Abschnitt 3.2 - 3.2 Oberflächenbehandlungsverfahren
Bei den Verfahren in der elektrolytischen und chemischen Oberflächenbehandlung besteht ein gleichartiges oder ähnliches Gefahrenpotenzial wie bei den bisher beschriebenen Verfahren in der Vorbehandlung der Bauteile.
3.2.1 Hart- und Glanzverchromen von Bauteilen
Hartverchromen
Unter Hartverchromen versteht man die direkte Abscheidung von dickeren Chromschichten ohne Zwischenschicht auf die Bauteiloberfläche.
Beim Hartverchromen von Bauteilen verursachen die eingesetzten Chrom(VI)-Verbindungen hohe inhalative (Einatmen von Cr(VI)-haltigen Aerosolen), dermale und orale chemische Gefährdungen.
Eine wirksame Absaugung reduziert diese Gefährdungen und die Brand- und Explosionsgefahr durch den frei werdenden Wasserstoff. Eine Absaugung für die Erfassung brennbarer Gase, zum Beispiel Wasserstoff, oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten, muss entsprechend dem festgelegten explosionsgefährdeten Bereich geeignet ausgelegt sein. Emissionsmindernde Maßnahmen wie der Einsatz von Netzmitteln verringern die inhalativen Gefährdungen.
Weiterhin sind Zündquellen zu vermeiden, zum Beispiel durch das Abschalten des Stroms beim Ein- und Ausfahren der Warenträger in die Prozessbehälter, bei dem sich Wasserstoff unter Schaumbildung entwickelt.
Elektromagnetische Felder gefährden nicht nur Personen mit aktiven Implantaten.
Mechanische Gefährdungen sind an Beschickungseinrichtungen aufgrund der Warenträgerbewegungen und bei Trommelanlagen aufgrund offener Zahnradantriebe zu beachten.
Glanz-/Schwarzverchromen
Im Vergleich zum Hartverchromen werden beim Glanzverchromen/Schwarzverchromen überwiegend dünne Schichten < 1 µm abgeschieden. In der Regel werden vorher Zwischenschichten aus Kupfer oder Nickel aufgebracht. Die Elektrolyttemperatur beträgt ca. 40 °C.
Beim Glanz-/Schwarzverchromen von Bauteilen sind die inhalativen (Einatmen von Cr(VI)-haltigen Aerosolen) Gefährdungen niedriger als beim Hartverchromen, die dermalen und oralen chemischen Gefährdungen sind mit den beim Hartverchromen auftretenden vergleichbar. Brand- und Explosionsgefahren durch frei werdenden Wasserstoff sind verfahrensbedingt niedriger als beim Hartverchromen.
Eine wirksame Absaugung reduziert diese Gefährdungen ebenso wie die Brand- und Explosionsgefahr durch den frei werdenden Wasserstoff. Eine Absaugung für die Erfassung brennbarer Gase, zum Beispiel Wasserstoff, oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten muss entsprechend dem festgelegten explosionsgefährdeten Bereich geeignet ausgelegt sein. Zusätzlich werden die inhalativen Gefährdungen durch den Einsatz von Netzmitteln als emissionsmindernde Maßnahme verringert.
Mechanische Gefährdungen sind an Beschickungseinrichtungen aufgrund der Warenträgerbewegungen und bei Trommelanlagen aufgrund offener Zahnradantriebe zu beachten.
Elektromagnetische Felder gefährden nur Personen mit aktiven Implantaten.
3.2.2 Galvanisches und chemisches Vernickeln
Galvanisches Vernickeln
Die Beschichtung erfolgt galvanisch, ausschließlich aus sauren, meist schwefelsauren, Elektrolyten. Die Elektrolyttemperatur beträgt in der Regel 55 °C bis 65 °C.
Nickelhaltige Aerosole und Säuredämpfe verursachen beim galvanischen Vernickeln inhalative und dermale chemische Gefährdungen.
Eine wirksame Absaugung reduziert diese Gefährdungen ebenso wie die vergleichsweise geringe Brand- und Explosionsgefahr durch den frei werdenden Wasserstoff. Eine Absaugung für die Erfassung brennbarer Gase, zum Beispiel Wasserstoff, oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten muss entsprechend dem festgelegten explosionsgefährdeten Bereich geeignet ausgelegt sein.
Zusätzlich werden die inhalativen Gefährdungen durch den Einsatz von Netzmitteln als emissionsmindernde Maßnahmen verringert.
Elektromagnetische Felder gefährden nur Personen mit aktiven Implantaten.
Mechanische Gefährdungen sind an Beschickungseinrichtungen aufgrund der Warenträgerbewegungen und bei Trommelanlagen aufgrund offener Zahnradantriebe zu beachten.
An Trommelanlagen existieren auch Gefährdungen durch Lärm.
An den Behälterwandungen und Rohrleitungen liegen besonders thermische Gefährdungen durch heiße Oberflächen vor. Schutzmaßnahmen sind die Isolierung der Prozessbehälter sowie trennende Schutzeinrichtungen, wie Geländer, Bleche oder Verkleidungen.
Chemisches Vernickeln
Das chemische Vernickeln erfolgt ohne Anlegen einer Fremdspannung, in der Regel mit Natriumhypophosphit als Reduktionsmittel. Die Elektrolyttemperatur beträgt ca. 85 °C bis 95 °C.
Nickelhaltige Aerosole und Säuredämpfe verursachen beim chemischen Vernickeln inhalative und dermale chemische Gefährdungen, frei werdender Wasserstoff führt zu Brand- und Explosionsgefahr. Im Vergleich zum Glanznickel-Verfahren (galvanisches Verfahren) besteht beim chemischen
Vernickeln eine verstärkte Wasserstoffentwicklung und Aerosolbildung, und damit eine erhöhte inhalative Gefährdung und Gefährdung durch Explosionsgefahr.
Eine wirksame Absaugung reduziert diese Gefährdungen ebenso wie die Brand- und Explosionsgefahr durch den frei werdenden Wasserstoff. Eine Absaugung für die Erfassung brennbarer Gase, zum Beispiel Wasserstoff, oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten muss entsprechend dem festgelegten explosionsgefährdeten Bereich geeignet ausgelegt sein.
Emissionsmindernde Maßnahmen wie der Einsatz von Netzmitteln verringern die inhalativen Gefährdungen.
Mechanische Gefährdungen sind auch hier an den Beschickungseinrichtungen zu beachten. An den Behälterwänden und Rohrleitungen existieren große thermische Gefährdungen durch heiße Oberflächen.
3.2.3 Verkupfern - cyanidisch, sauer
Das cyanidische Verkupfern erfolgt aus alkalischem, kupfercyanidhaltigen Elektrolyten. Als Alkalien werden Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid eingesetzt. Die Elektrolyttemperatur beträgt 35 °C bis 65 °C.
Beim cyanidischen Verkupfern besteht eine inhalative chemische Gefährdung durch Cyanwasserstoff, eine wirksame Absaugung und emissionsmindernde Maßnahmen wie der Einsatz von Netzmitteln reduzieren diese Gefährdung. Weitere Einflussfaktoren sind Kohlendioxideinschleppung bei längeren Stillstandzeiten oder das Einschleppen von Säuren.
Saure Kupferelektrolyte enthalten zumeist Salze der Schwefelsäure. Die Elektrolyttemperatur beträgt ca. 20 °C bis 35 °C. Eine Aerosolbildung findet nur bei luftbewegten Elektrolyten statt.
Elektromagnetische Felder gefährden Personen mit aktiven Implantaten; nur beim sauren Verkupfern mit pulsierendem Gleichstrom auch alle Beschäftigten.
Mechanische Gefährdungen sind an Beschickungseinrichtungen und an Trommelanlagen zu beachten. An Trommelanlagen existieren auch Gefährdungen durch Lärm, an den Behälterwandungen und Rohrleitungen thermische Gefährdungen durch heiße Oberflächen.
3.2.4 Verzinken - cyanidisch, sauer, alkalisch
Beim cyanidischen Verzinken wird Zink galvanisch aus einem Elektrolyten, der aus Zinkoxid, Kaliumcyanid und Natriumhydroxid besteht, bei ca. 20 °C abgeschieden.
Es besteht eine inhalative chemische Gefährdung durch Cyanwasserstoff. Mit steigender Stromdichte steigen Wasserstoff- und Aerosolbildung und damit Brand- und Explosionsgefahren an. Eine wirksame Absaugung und emissionsmindernde Maßnahmen, wie der Einsatz von Netzmitteln, reduzieren diese Gefährdungen. Eine Absaugung für die Erfassung brennbarer Gase, zum Beispiel Wasserstoff, oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten muss entsprechend dem festgelegten explosionsgefährdeten Bereich geeignet ausgelegt sein.
Das alkalische Verzinken basiert auf der Bildung des Zinkhydrokomplexes und wird bei Raumtemperatur betrieben. Gegenüber dem cyanidischen Verzinken besteht eine deutlich erhöhte Aerosolbildung sowie eine erhöhte Brand- und Explosionsgefahr an den Prozessbehältern und den Zinklösestationen; eine wirksame Absaugung und emissionsmindernde Maßnahmen wie der Einsatz von Netzmitteln reduzieren diese Gefährdungen.
Bei allen drei Verzinkungsverfahren gefährden elektromagnetische Felder nicht nur Personen mit aktiven Implantaten, beim alkalischen Verzinken mit pulsierendem Gleichstrom sind sogar alle Beschäftigten gefährdet.
Mechanische Gefährdungen sind an Beschickungseinrichtungen und Trommelanlagen zu beachten.
3.2.5 Veredeln mit Gold und Silber
Die elektrolytische Abscheidung von Goldüberzügen erfolgt aus cyanidischen und, seltener, sulfitischen Komplexen. Bei der cyanidischen Abscheidung wird als Goldelektrolyt ein Gold-Cyanid-Komplex eingesetzt, bei der sulfitischen Abscheidung ein Gold-Sulfit-Komplex. Bei der Abscheidung aus alkalischen Lösungen liegen die Temperaturen zwischen 45 °C und 70 °C, bei den schwach sauren bis stark sauren Elektrolyten um 35 °C bis 40 °C. Die Abscheidung von Silberüberzügen erfolgt hauptsächlich aus cyanidhaltigen, alkalischen Elektrolyten und bei Raumtemperatur.
Bei der galvanischen Abscheidung von Gold- und Silberüberzügen aus cyanidischen Elektrolyten bestehen inhalative und dermale Gefährdungen sowie Brand- und Explosionsgefahren durch die Bildung von giftigem, extrem entzündbaren Cyanwasserstoff; eine geschlossene Anlage (Durchlaufanlage) und eine wirksame Absaugung reduzieren diese Gefährdung. Zusätzlich werden die inhalativen Gefährdungen durch den Einsatz von Netzmitteln als emissionsmindernde Maßnahmen verringert.
Warenträgerbewegungen an Beschickungseinrichtungen und Trommelanlagen verursachen mechanische Gefährdungen. An Bandanlagen bestehen Einzugsstellen, zum Beispiel an Ab- und Aufwicklern.
Elektromagnetische Felder in der Nähe von Wechselrichtern oder Gleichrichtern gefährden Personen mit aktiven Implantaten.
3.2.6 Verzinnen - sauer und alkalisch
Das elektrolytische Verzinnen findet unter Verwendung von schwefelsauren Elektrolyten bei 20 °C bis 40 °C und aus alkalischen Elektrolyten bei 75 °C bis 85 °C statt.
Beim Verzinnen bestehen in der Hauptsache dermale Gefährdungen bei Kontaktmöglichkeiten zum Elektrolyten. Inhalative Gefährdungen sind bei Anwendung geschlossener Durchlaufanlagen gering.
An heißen Oberflächen und Rohrleitungen (alkalische Elektrolyte) bestehen thermische Gefährdungen. An Band- und Drahtverzinnungsanlagen treten mechanische Gefährdungen an Ein- und Auslaufstellen von Wickeleinrichtungen auf.
Elektromagnetische Felder in der Nähe von Wechselrichtern oder Gleichrichtern gefährden Personen mit aktiven Implantaten.
3.2.7 Phosphatieren
Phosphatieren als außenstromlose, chemische Oberflächenbehandlung dient als Korrosionsschutz, Haftgrund für Lacküberzüge und Kunststoffbeschichtungen sowie zur Verbesserung von Oberflächeneigenschaften. Die Elektrolyte bestehen aus Zinkphosphaten, freier Phosphorsäure und Nitriten, Nitraten, Chloraten oder Boraten. Die Prozesstemperaturen liegen zwischen 20 °C und 50 °C.
Bei der chemischen Oberflächenbehandlung in Phosphatierlösungen bestehen Haut- und Augenverätzungsgefahren, wenn direkt an manuell bedienten Prozessbehältern gearbeitet wird.
Beim Heißphosphatieren bis 95 °C besteht eine hohe Gefährdung durch Verbrennungen beim möglichen Verspritzen von Elektrolyt und an heißen Oberflächen (Behälterwandung, Rohrleitungen). Mechanische Gefährdungen bestehen durch Quetsch- und Scherstellen an automatisierten Anlagen durch kraftbetätigte Bewegungen der Beschickungseinrichtungen oder Warenträger.
3.2.8 Eloxieren
Als Eloxieren wird die anodische Oxidation von Aluminium bezeichnet, mit der verschleißfeste Oxidschichten erzeugt werden. Beim Eloxieren wird zwischen dem Schwefelsäureverfahren bei 4 °C bis 22 °C und dem Oxalsäureverfahren bei 20 °C bis 60 °C unterschieden.
Bei der anodischen Oxidation von Aluminium nach dem Schwefelsäureverfahren bestehen inhalative Gefährdungen durch Schwefelsäureaerosole. Wegen der hohen Wasserstoffentwicklung an der Kathode ist die Aerosolbildung verfahrensbedingt sehr hoch und findet über der gesamten Elektrolytoberfläche statt.
Eine wirksame Absaugung reduziert diese Gefährdungen ebenso wie die Brand- und Explosionsgefahr durch den frei werdenden Wasserstoff. Eine Absaugung für die Erfassung brennbarer Gase, zum Beispiel Wasserstoff, oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten, muss entsprechend dem festgelegten explosionsgefährdeten Bereich geeignet ausgelegt sein.
Zündquellen sind zu vermeiden, zum Beispiel durch das Abschalten des Stroms beim Ein- und Ausfahren der Warenträger in die Prozessbehälter, bei dem sich Wasserstoff unter Schaumbildung entwickelt.
Zusätzlich werden die inhalativen Gefährdungen durch den Einsatz von Netzmitteln als emissionsmindernde Maßnahme verringert.
Hautgefährdungen existieren aufgrund von Kontaktmöglichkeiten zum Elektrolyten bei manuell bedienten Prozessen oder handbedienten Krananlagen.
Thermische Gefährdungen bestehen durch heiße Oberflächen, Rohrleitungen und Medien an den Heißverdichtungen.
Elektromagnetische Felder in der Nähe von Wechselrichtern oder Gleichrichtern gefährden Personen mit aktiven Implantaten.