Kann Zamak 5 mit PVD beschichtet werden?

Ja, Zamak 5 lässt sich mit PVD beschichten. Die Legierung ist nicht die Grenze, an der das Verfahren scheitert. Begrenzt wird das Ergebnis vielmehr von der Oberfläche, mit der das Teil ankommt, und vom Schichtaufbau unter dem Deckfilm. Ein Zink-Druckgussteil, das Ra 0,5 erreicht, keine offene Porosität zeigt und an den richtigen Flächen maskiert ist, läuft ohne Komplikationen durch eine dekorative PVD-Linie. Ein Teil, das mit einer Mulde am Anguss oder einer um 0,1 mm verrundeten Polierkante ankommt, fällt durch die Prüfung, und der Beschichtungsschritt behebt das nicht.

Kurzantwort

Zamak 5 (ASTM B86 AC41A) ist ein Standardsubstrat für dekoratives PVD auf Zink-Druckguss. Der Prozess läuft bei einer Substrattemperatur um 120–150 °C, weit unterhalb jeder Temperatur, die die Legierung verändert, und schlägt eine Schicht von 0,5–3 µm ab.

Die Entscheidung lautet nicht „Kann man das beschichten?“, sondern „Stimmen Oberfläche und Schichtaufbau?“ Drei Bedingungen entscheiden darüber: die polierte Oberfläche, das Fehlen offener Poren und ein benanntes Schichtsystem unter dem Deckfilm.

Warum das Substrat entscheidet

PVD ist eine gerichtete Abscheidung. Metalldampf erreicht die Oberfläche, kondensiert und kopiert, worauf er auftrifft. Er fließt nicht in eine Vertiefung, ebnet keinen Kratzer ein und schließt keine Pore. Welche Geometrie die polierte Oberfläche hat, behält das beschichtete Teil.

Damit ist das Substrat die steuernde Größe. Zwei Teile aus derselben Form können bestehen oder durchfallen, je nachdem, wie die Sichtfläche poliert wurde und ob am Anguss eine Pore geöffnet wurde. Der Beschichtungsbetrieb sieht nur das Ergebnis, nicht die Ursache.

Ra 0,5 und Rz 2–4

Ra 0,5 µm ist ein arithmetischer Mittelwert. Er kann 0,5 anzeigen, während die Oberfläche noch Spitzen von 6 µm trägt. Rz ist die Kennzahl, die diese Spitzen beschreibt, und die Schicht ist am oberen Ende des Bereichs dünner als der Abstand von Spitze zu Tal.

Das Arbeitspaar lautet Ra 0,5 mit Rz 2–4. Eine Oberfläche, die Ra erfüllt, aber bei Rz 6 liegt, zeigt nach dem Beschichten Kratzer, weil die Schicht den Tälern folgt und die Spitzen frei liegen lässt. Die Zeichnung sollte beide Zahlen tragen, nicht nur eine davon.

Was die Schicht nicht verbergen kann

Eine offene Pore von 20 µm Durchmesser ist das Sechs- bis Vierzigfache der Schichtdicke. Die Beschichtung lagert sich auch auf der Porenwand ab und nicht nur auf der Sichtfläche, deshalb bleibt die Pore eine Pore und liest sich nach dem Beschichten als dunkler Punkt im direkten Licht.

Dasselbe gilt für eine Kaltläuferlinie, eine Schleifspur und eine verrundete Passkante. Jede davon ist eine Änderung der Geometrie, kein Fleck auf der Oberfläche. Was vor dem Beschichten sichtbar ist, bleibt danach sichtbar, meist deutlicher, weil die Schicht den Kontrast erhöht.

Der Schichtaufbau unter dem Deckfilm

Dekoratives PVD auf Zink ist in der Regel ein Stapel, keine einzelne Lage. Eine galvanisch abgeschiedene Kupfer-Nickel-Schicht ebnet die Oberfläche und trägt die Korrosionsbeständigkeit; die PVD-Deckschicht liefert Farbe und Verschleißfestigkeit. Mit diesem Stapel zeigt eine maskierte Fläche Nickel, nicht blankes Zink.

Direktes PVD auf Zink, ohne Galvanik, ist ein anderes System. Es kann für dekorative Innenteile mit geringer Beanspruchung funktionieren, doch Korrosionsschutz und Farbspektrum sind nicht dieselben wie bei einem galvanischen Aufbau. Die Zeichnung muss den Stapel benennen: Dicke der Galvanik, Dicke der Deckschicht und die maskierten Flächen. „PVD“ allein definiert nicht, was unter dem Deckfilm liegt.

Was auf die Zeichnung gehört

Eine brauchbare Angabe auf der Zeichnung hat vier Zeilen: Substrat und Zustand, Oberfläche vor dem Beschichten (Ra und Rz), Schichtaufbau mit Dicken und maskierte Flächen. Dazu kommen die Abnahmeprüfungen: Haftung nach ASTM D3359 mit 4B–5B und neutraler Salzsprühtest nach ASTM B117 über 48 Stunden.

Für die Beschichtungsseite im Detail siehe PVD auf Zink-Druckgussteilen; für das Prozessfenster der Anlage siehe PVD-Beschichtung.