Bei der Oberflächenbehandlung von Gussteilen aus Metall sind Zink-, Nickel- und Chrombeschichtung drei der am häufigsten verwendeten elektrochemischen Beschichtungsverfahren. Die wesentlichen Unterschiede liegen in den Beschichtungseigenschaften, den Verfahrensprinzipien und den Anwendungsbereichen. Darüber hinaus muss die Wahl in Verbindung mit den Eigenschaften des Untergrunds des Gussteils (wie Gusseisen, Stahlguss und Aluminiumguss) getroffen werden. Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Vergleich der wesentlichen Aspekte:

 

I. Grundlegende Definitionen und wesentliche Unterschiede bei der Beschichtung

Die grundlegenden Eigenschaften (Zusammensetzung, Struktur, Dicke) der drei Beschichtungsarten sind die Ursache für die nachfolgenden Leistungsunterschiede. Klären Sie zunächst die wesentlichen Unterschiede:

Beschichtungsarten:	Kernkomponenten:	Beschichtungsstruktur / Dicke	Kernmerkmale (Kompatibilität mit Gussteilen)
Verzinkung	Zink (Zn)	Einlagig/mehrlagig (z. B. farbiges Zink, schwarzes Zink), Dicke 5–20 μm (für Gussteile wird üblicherweise 8–15 μm gewählt)	Kostengünstiger Korrosionsschutz durch Opferanoden (vorrangige Oxidation zum Schutz des Substrats), geringe Härte (HV100-200)
Vernickeln	Nickel (Ni) (reines Nickel / Nickellegierungen, wie Nickel-Phosphor-Legierungen)	Einlagig / Mehrlagig (Grundierung + Vernickelung), Dicke 10–50 μm (Gussteile müssen zuvor ausgefüllt/geschliffen werden)	Mittlere Korrosionsbeständigkeit, mittlere Härte (reines Nickel HV400-600, chemische Vernickelung HV800-1000), hohe Oberflächengüte
Verchromung	Chrom (Cr) (Zierchrom / Hartchrom)	Doppelschicht / Dreifachschicht (Kupferbasis + Nickelbasis + Chromschicht), Hartchromdicke 5–100 μm, dekoratives Chrom nur 0,1–0,5 μm	Extrem hohe Härte (HV800-1200), verschleißfest/temperaturbeständig, geringe Korrosionsbeständigkeit (erfordert Unterbodenschutz), glänzendes Aussehen

II. Prozessgrundsätze und wichtige Punkte für die Anpassung an Gussteile

Gussteile (insbesondere Feingussteile und Sandguss) neigen zu Mikroporen und hoher Rauheit. Die Prozessanpassungsfähigkeit der drei Beschichtungsarten unterscheidet sich erheblich:

 

1. Verzinkung: Kostengünstiger Korrosionsschutz, geeignet für Teile aus Gusseisen/Stahlguss

Verfahrensprinzip:

Unterteilt in “Elektro-Zinkbeschichtung” (saure/alkalische Beschichtungslösung, Stromabscheidung) und… Für Gussteile wird die Feuerverzinkung (Eintauchen in geschmolzenes Zink) bevorzugt, während die Galvanisierung die bevorzugte Wahl ist (die Feuerverzinkung führt leicht zu Verformungen des Gussteils, und die Beschichtung ist dicker und weniger präzise).

Details zur Gussverträglichkeit:

• Gusseisenteile erfordern “Entfetten → Beizen (Entfernen von Oxidschichten) → Aktivieren (Entfernen der Graphitschicht)”, um eine schlechte Beschichtungshaftung zu vermeiden.;
• Gussteile aus Stahl müssen nach dem Verzinken einer “Passivierungsbehandlung” (farbiges Zink, blaues Zink, schwarzes Zink) unterzogen werden, um einen Passivierungsfilm (ZnCrO₄) zu bilden, der die Korrosionsbeständigkeit um das 5- bis 10-fache verbessert.;
• Nachteile: Die Beschichtung ist weich und kratzempfindlich, ungeeignet für Bereiche mit Reibung/Belastung.

 

2. Vernickelung: Bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Korrosionsbeständigkeit und Glätte und eignet sich für Präzisionsgussteile.

Verfahrensprinzip:

Unterteilt in “galvanisches Vernickeln” (Sulfat-/Sulfaminsäure-Plattierungslösung) und “chemisches Vernickeln” (stromlose, autokatalytische Abscheidung). Chemisches Vernickeln wird für Gussteile bevorzugt (gleichmäßige Beschichtung, kann Mikroporen abdecken).

Details zur Gussverträglichkeit:

• Für die Vernickelung von Aluminiumgussteilen ist eine Zink-Tauchgrundierung (zur Bildung einer Zinkschichtübergangsschicht) erforderlich, um eine direkte Reaktion zwischen Aluminium und Nickel zu verhindern, die zum Abblättern der Beschichtung führen könnte.
• Präzision Feingussteile (z. B. Edelstahlgussteile) können nach der Vernickelung auf Hochglanz poliert werden, um den Anforderungen an Aussehen und Dichtheit gerecht zu werden.
• Die chemische Vernickelung enthält Phosphor und erzielt eine “porenfreie Beschichtung” mit besserer Korrosionsbeständigkeit als die Verzinkung, die für feuchte/leicht korrosive Umgebungen geeignet ist.

 

3. Verchromung: Hohe Verschleißfestigkeit/dekorativ, erfordert eine schützende Grundierung.

Verfahrensprinzip:

Unterteilt in “dekoratives Chrom” (dünne Chromschicht, Korrosionsschutz durch Nickelunterlage) und “Hartchrom” (dicke Chromschicht, hauptsächlich zur Verschleißfestigkeit). Gussteile müssen vor der Verchromung mit Kupfer + Nickel vorbeschichtet werden (Chromschichten haben eine hohe Porosität, wodurch eine direkte Beschichtung anfällig für Rost ist).

Details zur Kompatibilität der Gussteile:

• Die Hartverchromung von Gussteilen aus Stahl/Gusseisen erfordert zuvor ein Schleifen auf Ra ≤ 0,8 μm, da die Beschichtung sonst zu Rissen neigt (Gussoberflächen sind rau und erfordern eine Vorbearbeitung).
• Durch Hartverchromung können verschlissene Gussteile (z. B. Hydraulikzylindergehäuse) repariert werden, und die Beschichtungsdicke kann Maßabweichungen ausgleichen.
• Zierchrom wird nur für Außenteile (wie beispielsweise gegossene Türgriffe) verwendet; die Beschichtung ist dünn und nicht widerstandsfähig gegen starke Korrosion.

III. Vergleich der Kernleistung (geeignet für Casting-Szenarien)

Leistungsdimensionen	Verzinkung	Vernickelung (elektrochemische Beschichtung)	Verchromung (Hartchrom / Dekorchrom)
Korrosionsbeständigkeit	Ausgezeichnet (Opferanode, nach Passivierung stärker)	Mittel (Gute Korrosionsbeständigkeit mit porenfreier Beschichtung)	Schlecht (Untergrund erforderlich, nur widerstandsfähig gegen leichte Korrosion)
Härte / Abriebfestigkeit	Schlecht (leicht zerkratzt)	Mittel – Ausgezeichnet (verschleißfeste chemische Vernickelung)	Ausgezeichnet (Hartchrom ist verschleißfest / schlagfest)
Hohe Temperaturbeständigkeit	Schlecht (Zinkschicht oxidiert bei über 100 °C)	Mittel (stabil unter 200 °C)	Gut (Chromschicht ist unter 400 °C stabil)
Aussehen	Normal (matt/farbig)	Ausgezeichnet (kann auf Hochglanz poliert werden)	Ausgezeichnet (dekoratives Chrom ist spiegelglatt)
Substratkompatibilität	Gusseisen/Stahlguss (bevorzugt)	Aluminiumguss/EdelstahlPräzisionsteile	Tragende/verschleißfeste Teile aus Stahlguss/Gusseisen

IV. Typische Anwendungsszenarien (am Beispiel von Gussteilen)

Verzinkung:

• Szenario: Stahlgussteile für Baumaschinen (z. B. Chassisteile für Bagger), Gusseisen-Rohrverbindungsstücke für den Bau und gewöhnliche Metallgussteile;
• Logik: Kostengünstige Lösung für den Korrosionsschutz im Außenbereich; selbst wenn die Beschichtung zerkratzt ist, kann sich das Zink weiterhin opfern, um das Substrat zu schützen (Kathodenschutz).

Vernickeln:

• Szenario: Präzision Feinguss von Ventilkernstücken aus Edelstahl, Instrumentengehäusen aus Aluminiumguss und Gussteilen für Lebensmittelmaschinen;
• Logik: Nicht poröse Beschichtung verhindert das Eindringen von Medien; hohe Oberflächengüte erfüllt Anforderungen an Dichtheit/Hygiene; chemische Vernickelung kann Mikroporen im Guss überdecken.

Verchromung:

• Szenarien: Guss-Hydraulikzylindergehäuse (Hartchrom), Guss-Automobilräder (Zierchrom), Guss-Werkzeugmaschinenführungen (Hartchrom);
• Logik: Die hohe Härte von Hartchrom widersteht Reibung und Stößen, dekoratives Chrom verbessert das Aussehen und das darunterliegende Nickel/Kupfer sorgt für Korrosionsbeständigkeit.

 

V. Zusammenfassung: Auswahl der Kernlogik

• Wenn nur ein grundlegender Korrosionsschutz und niedrige Kosten erforderlich sind, sollte die Verzinkung (geeignet für Gusseisen-/Stahlgussteile) bevorzugt werden.;
• Wenn Korrosionsschutz + Glätte/Präzisionsabdichtung erforderlich sind, wählen Sie eine Vernickelung (insbesondere chemische Vernickelung, geeignet für Aluminiumguss/Präzisionsguss).;
• Wenn hohe Verschleißfestigkeit/hohe Härte/dekoratives Aussehen erforderlich sind, wählen Sie eine Verchromung (erfordert einen passenden Grundierungsprozess, geeignet für tragende/optisch ansprechende Gussteile).

Darüber hinaus bestimmt die “Vorbehandlung” (Entfetten, Beizen, Lochfüllen, Schleifen) vor dem Beschichten von Gussteilen direkt die Beschichtungsqualität und erfordert eine gezielte Behandlung, die auf dem Substrat und der Beschichtungsart basiert (z. B. Aktivierung vor der Verzinkung bei Gusseisen, Zinktauchbeschichtung vor der Vernickelung bei Aluminiumguss).

 

Über Ningbo Suijin

Ningbo Suijin Machinery Technology Co., Ltd. ist ein professioneller Hersteller, der sich auf End-to-End-Gusslösungen spezialisiert hat. Mit über einem Jahrzehnt Erfahrung in der Branche konzentrieren wir uns auf “maßgeschneiderte Forschung und Entwicklung + hochpräzise Produktion + vollständige Materialkompatibilität”, um Kunden aus den Bereichen Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Petrochemie, Automobilteile und Präzisionsinstrumente maßgeschneiderte Dienstleistungen aus einer Hand anzubieten, von der Produktdesignoptimierung bis zur Lieferung des fertigen Produkts.