Die Spannungsquelle
Das Galvanisieren erfordert eine Gleichspannung. Es muss
wirklich Gleichspannung sein – sonst funktioniert’s nicht. Für das Verkupfern reicht eine Spannung um die 1,0 Volt. Theoretisch genügte also eine Taschenlampenbatterie. Da aber die benötigte Stromstärke von der Größe des Werkstücks abhängt, sind Batterien bei größeren Objekten schnell erschöpft. Daher ist ein Netzteil mit 1000mA Ausgangsleistung eine gute Wahl, denn so hat man eine gewisse Leistungsreserve auch für etwas größere Werkstücke. ( Sie können auch ein Ladegerät für Autobatterien benutzen. Den Innenwiderstand eines solchen Ladegerätes können Sie bei Ihren weiteren Berechnungen dann vernachlässigen.) Um die passende Spannung zu erhalten, schaltet man einen Vorwiderstand in den Stromkreis.
Die Berechnung der richtigen Stromstärke
Wieviel Strom wird nun zum Galvanisieren benötigt? Zum Verkupfern benötig man etwa 10-20 mA/cm² (Milliampere pro Quadratzentimeter). Mit Hilfe von Millimeterpapier oder einem anderen Rasterpapier schätzen wir so genau es geht die Größe des Gegenstandes ab. Denken Sie dabei auch an die Rückseite des Gegenstandes. Bei Objekten mit räumlicher Ausdehnung müssen Sie natürlich auch die Seitenflächen hinzurechnen.
An einem Beispiel möchte ich Ihnen die Berechnung des Vorwiderstandes demonstrieren:
Nehmen wir an, der Gegenstand habe eine Gesamtoberfläche von 10cm². Damit ergibt sich die Stromstärke zu:
10cm² x 15mA/cm² = 150mA (15mA ist der mittlere Wert von 10-20 mA; s.o)
Steht uns eine Spannungsquelle von 6 Volt zur Verfügung, errechnet sich der Widerstand zu:
(R=U/I) = 6V / 150mA = 40 Ohm – Dies ist der Gesamtwiderstand im Stromkreis, der sich aus dem Vorwiderstand, dem Innenwiderstand der Stromquelle und dem Widerstand des Elektrolyten errechnet. Letzteren können wir vernachlässigen, da er sehr gering ist. Der Innenwiderstand der Stromquelle ist da schon wichtiger. Der beträgt bei einem Kleinnetzteil bei 6 Volt geschätzte 20 Ohm. Diesen Wert ziehen Sie vom soeben ermittelten Gesamtwiderstand ab und erhalten so den Wert für den Vorwiderstand. Rg – Ri = Rv –> 40 Ohm – 20 Ohm = 20 Ohm.
Wählen Sie einen 5 Watt Leistungswiderstand. Dieser Widerstand kann sich beim Galvanisieren erwärmen, weshalb Sie ihn am besten auf eine Hitzebeständigen Unterlage legen. Wenn Sie ein Netzteil verwenden, dessen Innenwiderstand Sie nicht kennen, kontrollieren Sie Ihr Rechenergebnis, indem Sie mit einem Multimeter (Amperemeter) den im Stromkreis fließenden Strom nachmessen. Ist der Strom zu hoch, wählen Sie einen höheren Widerstand.