die Verbesserung der Stromversorgung. Große Verdienste erwarb sich hierbei Wilhelm Pfanhauser sen., welcher durch die Bereitstellung geeigneter Anoden und Badbestandteile dieses Defizit kompensieren konnte.

In der Bundesrepublik Deutschland gibt es derzeit schätzungsweise 1500 galvanische Betriebe.

Die Abscheidung von Metallen in der Galvanotechnik beruht auf einem Elektrolyten, durch welchen Strom geleitet wird. Der Elektrolyt (eine Strom leitende Flüssigkeit) besteht u.a. aus Metallsalzen des abzuscheidenden Metalls (z. B. Nickel, Kupfer, oder Zink). Im Elektrolyten liegen die Metalle, wenn sie nicht komplexiert sind, als positiv geladenes Ion vor (z. B. Ni²⁺, Cu²⁺ oder Zn²⁺). Das Material, welches beschichtet werden soll, wird kathodisch geschaltet (Minuspol) und nennt man deshalb auch Kathode. Um einen geschlossenen Stromkreis zu erzeugen, braucht es den Gegenpol (Pluspol) welcher Anode genannt wird. Die Anode besteht i. d. R. aus demselben Metall, welches abgeschieden werden soll (z. B. reines Nickel, Kupfer oder Zink). Bei speziellen Verfahren jedoch besteht die Anode auch aus unlöslichem Metall (z.B. Platin) oder aus einem nicht störenden Fremdmetall (z.B. Blei in Cr(VI)- Chrombädern). Sobald der Strom angelegt wird beginnen die Ionen zum entgegengesetzten Pol zu wandern. Die positiven Metallionen (Kationen) wandern zur negativen Kathode (Werkstück) und werden durch die Aufnahme von Elektronen zum Metall reduziert. Je länger sich der Gegenstand im Bad befindet und je höher der elektrische Strom ist, desto stärker wird die Schichtdicke.

Zur gleichen Zeit, da an der Kathode (Werkstück) die Metallionen (Kationen) zum Metall reduziert werden, wird an der Anode das Metall aufgelöst, z. B. entsteht aus dem metallischen Nickel das Ni²⁺ - Ion. Somit ist der Kreislauf geschlossen und durch die Metallauflösung an der Anode kommt es nicht zu einer Verarmung an Metallionen im Elektrolyten. Bei Verfahren mit Fremdmetall-Anoden muss der Metallgehalt des Elektrolyten durch Zugabe von Metallsalz ausgeglichen werden.

Grundsätzliche Unterscheidung zwischen dekorativer und funktioneller Schicht. Im Detail kann eine galvanisch erzeugte Schicht eine oder mehrere der folgenden Funktionen erfüllen:

• Optik
• Korrosionsschutz
• Verbesserung der Leitfähigkeit
• Verbesserung der Kontaktierung
• Haftgrund für weitere Schichten
• Verschleißschutz
• Katalyse
• Herstellung von Mikro oder Makrostrukturen
• Verbesserung der Lötbarkeit

Die Anwendungsgebiete für galvanische Schichten sind unglaublich vielfältig, weshalb die Galvanotechnik im Alltag allgegenwärtig und nicht mehr weg zu denken ist. Anwendungsgebiete sind u. a.:

• Bauteile für die Luft- und Raumfahrt
• Uhren, Schmuck, Gebrauchs und Dekorationsgegenstände
• Elektronische Schaltungen
• Sanitärarmaturen
• Zerspanungs-, Schneid- und Umformtechnik
• Fassadenelemente
• Konstruktionselemente
• Korrosionsschutz (Schrauben, Rohre, Nägel, Verbindungselemente u. v. m.)
• CDs / DVDs (Stamper, Vorlagen für die Pressung)

Anodische Oxidation (Bei Aluminium auch Eloxieren)
Beizen
Brennen
Brünieren
Chemisches Galvanisieren
Chromatieren / Chromitieren / Passivieren
Elektrolytisches Galvanisieren
Entmetallisieren
Färben von Metall
Gestellgalvanisierung
Kunststoffgalvanisierung
Leiterplattenherstellung
Phosphatieren
Tampongalvanisierung
Tauchverfahren (früher Sudverfahren)
Trommelgalvanisierung
Veralisieren (Dickschicht-Vernickelung)
Vorbehandlung in der Galvanotechnik
Bandgalvanisieren
Verstahlen
Glockengalvanisierung

Aluminiumelektrolyte
Antimonelektrolyte
Bleielektrolyte
Bronzeelektrolyte
Cadmiumelektrolyte
Cobaltelektrolyte
Chromelektrolyte
Eisenelektrolyte
Goldelektrolyte
Indiumelektrolyte
Kupferelektrolyte
Manganelektrolyte
Nickelelektrolyte
Palladiumelektrolyte
Platinelektrolyte
Rheniumelektrolyte
Rhodiumelektrolyte
Rutheniumelektrolyte
Silberelektrolyte
Wismutelektrolyte
Wolframelektrolyte
Zinkelektrolyte
Zinnelektrolyte

Und viele Legierungen.

Der klassische Weg in die Galvanotechnik geht über eine Lehre als Oberflächenbeschichter (früher Galvaniseur). Nach dieser dreijährigen Ausbildung und mindestens zwei Jahre Berufserfahrung kann man eine Weiterbildung zum Galvanomeister, Galvanotechniker oder Leiterplattentechniker machen.

Mit Abitur ist auch ein Studium, zum Beispiel an der FH in Aalen mit Oberflächentechnik und Werkstoffkunde möglich. Allerdings sind diese Studiengänge nicht so praxisorientiert wie der klassische Weg. Auch Studiengänge in Richtung Chemie und Elektrochemie eignen sich sehr gut für einen Ausgangspunkt in die Galvanotechnik.

Aufgrund des dauerhaften Mangels an Fachpersonal ist der Einstieg als Quereinsteiger besonders einfach. Wer mindestens 7 Jahre in einer Galvanik gearbeitet hat, kann ohne eine Lehre den Galvanotechniker machen und findet anschließend auch eine entsprechende Stelle.

Kaum ein Berufsfeld bietet so viele Möglichkeiten wie die Galvanotechnik. Wer Oberflächenbeschichter (Galvaniseur) lernt, muss nicht zwangsläufig ein Leben lang an einer Anlage stehen. Die Aufgabengebiete und Einsatzorte reichen von der Abwasserbehandlung über die Anlagen bis hin zum Labor, Arbeitsvorbereitung, Qualitätssicherung und vielen weiteren. Als Galvanotechniker und/oder Meister kann man in erster Linie zwischen Innendienst und Außendienst wählen. Im Innendienst können die Tätigkeiten unter anderem die Verfahrenstechnik, Produktionsleitung, Betriebsleitung, Forschung und Entwicklung und viele weitere Bereiche beinhalten. Im Außendienst kann es der rein technische Außendienst oder als Verkäufer sein welcher eine technische Betreuung beinhaltet.

Galvanotechnik
Hanser Verlag
448 Seiten
ISBN-10: 3-446-21024-5
ISBN-13: 978-3-446-21024-0

Die Geschichte der Galvanotechnik
Eugen G. Leuze Verlag
124 Seiten
ISBN 3-87480-077-6

Einführung in die Galvanotechnik
Eugen G. Leuze Verlag
238 Seiten
ISBN 978-3-87480-242-0

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