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Im Rahmen eines Projekts des Fraunhofer Institute für Angewandte Systemtechnik (AST) aus Ilmenau und des Rostocker Fraunhofer Instituts für Großstrukturen in der Produktionstechnik (IGP) wird aktuell ein Unterwasser-Roboter zur Reparatur von Beschichtungsschäden an maritimen Strukturen entwickelt. Instandhaltungsarbeiten sollen so künftig effizienter und sicherer werden.

Die industrielle Teilereinigung ist von einem verstärkten Einsatz trockener Verfahren geprägt, mit denen sich Verunreinigungen prozesssicher entfernen lassen. Gleichzeitig wollen immer mehr Unternehmen Reinigungsprozesse automatisiert und in Fertigungslinien integriert durchführen. Die quattroClean-Powerstrahltechnologie der acp systems AG ermöglicht es, hartnäckige partikuläre und filmische Verunreinigungen effizient ganzflächig oder partiell mit Reinigungsgranulat aus recyceltem, flüssigem Kohlendioxid von praktisch allen in der Industrie eingesetzten Werkstoffen und Materialkombinationen reproduzierbar zu entfernen.

In der „Galvanotechnik“-Ausgabe 11/2023 berichteten wir im redaktionellen Teil Umwelt- und Arbeitsschutz über mögliche Gefährdungen der Mitarbeiter im Zusammenhang mit kollaborierenden Robotern, kurz Cobots genannt. Dazu gibt es jetzt eine Informationsschrift der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV).

Tellurid-beschichtete 3D-Strukturen und Schwermetall-Entfernung

Die Affinität von Schwermetallen zu Sulfiden, Seleniden und Telluriden ist bekannt. Dieses Prinzip wird auch in der Abwasserreinigung verwendet. Wissenschaftler am Indian Institute of Technology Kharagpur, Indian Institute of Science Bengaluru und Christ University Bengaluru haben zu diesem Zweck 2D-Gadolinium-Tellurid mit Hilfe der Flüssigphasen-Exfoliationsmethode synthetisiert.

2D-Tellurid-Nanoblätter haben eine große Oberfläche und können als adsorbierende Filter verwendet werden. Sie haben eine größere Affinität zu Schwermetallen und anderen Schadstoffen. Außerdem lassen sich per 3D-Druck komplexe und maßgeschneiderte Filter zu geringen Kosten herstellen. Ein 3D-Abb. 2: Verbundarchitektur als Energiegeneratorgedrucktes, poröses Polymilchsäuresubstrat wurde nach einem einfachen Tauchbeschichtungsverfahren mit 2D-Gd2Te3 beschichtet. Die Leistung des 2D-beschichteten, 3D-gedruckten Verbundstoffs wurde geprüft. Etwa 98 % der Salze aus dem Salzwasser wurden absorbiert. Für Brackwasser wurde eine Entfernungseffizienz von 52 % und für verschiedene organische Farbstoffe von 45 bis 69 % festgestellt. Der Verbundstoff konnte 20 % des Bleichpulvers aus verunreinigtem Wasser adsorbieren. Das 2D-Material verbesserte die Filterung aufgrund seiner morphologischen Eigenschaften. Die poröse 3D-gedruckte Struktur erhöhte die Kontaktzeit des adsorbierten Salzwassers (Abb. 1).

Das Team nutzte die Verbundarchitektur als Energiegenerator (Abb. 2). Hersteller von Wasseraufbereitungsanlagen und Umweltschutzbehörden können nun die Technologie für eine bessere Abwasserreinigung mit dem zusätzlichen Vorteil der Energieerzeugung erforschen, so die Autoren.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adsu.202300321

Roboter in Lohngalvaniken

Ein gutes Beispiel für die Vorteile fortschrittlicher Automatisierung und Robotik ist die Entwicklung innovative Roboterzellen, die eine vollautomatische Galvanisierung ermöglichen. In Zusammenarbeit zwischen dem Kunden – dem Oberflächenbeschichtungsspezialisten Collini aus Düben­dorf bei Zürich –, dem Automatisierungsunternehmen Roth Technik und dem Sensorspezialisten Baumer wurde eine vollautomatische Anlage für Galvanikgestelle entwickelt. Der Kunde suchte nach einer platzsparenden Lösung, um Kleinteile schnell und zuverlässig auf Gestellen aufzuhängen, um sie in das Galvanikbad zu bringen.

Die herkömmliche Methode, die Gestelle von Hand zu bestücken, erfordert viel Platz und Personal, da mehrere Gestelle gleichzeitig bestückt werden müssen. Das Team begann mit der Entwicklung einer vollautomatischen und kompakten Ladestraße. Das Herzstück der Ladestraße sind vier Roboter, die automatisch Teile auf die leeren Haken in den Regalen laden, wobei die größte Herausforderung darin besteht, dass keine zwei Regale gleich sind. Die Hakenpositionen befinden sich auf den geschweißten Regalen nicht exakt an der gleichen Stelle, und einige Haken können verbogen sein oder ganz fehlen. Während dies bei einem manuellen System kein Problem darstellt, ist es bei Robotern, die präzise Positionsdaten benötigen, eine große Herausforderung. Zudem stellten die große Vielfalt und der hohe Durchsatz an Teilen eine weitere Herausforderung dar. Der ultrakompakte Profilsensor OXM200, eine einfache, aber effektive Lösung von Baumer, erwies sich als Schlüsselkomponente für die Effektivität des Systems. Am Roboterarm montiert, erfasst der Sensor die exakte Position jedes einzelnen Hakens auf dem Weg durch das Regal und meldet diese Daten an die Robotersteuerung sofort zurück. Mit Hilfe einer Kamera nimmt der Roboter dann ein Teil nach dem anderen aus dem Karussell auf und hängt es an einen Haken. Der Roboter nutzt die zuvor vom Profilsensor erfassten Positionskoordinaten zur Feinjustierung der Teileposition, so dass der Profilsensor den Roboter präzise und schnell auf dem Galvanikgestell führen kann. Da der Sensor eine hervorragende Leistung erbringen muss, musste ein Sensor installiert werden, der sehr dünne Haken nicht nur im zweidimensionalen, sondern auch im dreidimensionalen Raum erkennt und präzise misst. Verschiedene kamerabasierte Systeme und andere laserbasierte Scanner wurden getestet, die Wahl fiel jedoch auf den Sensor (Abb. 3).Abb. 3: Roboter, Sensor und Gestell

Der Sensor OXM200 bietet einen weiteren großen Vorteil: Dank leistungsfähiger, integrierter Messwerkzeuge gibt der Sensor die Messwerte für die X- und Z-Koordinaten direkt in mm aus, was die Anzahl der Berechnungen in der Steuerung deutlich reduziert. Dies führte zu weniger Integrationsaufwand in der Software und ermöglichte eine schnellere Inbetriebnahme des Projekts. Mit Power over Ethernet (PoE) wurde nur ein einziges Kabel benötigt, um den Sensor mit der Steuerung zu verbinden und mit Strom zu versorgen. Das Ergebnis: Zwei Roboterzellen ermöglichen einen Durchsatz von 15 Millionen Teilen pro Jahr bei minimalem Platzbedarf und eliminieren die mit einem manuellen System verbundenen Probleme.

https://metrology.news/smart-profile-sensor-provides-guidance-to-electroplating-robot/

Leckagefreie Tampongalvanisierung

Die aus Greenland, New Hampshire, USA, stammende Firma Electroplating USA hat ein neues patentiertes System entwickelt, das leicht ist und getragen werden kann. Mit dem sogenannten Drip Free System können die Anwender sicher arbeiten, ohne giftigen Dämpfen und Schadstoffen ausgesetzt zu sein (Abb. 4).Abb. 4: Sogenanntes Leak Free Brush Plating System / Bild: Electroplating USA

Traditionell ist einer der zeitaufwändigsten Aspekte der Tampongalvanisierung das Abdecken und Abdichten des Systems, um Leckagen zu vermeiden. Das neue System macht aufwendige Schutzmaßnahmen und umfangreiche Abdichtungsverfahren überflüssig. Das System umfasst eine peristaltische Pumpe zur relativ präzisen Lösungszufuhr und einen Vakuumpumpen-Ejektor, der überschüssige Lösung effektiv auffängt und so ein sicheres und effizientes Beschichtungsverfahren ermöglicht. Diese Technologie erhöht nicht nur die Sicherheit des Bedieners, sondern schützt auch die Umwelt vor giftigen Dämpfen und Chemikalien. Die Geräte sind in robusten, wasserdichten und bruchsicheren Polypropylen-Rollover-Gehäusen untergebracht, die Langlebigkeit und Sicherheit gewährleisten.

https://www.prweb.com/releases/electroplatingusa-unveils-leak-free-brush-plating-system-301994495.html;

https://electroplatingusa.com ; US Pat. 11,342,710 B2

Tipp: Marktbericht zu stromlosen Beschichtungen

Unter stromloser Abscheidung oder stromlosem Galvanisieren versteht man normalerweise ein autokatalytisches Verfahren, bei dem Metalle und Metalllegierungen auf leitende und nichtleitende Oberflächen abgeschieden werden, z. B. auf Kunststoffen, Keramik, Glas usw., die dann je nach ihrer endgültigen Funktion dekorativ, korrosionsbeständig oder leitend werden können. Auf der Grundlage des Produkttyps wird die autokatalytische Beschichtungstechnologie hauptsächlich in Vernickelung, Verkupferung und Verbundbeschichtung unterteilt. Der sogenannte Autocatalytic Plating Technology-Forschungsbericht gibt Informationen zu diesem Bereich der Galvanotechnik. Die wichtigen Bereiche des Markts sind im Bericht auf der Grundlage ihrer Leistung bewertet. Der Bericht bietet eine eingehende Analyse des Marktes durch die Bereitstellung der Definition, Anwendung und Klassifikationen. Die SWOT-Analyse (Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken) und die Strategien jedes Anbieters auf dem Markt sind im Bericht enthalten. Der Bericht bietet umfassende Einblicke in aktuelle Branchentrends, Trendprognosen und Wachstumstreiber, vor allem in den Automobil-, Chemieanlagen-, Elektronik- und Luftfahrt-Industrien.

https://www.openpr.com/news/3299584/autocatalytic-plating-technology-market-2023-industry

 Kollaborative Roboter verfügen über keine passiven Schutzvorrichtungen. Sie arbeiten ohne Käfig frei am ihnen zugeteilten Platz. Das hat den Vorteil, dass sie sehr flexibel und dadurch vor allem für kleine Galvanikbetriebe interessant sind. Der Nachteil: Von ihnen geht eine Unfallgefahr aus.

Die Technologie des Krieges

Seit über einem Jahr sind wir Zeugen der Schrecken des Krieges in der Ukraine. Jetzt gibt es auch Krieg in Gaza und Israel. Diese Seiten sind nicht der richtige Ort, um über solche Tragödien zu sprechen, abgesehen von der Trauer um die vielen Zehntausend unschuldiger Zivilisten, die ihr Leben verloren haben. Aber – ob es uns gefällt oder nicht – Krieg hat mit Technologie zu tun, und Deutschland ist, wie die USA, Frankreich und das Vereinigte Königreich, ein bedeutender Hersteller von militärischem Gerät, von Leopard-Panzern und Kampfjets bis hin zu Munition. Und unsere Branche spielt als Galvanotechniker und Oberflächentechniker ihre Rolle in diesen Industrien. Die USA, China und die NATO-Länder sind nicht direkt in diese Konflikte verwickelt – aber sie beobachten sie genau und ziehen Lehren daraus.

Das ‚französische' Stinktier Pepe Le Pew, seit den 1940er Jahren bekannt als Comicfigur der ‚Looney toons' (Warner Brothers), wird nicht in der Fortsetzung der beliebten Filmreihe ‚Space Jam' vorkommen [1]. Ihm wird vorgeworfen, sich gegenüber weiblichen Cartoon-Charakteren sexuell übergriffig zu verhalten [2]. Pepe ergeht es damit wie so vielen anderen, denen einige wenige mit lauten Protesten ein Fehlverhalten nachsagen. Was früher wohl in der Bierkneipe oder in Damenzirkeln verhallte, zeitigt heute dank der Elektronik eine weitreichende Wirkung.

Bilanz der diesjährigen Ausgabe der ‚all about automation' (aaa) in Friedrichshafen: zwei Messetage, zwei vollgefüllte Hallen und neue Höchstzahlen bei Ausstellern (321) und Besuchern (4.180). Die Aussteller hoben besonders die Qualität der Gespräche mit den Besuchern hervor.

Nach dem Dreschen mit dem Dreschflegel wartete man auf einen guten Wind, um die Spreu vom Weizen zu trennen. Die leichteren Hülsen wurden von dem Luftzug weiter weggetragen als die Körner, die nahe auf den Tüchern landeten. Das war eine dreckige und schwere Arbeit, die heute natürlich zumindest in den meisten Gegenden von Maschinen übernommen wird. Immerhin kann man diesen Arbeitsgang, der nach dem großen Krieg noch auf dem Lande üblich war, derzeit in einigen Museumsdörfern den Kindern zeigen. Beim Recycling elektronischer Produkte, die aus ‚unerklärlichen Gründen' ihr Lebensziel erreicht haben, wurden in ärmeren Ländern ähnliche Tätigkeiten übernommen. Tatsächlich versucht man auch diese Arbeit mit Maschinen zu erleichtern.

Endlich bessere Nachrichten

Das Jahr 2022 war für die meisten von uns kein sehr erfreuliches Jahr, aber auf dem Weg ins Jahr 2023 gibt es einige hoffnungsvolle Entwicklungen. Am wichtigsten für uns alle, sowohl in der Industrie als auch für Privatleute, sind die Anzeichen für sinkende Energiepreise. Es gibt keinen einzigen Indikator für die globalen Energiepreise. Abbildung 1 zeigt aber den Preis für Rohöl der Sorte West Texas Intermediate (US$ pro Fass), der ein weit verbreiteter Referenzwert ist.