Plattierung als funktionelle Oberflächenbeschichtung

Plattierung bezeichnet das Aufbringen einer metallischen Schicht auf ein Substrat, um dessen Oberflächeneigenschaften gezielt zu modifizieren. Typische Zielgrößen sind Korrosions- und Verschleißbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Lötbarkeit, optische Reflexion oder biokompatible Oberflächen.

Prozessual wird zwischen stromlosen (elektrolosen) und elektrochemischen Plattierungen unterschieden. Bei der elektrolosen Plattierung, etwa der chemischen Kupferplattierung auf Kunststoffen, erfolgt die Reduktion von Metallionen durch ein in der Lösung enthaltenes Reduktionsmittel, ohne äußere Stromquelle. Dies erlaubt die gleichmäßige Beschichtung komplex geformter, auch nichtleitender Substrate nach geeigneter Aktivierung.

Die elektrolytische Plattierung (Galvanisierung) nutzt einen äußeren Stromkreis: Das zu beschichtende Bauteil dient als Kathode, an der Metallionen aus dem Elektrolyten abgeschieden werden. Klassische Beispiele sind Chrombeschichtungen zur Erhöhung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, Vergoldung und Versilberung für elektrische Kontakte oder dekorative Anwendungen sowie technische Nickel- und Kupferschichten als Diffusionssperren oder Haftvermittler.

Neben funktioneller Beschichtung sind auch unerwünschte Plattierungsphänomene relevant, etwa Lithium-Plating an Graphitanoden in Lithium-Ionen-Batterien, bei dem metallisches Lithium infolge Überladung oder niedriger Temperatur abscheidet und sicherheitskritische Effekte (Dendritenbildung) verursachen kann.

Wesentliche werkstoffwissenschaftliche Fragestellungen betreffen Haftfestigkeit, Poren- und Rissbildung, Eigenspannungen, Phasen- und Mikrostrukturausbildung sowie Diffusionsprozesse an Grenzflächen. Moderne Entwicklungen kombinieren Plattierung mit Legierungs- und Partikelcoatings (z.B. Ni-P, Ni-B, Verbundschichten), um multifunktionale Oberflächen mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu erzeugen.

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