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04 août 2020 | Oberflächen POLYSURFACES | Galvanoplastie

Dunkle Edelmetallschicht schliesst Lücke im dekorativen Markt

Gerade im Schmucksegment spricht man dunklen Edelmetalloberflächen ein hohes Potenzial zu, das mangels zufriedenstellender Lösungen nicht ausgeschöpft werden kann. Nun ist es Umicore Electroplating mit dem zum Patent angemeldeten «Rhoduna-Alloy Black 1» gelungen, einen Elektrolyten zu entwickeln, der diese Lücke im dekorativen Markt schliessen kann. Beeindruckende Schichteigenschaften und ein durch seine Zusammensetzung attraktiver Preis rechtfertigen diese Einschätzung.
 
Armreif beschichtet mit «Rhoduna-Alloy Black 1». (Bilder: Umicore Galvanotechnik GmbH)
 
 
Legierung verbindet Vorteile aus zwei Platinmetallen
Nach heutigem Kenntnisstand eignen sich nur wenige Metalle, um das Ziel, eine dunkle Edelmetallschicht abzuscheiden, zu erreichen. Das am häufigsten dafür eingesetzte ist Ruthenium, das sich aber aufgrund seiner geringen Abriebbeständigkeit und des oftmals leicht bräunlichen Farbtons nur bedingt für Alltagsgegenstände eignet. Alternativ kann Rhodium eingesetzt werden. Aufgrund des ungebrochen hohen Preises des Edelmetalls ist eine breit angelegte Massenproduktion für die meisten Hersteller nur bedingt von Interesse.
Als Spezialist für die Entwicklung von Legierungselektrolyten – belegt durch weltweit etablierte Produkte wie die «Miralloy»-Reihe – hat Umicore Electroplating beide Metalle zu gleichen Teilen in einem Elektrolyt vereint, mit dem herausfordernden Ziel, die jeweiligen negativen Schichtcharakteristiken zu eliminieren.
 
Ring beschichtet mit «Rhoduna-Alloy Black 1».
 

Elegantes Anthrazit schlägt mögliches Tiefschwarz
Die Messungen mit dem Spektralphotometer (L*a*b*-Farbraum) bestätigen den optisch edlen, dunklen, anthrazitfarbenen Eindruck der Legierung von «Rhoduna-Alloy Black 1». Dia Basis dafür sind die niedrigen a*- und b*-Werte (Farbwerte) von durchschnittlich 0,6 im L*a*b*-Farbraum. Besonders wenn Stromstärken über 1 A/dm² zur Beschichtung zum Einsatz kommen, ist kein Farbstich in der Schicht auszumachen. Gerade im b*-Wert haben hier viele reine Rhodium- und Rutheniumschichten Probleme. Werte unter 3 sind fast nicht zu erreichen und damit werden Farbstiche (gelb beziehungsweise bräunliche Verfärbung) deutlich sichtbar.
Mit einem L*-Wert (Helligkeit) von 65 besitzt die Schicht einen gängigen Grauton, wie von vielen reinen Schwarzrhodiumschichten aus der Praxis bekannt. Ein weiterer Beleg für die edle Anmutung der Schicht ist die Konstanz des Wertes – unbedeutend welche Stromstärke dem Elektrolyt zur Abscheidung zugeführt wurde. Die Abweichung von maximal 0,6 auf der Neutralgrauachse bedeuten auch hier Tonverschiebungen in der Helligkeit, die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sind.
Um einerseits den breiten Stromkorridor und damit das einfache Handling nicht zu verlieren und andererseits die nahezu perfekte Farbneutralität zu wahren, verzichtet Umicore auf die Möglichkeit einer noch dunkleren Abscheidung. Sollen L*-Werte von < 65 erreicht werden, empfiehlt sich die Legierung aber als korrosionsbeständige Zwischenschicht und ist damit die perfekte Basis für eine final dunklere Endschicht zum Beispiel durch «Rhoduna 471 Black».

 
Nachweis der extrem hohen Abriebbeständigkeit (durch Bosch-Weinmann-Test) von «Rhoduna-Alloy Black 1» im Vergleich mit ebenso dunklen, reinen Rhodium- beziehungsweise Rutheniumschichten.
 
 
Abriebbeständigkeit sucht seinesgleichen
Gerade die Schmuckindustrie stellt bezüglich Abrieb mit die höchsten Anforderungen an eine dekorative Oberfläche. Auch hier kann sich «Rhoduna-Alloy Black 1» mehr als empfehlen. Nicht nur im Vergleich zu reinen, im L*-Wert ähnlichen Schwarzrhodium- und Schwarzrutheniumschichten schneidet die Legierung um ein etwa 4-faches besser ab. Vielmehr spielt die Schicht mit einem Schichtabtrag von 0,2 µm (gemessen nach Bosch-Weinmann) in einer Liga mit so widerstandsfähigen, hellen Schichten, wie die des hauseigenen Produkts «Rhoduna-Alloy 1».
 
Durch minimale Abweichung der Tonalität im L*-Wert (L*a*b*-Farbraum) bei schwankenden Stromstärken garantiert «Rhoduna-Alloy Black 1» ein absolut gleichmässiges Anthrazit in der Produktion.
 
 
Preisvorteil ermöglicht breites Käufersegment
Durch den hohen Anteil des vergleichsweise günstigen Ruthenium in «Rhoduna-Alloy Black 1» entsteht ein etwa 45-prozentiger Preisvorteil im Vergleich zu reinen Rhodiumschichten. «Dies ist eine Preisersparnis, die wir ohne eigene Vorteile an unsere Kunden durchreichen», verspricht Martin Stegmaier, Bereichsleiter Dekorative Anwendungen.
Nicht nur für Produzenten, die bereits jetzt mit Schwarzrhodium beschichten, ist der neue Elektrolyt damit auch wirtschaftlich interessant. Gerade Hersteller, die dunkle Edelmetalloberflächen bisher aufgrund des hohen Preises ausschliessen mussten, haben nun eine neue Ausgangsbasis. Passend dazu bietet Umicore als Entscheidungshilfe eine individuelle Preiskalkulation und Farbmuster an.
 
Die im a*- und b*-Wert (L*a*b*-Farbraum) gegen 0 gehenden Farbabweichungen von «Rhoduna-Alloy Black 1» belegen den optischen Eindruck eines edlen Anthrazit-Farbtons ohne Farbstich.
 
 
Meilenstein in der Veredelung mit Edelmetallen
Diese elegante Legierung übertrifft bisherige Vorstellungen an eine dunkle Edelmetallschicht. Gerade ihre hohe Abriebbeständigkeit lässt sie für ein breites Anwendungsfeld attraktiv werden; so können beispielsweise auch Steckkontakte, Schreibgeräte, Armaturen oder auch das Interieur in Automobilen in Zukunft in elegant dunklem Edelmetall erstrahlen.
Joachim Grimm, Vertrieb, Technische Kundenberatung, freut sich über erste Anfragen: «Unser Angebot, den Elektrolyten auf eigenen Werkstücken zu testen, wird von Interessenten dankend angenommen. Die Rückmeldungen bestätigen unsere Meinung hier optisch, qualitativ und im Handling neue Massstäbe zu setzen. Wir sind davon überzeugt, dass Rhoduna-Alloy Black 1 das Potential hat, nicht nur im Schmuckbereich einen neuen Trend einzuläuten.»

Martin Stegmaier, Bereichsleiter Dekorative Anwendungen. Joachim Grimm, Vertrieb, Technische Kundenberatung.
 
Weitere Informationen im Netz:
http://rhoduna.com
http://ep.umicore.com
 
In Kürze
Die Umicore Galvanotechnik GmbH ist innerhalb des Umicore-Konzerns die Geschäftszentrale der Business Unit Electroplating und damit weltweit verantwortlich für die Produktentwicklung, die Herstellung sowie die Vertriebs- und Servicekoordination in rund 60 Ländern der Welt. Die Geschichte des Unternehmens in Schwäbisch Gmünd besitzt eine lange Tradition und reicht bis zum Jahr 1888 zurück. Als Scheideanstalt für Edelmetalle gegründet, präsentiert man sich heute als ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich der Edelmetall-Galvanotechnik. Die Umicore Galvanotechnik GmbH ist eine 100 %ige Tochter der Allgemeine Gold- und Silberscheideanstalt AG, Pforzheim, deren Mehrheitseigner wiederum der Umicore-Konzern ist.
Die galvanotechnische Beschichtung wird heute gern als Querschnittstechnologie bezeichnet, da sie Anwendung auf fast allen Produkten des täglichen Gebrauchs findet beziehungsweise deren Produktion erst ermöglicht. Fast alle namhaften Hersteller der Kommunikations-, Automotive- und Schmuckindustrie beziehen direkt oder indirekt Bauteile, die mit Hilfe von Umicore-Produkten beschichtet wurden. Umicore Electroplating bewegt sich in einem spezifischen Nischenbereich, der im Wesentlichen durch edelmetallbasierte Schichtkombinationen definiert ist und nimmt dort eine führende Position ein.
 
 
Umicore Galvanotechnik GmbH
Martin Stegmaier
martin.stegmaier@eu.umicore.com
Joachim Grimm
joachim.grimm@eu.umicore.com
D-73525 Schwäbisch Gmünd
www.ep.umicore.com

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