Mit der Aufnahme von Chromtrioxid in den Anhang XIV der REACh-Verordnung ist eine weitere Verwendung dieses Stoffes ab dem sogenannten Sunset Date im Jahre 2017 nur noch mit einer Zulassung durch die ECHA möglich. Inwieweit diese für bestimmte Anforderungen erfolgen wird, ist weiterhin fraglich.
Seit vielen Jahren wird bereits am Konzept der dreiwertigen Verchromung im Bereich der Kunststoffmetallisierung gearbeitet. Bei einem Austausch der bisher gebräuchlichen Schicht aus einem sechswertigen Chromelektrolyten durch eine aus einer dreiwertigen Lösung wird spätestens im Korrosionstest schnell deutlich, dass die Eigenschaften der Schichten sehr unterschiedlich sind. Dabei spielt es eine große Rolle, ob aus einem chloridischen oder aus einem sulfathaltigen Chrom(III)elektrolyten abgeschieden wird. Beide Chrom(III)verfahren unterscheiden sich nicht nur durch die Verwendung von unterschiedlichen Anodenmaterialien, sondern auch in den Beschichtungsparametern und der Abscheidungsrate.
Im Gegensatz zum Chom(VI)elektrolyten müssen bei einem dreiwertigen Verfahren zusätzliche Parameter wie Fremdmetallgehalte, Komplexbildnerkonzentration und pH-Wert regelmäßig kontrolliert und korrigiert werden.
In dem sogenannten Russian-Mud-Test zeigt eine aus einem chloridischen dreiwertigen Elektrolyten aufgebrachte Schicht eine wesentlich bessere Beständigkeit gegenüber Calciumchlorid als die derzeitige Chrom(VI)schicht. In der CASS-Prüfung nach DIN EN 9227 ist aber bereits nach spätestens 48 Stunden bei dieser dreiwertigen Chromschicht ein deutlicher Angriff der Oberfläche zu erkennen.
Die elektrochemische Untersuchung der einzelnen Schichten liefert eine Erklärung für das differenzierte Abschneiden in den Korrosionsprüfungen. Im Gegensatz zur sechswertigen Oberfläche ist die dreiwertige wesentlich edler. In der hohen Potentialdifferenz zur Glanznickelschicht lässt sich begründen, dass ein einfacher Austausch der Elektrolyte nicht einen gleichwertigen Ersatz darstellen kann. Durch Verwendung von chemischen und/oder elektrolytischen Nachtauchlösungen wird versucht, die Chrom(III)schicht nachträglich zu passivieren, um so einen geeigneten Korrosionsschutz zu schaffen.
Eine andere effektive Möglichkeit einen guten Korrosionsschutz zu erhalten stellt das STRATA-Konzept dar. Durch die zusätzliche Abscheidung einer sehr edlen Zinn-Nickel- Zwischenschicht (STRATA NNA 500) wird ein sehr gutes Korrosionsschutzsystem erzielt. Dabei wird nach dem Halbglanz- und Glanznickel zunächst noch eine mikrorissige Schicht vor der Zinn-Nickel-Schicht und der abschließenden Trichromschicht abgeschieden (Abb. 1).
Abb. 1: Schichtabfolge schematisch
Diese Zinn-Nickel-Schicht dient dabei nicht als eine Sperrschicht, sondern besitzt mikrodiskontinuierliche Eigenschaften, wodurch die Korrosionsvorgänge in die unteren Schichten verlagert und auf eine große Oberfläche verteilt werden. Die unedlere Glanznickelschicht bildet weiterhin die Opferschicht und wird bei beginnender Korrosion angegriffen. Die darüber liegenden Schichten bleiben dabei weiter bestehen, sodass die Korrosion von außen nicht sichtbar ist. Dadurch ist eine Beständigkeit von mehr als 96 Stunden in der CASS-Prüfung möglich. Durch Verwendung des chloridischen Verfahrens (TRISTAR 300) ist zudem die Beständigkeit im Calciumchlorid-Test gegeben.Desiree Lemke
