ASTM B488-01 Standard-Spezifikation für galvanische Goldbeschichtungen für technische Zwecke

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM B488-01 Standard Specification for Gold Electroplated Coatings for Engineering Purposes“ beschreibt die Anforderungen an galvanische Goldbeschichtungen, die mindestens 99,00 Massenprozent Gold enthalten und für technische Anwendungen verwendet werden. Ausdrücklich von dieser Norm ausgenommen sind autokatalytische Goldbeschichtungen sowie durch Immersion und Dampfabscheidung hergestellte Goldbeschichtungen.

Goldbeschichtungen, die diesem Standard entsprechen, werden aufgrund ihrer Korrosions- und Anlaufbeständigkeit (einschließlich Beständigkeit gegen Passungsrost und katalytische Polymerisation), Konnektivität, ihres niedrigen und stabilen Kontaktwiderstands, ihrer Lötbarkeit und Infrarotreflexion verwendet. Dieser Standard deckt verschiedene Beschichtungsarten ab, die sich in der Reinheit und Härte des Goldes unterscheiden.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die in ASTM B374 oder ASTM B542 angegebenen Begriffe und Definitionen. Zusätzlich,

• Signifikante Oberflächen beziehen sich auf Oberflächen, die normalerweise sichtbar sind (direkt oder durch Reflexion) oder für die Verwendbarkeit oder Funktion des Artikels wesentlich sind. Es kann eine Quelle von Korrosionsprodukten oder Anlauffilmen sein, die die Funktionalität oder das gewünschte Erscheinungsbild des Artikels beeinträchtigen. Wichtige Oberflächen sollten auf Zeichnungen der Teile oder durch Bereitstellung entsprechend gekennzeichneter Muster dargestellt werden.
• Unter einer Grundierung versteht man eine metallische Beschichtungsschicht zwischen dem Grundmetall bzw. Substrat und der oberen metallischen Beschichtung. Die Dicke der Grundierung beträgt normalerweise mehr als 1 µm (im Gegensatz zu Toast oder Flashing, die dünner sind).

Eine Beschichtung wird durch eine Kombination aus Folgendem spezifiziert:

• Typ, der minimale Verunreinigung kennzeichnet
• Code zur Angabe der Knoop-Härte
• Eine Zahl, die die Dicke in Mikrometern angibt

Reinheit: Durch die Veröffentlichung dieses Standards wird eine neue ASTM-Typbezeichnung für galvanisch abgeschiedenes Gold geschaffen, die mit dem in der Tabelle des Standards aufgeführten Originalstandard (MILG-45204) identisch ist. Es ist allgemein anerkannt, dass eine Goldreinheit von 99,7 Prozent definiert ist als nicht mehr als 0,3 Prozent der gesamten codierten metallischen Bestandteile, ausgenommen Kalium und Natrium. Ebenso bedeutet eine Reinheit von 99,9 Prozent, dass nicht mehr als 0,1 Prozent der gesamten codierten Metallverunreinigungen, Kalium und Natrium ausgenommen, vorhanden sind. Die Reinheit von Gold wird berechnet, indem die Summe aller Nicht-Goldmetalle (außer Kalium und Natrium) von 100 Prozent abgezogen wird. Das Vorhandensein von Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Natrium und Kalium im Elektrodenbett wird bei der Berechnung nicht berücksichtigt.

Härtewerte werden mit ASTM-Codes angegeben. Die Definition der militärischen Standardklasse wurde als Referenz hinzugefügt. ASTM-Code B hat die Härteklasse 45204–91 gemäß der Norm MIL-G-129.

Die Dicke wird mit einer arabischen Zahl angegeben, die die minimale lineare Dicke in Mikrometern angibt. Beispiele für allgemein vorgeschriebene Dicken sind in der Tabelle der Norm aufgeführt.

Der Beschichtungsbedarf wird wie folgt ermittelt:

• Art der Beschichtung: Die Goldablagerung muss die folgenden entsprechenden Reinheitsanforderungen erfüllen:
  • Beschichtungen vom Typ I müssen mindestens 99,70 Massenprozent Gold enthalten, ausschließlich Kalium, Natrium, Kohlenstoff und Stickstoff. Nur bei Beschichtungen vom Typ I Code A (weich) sollten metallische Härtungsmittel wie Nickel, Kobalt oder Eisen zusammen in weniger als 0,05 Massenprozent vorhanden sein und keines dieser drei Elemente sollte in einer Menge von mehr als 0,03 Massenprozent vorhanden sein. Alle anderen Metalle außer Kalium und Natrium gelten als Verunreinigungen und sollten zusammen nicht mehr als 0,05 Massenprozent betragen. Bei Beschichtungen vom Typ I Code B und C dürfen metallische Härtungsmittel wie Nickel, Kobalt oder Eisen zusammen höchstens 0,3 Massenprozent enthalten sein. Alle anderen Metalle gelten als Verunreinigungen und dürfen jeweils nicht mehr als 0,05 Massenprozent und zusammen nicht mehr als 0,1 Prozent enthalten. Die Reinheit von Gold wird berechnet, indem der prozentuale Gehalt aller Nicht-Goldmetalle (außer Kalium und Natrium) ermittelt und dieser Wert von 100 Prozent abgezogen wird.
  • Beschichtungen vom Typ II müssen mindestens 99,00 Massenprozent Gold enthalten, ausschließlich Kalium, Natrium, Kohlenstoff und Stickstoff. Beschichtungen vom Typ II können metallische Härtungsmittel wie Nickel, Kobalt oder Eisen enthalten, die in Mengen von mehr als 0,3 Massenprozent vorhanden sein können. Alle anderen Metalle außer Kalium und Stickstoff gelten als Verunreinigungen und dürfen jeweils nicht in Mengen größer als 0,1 Massenprozent vorhanden sein. Die Reinheit von Gold wird berechnet, indem der Gehalt aller Nicht-Goldmetalle (außer Kalium und Natrium) in Massenprozent bestimmt und dieser Wert von 100 Prozent abgezogen wird.
  • Beschichtungen vom Typ III müssen mindestens 99,90 Massenprozent Gold enthalten, ausschließlich Kalium, Natrium, Kohlenstoff und Stickstoff. Einzelne Metallverunreinigungen sollten nicht in einer Menge von mehr als 0,04 Massenprozent vorhanden sein. Der Anteil von Eisen, Nickel und Kobalt darf weniger als 0,05 Masseprozent betragen und keines dieser drei Elemente darf in einer Menge von mehr als 0,03 Masseprozent vorhanden sein. Alle Nicht-Goldmetalle außer Kalium und Natrium gelten als Verunreinigungen und dürfen nicht in einer Menge von mehr als 0,1 Massenprozent vorhanden sein. Die Reinheit von Gold wird berechnet, indem der Gehalt aller Nicht-Goldmetalle (außer Kalium und Natrium) in Massenprozent bestimmt und dieser Wert von 100 Prozent abgezogen wird.
• Härte: Die Vergoldung sollte bei ordnungsgemäßer Prüfung eine Knoop-Härte innerhalb des angegebenen Koop-Bereichs aufweisen.
• Aussehen: Goldbeschichtungen sollten konsistent, durchgehend und einheitlich aussehen, soweit dies die Beschaffenheit des Grundmetalls und gute Handelspraktiken zulassen.
• Dicke: Sofern nicht anders angegeben, muss die Goldbeschichtung auf wichtigen Oberflächen eine Dicke aufweisen, die dieser Norm entspricht. Die Dicke der Goldbeschichtung muss auf der gesamten wichtigen Oberfläche gleich oder größer als die angegebene Dicke sein. Wenn beschichtete Teile in Paarungsanwendungen verwendet werden, sollte die maximale Dicke die in der technischen Zeichnung für das Teil angegebene Toleranz nicht überschreiten. Es ist üblich, die Toleranz für Überzugsbeschichtungen in die Teiletoleranz einzubeziehen.
• Haftung: Goldbeschichtungen sollten beim Test mit einem der hier beschriebenen Verfahren am Substrat haften.
• Integrität der Beschichtung: Beschichtungen müssen bei einer Vergrößerung von bis zu 10x frei von sichtbaren mechanischen Beschädigungen und ähnlichen groben Mängeln sein. Bei manchen Anwendungen kann diese Anforderung gemildert werden, um eine geringe Anzahl (pro Flächeneinheit) solcher Defekte zuzulassen, insbesondere wenn sie sich außerhalb oder um wichtige Oberflächen herum befinden. Fast alle beschichteten Galvaniken weisen einen gewissen Grad an Porosität auf. Der Grad der Porosität, der in der Beschichtung toleriert werden kann, hängt von der Härte der Umgebung ab, der der Artikel bei Betrieb oder Lagerung wahrscheinlich ausgesetzt ist. Wenn die Anzahl der Poren gering ist oder sie sich abseits wichtiger Oberflächen befinden, kann ihr Vorhandensein normalerweise toleriert werden.

Unsere Organisation, die seit Jahren versucht, Unternehmen aus allen Branchen mit einer breiten Palette von Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien zu unterstützen, verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen in der Welt der Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. In diesem Zusammenhang werden für Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM B488-01 Standardspezifikation für galvanische Goldbeschichtungen für technische Zwecke“ angeboten.