There is growing demand for light metal alloys components in aerospace and automobile fields primarily to save fuel cost. Magnesium alloys promise a great potential for various applications as lightweight structural materials. This advantage stems from their low densities and high specific strength/weight ratio. Other advantages are good electrical and thermal conductivity, good impact strength, ability to dampen shockwaves, ease of forming at room temperature, weldability, buckling resistances, ductility and pressure tightness. Despite sounding like a designers' dream metal, magnesium has two grave drawbacks that limit their widespread applications: poor corrosion resistance and the relatively frail surface mechanical properties. Owing to the exceptional engineering properties of magnesium alloys ample attempts have been made in last few decades to develop suitable surface protection techniques. In this article the advances of chemical conversion coatings on the magnesium alloys are discussed.

In der Kunststoffgalvanisierung stellt die außenstromlos abgeschiedene Chemisch Nickel Schicht die erste leitende Schicht auf dem Substrat dar und ist ein seit Jahrzehnten bewährter Prozess. Durch strengere Regulierungen im Umwelt- und Arbeitsschutz wachsen die Anforderungen an Verfahren und Prozessschritte in der Galvanotechnik kontinuierlich an, insbesondere im Bereich des Chemisch Nickel Verfahrens. Die in der Kunststoffgalvanisierung am häufigsten verwendeten Verfahren basieren auf Ammonium, da diese Prozesse sich zum einen als sehr stabil, mit hoher Standzeit bzw. Lebensdauer erwiesen haben und zum anderen eine homogene gleichmäßig ausgebildete Schicht abscheiden, die die weiteren Prozessschritte in positiver Weise beeinflussen.

Gegenüber verschiedenen anderen Leuchtmitteln bestechen Leuchtdioden (LED) unter anderem durch ihre hohe Lebensdauer von bis zu 100 000 h, den geringen Energieverbrauch, die kompakte Bauweise und ihre weitgehend schadstofffreie Zusammensetzung. Aufgrund dieser herausragenden Eigenschaften wird für die kommenden Jahre ein starkes Wachstum der LED-Technologie am globalen Beleuchtungsmarkt prognostiziert. Dabei sollen zukünftig immer leistungsstärkere LEDs (sog. High-Power LEDs) für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen sehr hohe Leuchtdichten gefordert sind. Dies ist häufig bei der Ausleuchtung großer Flächen im Außenbereich der Fall, wie etwa bei der Beleuchtung von Straßen, Plätzen, Sportstadien, Industrieanlagen und sonstiger Infrastruktur wie Flughäfen, Bahnhöfen, Gleisanlagen oder Hafenanlagen. Von großer Bedeutung für die Funktionalität dieser High-Power LEDs ist eine ausreichend hohe Wärmeabfuhr über die dort verwendeten Metallkernleiterplatten. Der aktuelle Stand der Technik ist die Verwendung von Epoxidharzsystemen als Dielektrikum (Isolator) zwischen Metallkern und Leiterbahnen. Ein großer Nachteil dieses Kunstharzes ist jedoch seine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, wodurch die Leistungsdichte und damit das Anwendungsspektrum der High-Power LEDs stark eingeschränkt wird.

Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Timo Sörgel an der Hochschule Aalen erforscht seit 2013 den Einsatz galvanotechnischer Verfahren zur Verbesserung heutiger Elektroden für Lithium-Akkumulatoren. Dabei wurde ein neues Verfahren entwickelt, welches die Arbeitsgruppe als „Kompositgalvanoformung“ bezeichnet. Das Verfahren sowie das dabei hergestellte Folienverbundmaterial wurde von der Hochschule Aalen als europäisches Patent angemeldet und im Januar 2019 in Deutschland, Frankreich und Großbritannien erteilt. Für die innovative Kombination aus Dispersionsabscheidung und Foliengalvanoformung wurde im Dezember in Aalen die weltweit erste Technikumsanlage in Betrieb genommen.

Label-Markieren herrscht in der Herstellung von Leiterplatten und Baugruppen noch immer vor. Für IPTE geht der Trend jedoch eindeutig hin zum Laser-Markieren – bei Automotive und auch bei Healthcare/Medizintechnik, Energietechnik und Consumer-Produkten. Das Markieren mit Laser bietet gegenüber Label-Markieren viele Vorteile:

Ach, wäre die Welt doch so ideal, wie man sie sich insgeheim wünschte. Dann wäre vielleicht auch bei der Herstellung elektronischer Ware die Leiterplatte so ausgelegt, dass man sie tatsächlich bestücken und löten könnte, ohne dazu Kopfstände vollführen zu müssen. Aber wo findet man denn etwa eine Layouterin, die nicht nur ihren Beruf gelernt hat, sondern mit der Zeit geht? Schnelllebig, wie nun mal das elektronische Handwerk ist, kann man sich nicht auf seinen vier (oder sind es bereits mehr?) Buchstaben ausruhen.

Die Erschließung nachhaltiger Konzepte für Elektronik-Produkte und -Recycling gilt es für eine industrielle Umsetzung noch weiter auszubauen. Forscher der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW Dresden) können hierzu ihre im Rahmen des Projektes ‚bioESens' gewonnenen Erkenntnisse mit alternativen Biopolymeren für biobasierte und biologisch abbaubaren Träger- und Sensorschichten vorstellen. Eigentlich sollte das Inhalt einer Veranstaltung an der HTW Dresden im Frühjahr 2020 werden, die aber wegen Corona-Einschränkungen ausfallen musste.

Mithilfe von Pikosekundenlasern bearbeitete Dünnschichtsolarzellen sind im Wirkungsgrad um 10 bis 15 % effektiver als konventionell durch ritzen strukturierte. Eine Arbeitsgruppe der Hochschule München unter Leitung von Prof. Dr. Heinz P. Huber machte dieses Laserverfahren industriell anwendbar und konzentriert die Forschung nun darauf, es noch effektiver zu machen. Bereits der bisherige Produktionseinsatz des Verfahrens konnte 20 kt/a CO₂ -Emission einsparen – was der Emission entspricht, die in Deutschland rund 3000 Personen jährlich verursachen.

Bei der Berliner Photocad werden lasergeschnittene SMD-Druckschablonen nicht nur sicher verpackt, sondern auch keimfrei gewaschen ausgeliefert „Damit vermindern wir den Aufwand in der AV, und tragen zudem dazu bei, die Bestückungsleistung zu erhöhen und die Basis für die Qualität der SMD-Bestückung abzusichern“, sagt Verkaufsleiter Axel Meyer.

Am Batterietechnikum des KIT arbeitet ein Forscherteam gemeinsam mit Verbundpartnern an realitätsnäheren Sicherheitsnormen und -tests für Lithium-Ionen-Akkus. Kaum jemand wird sein Notebook je von einem Nagel durchbohrt vorgefunden haben. Trotzdem ist das ein heute übliches Vorgehen bei Sicherheitsprüfungen für Li-Ionen-Batterien: „Um bestimmte Tests durchzuführen, müssen die Zellen zunächst massiv misshandelt werden“, so Dr. Anna Smith vom Institut für Angewandte Materialien (IAM) des KIT.