Dr. Elke Moosbach, Geschäftsführerin der Edelmetallgalvanik Moosbach & Kann, Interveiw: Robert Piterek

Das neue Ausbildungsjahr hat begonnen. Für einige Azubis ist es das erste, für andere das letzte Jahr. Der Arbeitsalltag in der Oberflächentechnik kann höchst unterschiedlich ausfallen, da es kaum einen abwechslungsreicheren Beruf gibt. Als Azubi fragt man sich, wie die Zukunft aussehen könnte. Hierzu erhielten wir einen Artikel von Lara Fuchs, die einen kleinen Einblick in ihre Arbeitswelt gewährt.

Mit dem europäischen Green Deal ist der Weg hin zu einem CO₂-neutralen Kontinent aufgezeigt. Ein Schwerpunkt bildet die Circular Economy mit Priorität auf der langfristigen Nutzung von Werkstoffen ohne besonderen Wartungsaufwand und die erneute Nutzung von Produkten und Materialien.

Unternehmen aus allen Fertigungsindustrien stehen vor der Aufgabe, die Produktqualität und Kosteneffizienz kontinuierlich zu verbessern sowie den Energie- und Ressourcenverbrauch zu verringern. Einen wesentlichen Beitrag dazu können optimierte und angepasste Reinigungsprozesse leisten. Lösungen, Trends und Wissen dafür präsentiert die parts2clean. Die 20. internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung wird vom 26. bis 28. September 2023 auf dem Messegelände Stuttgart durchgeführt.

Zum Werterhalt historischer Fahrzeuge und Oldtimer gehört eine geregelte Luftfeuchte am Stellplatz. Gleich, ob VW Käfer oder BMW Baureihe 02, Tin Lizzie oder Pontiac Firebird – Oldtimer sind ein eindrucksvolles Zeugnis der historischen Entwicklung der Mobilität. Dabei spielt die korrekte Lagerung des Oldtimers eine entscheidende Rolle, denn eine der größten Gefahren für den Werterhalt ist die Korrosion.

Kondensat bildet den Nährboden für Rost

Dazu ein wenig Theorie: Trifft wärmere und feuchte Raumluft auf eine kühlere Oberfläche, bildet sich Kondensat. Durch die rasche Abkühlung der Luft in unmittelbarer Nähe der Oberfläche erreicht diese sehr schnell ihren Taupunkt, das heißt denjenigen Zustand, in dem die Luft bereits zu 100 Prozent mit Wasserdampf gesättigt ist und entsprechend keine weiteren Wassermoleküle mehr aufnehmen kann. In der Folge kondensiert der überschüssige Wasserdampf zu feinen Wassertropfen, die sich dann sichtbar auf der kühleren Oberfläche niederschlagen.

Trifft wärmere und feuchte Raumluft auf eine kühlere Oberfläche, bildet sich Kondensat

Wie stark die Luft gesättigt ist, und wie nah sich ihr Zustand an der Sättigungslinie befindet, beschreibt die relative Luftfeuchte. Bei unterschiedlichen Temperaturwerten kann die Luft unterschiedliche Mengen an Feuchtigkeit aufnehmen. Dabei gilt grundsätzlich, je höher die Temperatur ist, desto mehr Wasser kann aufgenommen werden. Zudem gibt es bei jeder Temperatur einen bestimmten Punkt, an dem es der Luft nicht möglich ist, mehr Feuchtigkeit aufzunehmen. Diesen Punkt bezeichnet man als Sättigungs- oder Taupunkt. Ab hier beginnt sich Kondensat zu bilden.

Die Umgebungsluft unterliegt über den Tagesverlauf hinweg Schwankungen, besonders großen im Frühjahr und Herbst – tagsüber ist sie relativ mild, nachts fällt sie stark ab. Es entsteht eine Temperaturdifferenz zwischen Luft und dem Metall des Fahrzeugs. Der Taupunkt wird erreicht, Kondensat lagert sich an den Bauteilen ab.

Atmosphärische Korrosion

Der aus der Luft auf den Bauteilen auskondensierende Wasserdampf führt zu einer chemischen Reaktion, der sogenannten atmosphärischen Korrosion – es bildet sich Rost. Dabei trifft Sauerstoff auf Eisen und nimmt ihm zwei Elektronen ab. Es entsteht eine dünne Schicht aus Eisen-II-Oxid. Dieser Prozess ist noch nicht schädlich, im Gegenteil, die Eisenoxidschicht schützt das Eisen vor weiterer Zerstörung. Doch wenn jetzt die Feuchtigkeit vom Kondensat mit ins Spiel kommt, verbindet sich der Sauerstoff nicht mit dem Eisen, sondern reagiert mit den Wassermolekülen. Das Eisen gleicht den Verlust an Elektronen im Wasser aus, indem es Atome abgibt. Dabei löst sich das Eisen langsam auf, das Bauteil wird langfristig zerstört.

Chemie der Korrosion

Oldtimer sind besonders empfindlich

Alte Fahrzeuge sind aufgrund der verbauten Materialien und Mechaniken häufig viel empfindlicher gegenüber Korrosion als Autos aus moderner Produktion. Sie haben oftmals Risse im Lack oder freiliegendes Metall am Fahrgestell, wodurch sie anfällig für Feuchtigkeit sind. Besonders gefährlich, weil nicht sofort zu erkennen, ist Korrosion im Innenleben des Motors. Hier sind die Teile weder durch Farbe noch durch eine besondere Oberflächenbeschichtung geschützt. Durch geöffnete Ventile dringt die Luftfeuchtigkeit in das Innere des Motors ein, auf den Zylindern und Oberflächen kann sich Kondenswasser bilden. Aber auch Leder, Kraftstoff und Öle nehmen Schaden, wenn es zu feucht wird. Polster- und Textilmaterialien können bei sehr feuchter Luft schnell von Schimmel befallen werden.

Allerdings ist ein absolut trockener Stellplatz mit minimaler Luftfeuchtigkeit auch nicht die richtige Lösung, um den Wert des Oldtimers zu erhalten, denn ist die Umgebungsluft zu trocken, wird Feuchtigkeit aus furnierten Armaturenbrettern, Vinylbauteilen wie Cabriodächern oder Innenverkleidungen und aus weichem Kunststoff herausgezogen. Das Material wird spröde und porös, es entstehen Risse.

Raumklima kontrollieren und aktiv regeln

Adsorptionstrockner halten den in der Luft enthaltenen Wasserdampf an hygroskopischen Oberflächen fest – und absorbieren ihnUm diese Risiken zu vermeiden, ist eine aktive Regelung der Luftfeuchte erforderlich. Experten des auf Oldtimer spezialisierten Versicherungsunternehmens Hagerty empfehlen eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 55 %. Erreicht werden kann ein konstantes Einhalten dieses Werts durch Luftentfeuchtungsgeräte. Ihre elektronische Regelung sorgt dafür, dass immer die gewünschte Luftfeuchte gehalten wird. Grundsätzlich kann dabei zwischen zwei Funktionsprinzipien unterschieden werden: Kondensations-Luftentfeuchter und Adsorptionstrockner.

Um Risiken zu vermeiden, ist eine aktive Regelung der Luftfeuchte erforderlich

Kondensations-Luftentfeuchter basieren auf einem Kälteprozess; sie enthalten eine Kältemaschine mit Verdichter, Verdampfer und Verflüssiger. Über sie wird eine Oberfläche im Gerät heruntergekühlt, an der der Wasserdampf aus der Luft kondensiert und die Luft somit entfeuchtet wird. Eingesetzt werden derartige Geräte, wenn die relative Luftfeuchte zwischen 40 bis 60 % liegen soll (bei einer Raumtemperatur von etwa +5 bis +35 °C).

Ist die Raumtemperatur allerdings eher niedrig – wie in einer unbeheizten Halle im Winter -, empfiehlt sich der Einsatz von Adsorptionstrocknern. Derartige Geräte halten den in der Luft enthaltenen Wasserdampf an hygroskopischen Oberflächen fest – sie absorbieren ihn. Als Adsorptionsmittel wird hauptsächlich Kieselgel verwendet, das in einer Trocknungstrommel regeneriert wird. Für eine möglichst hohe Energieeffizienz sollten die Adsorptionstrockner mit hocheffizienten Ventilatorantrieben ausgestattet sein – EC-Motoren (bürstenlose Gleichstrommotoren) sparen bis zu 50 % Energie gegenüber herkömmlichen AC-Motoren (Wechselstrommotoren) ein.

Um den Wert eines Oldtimers lange zu erhalten, sollte nicht nur ans Schrauben, an Ersatzteile, Öle und Pflege gedacht werden. Es geht auch um Heizung, Belüftung und die Wahl einer geeigneten Lösung für eine geregelte Luftfeuchte. Dann steht einer langjährigen Freude an dem eigenen Stück automobiler Geschichte nichts im Wege.

Fotos: Condair

Der vom Anwendungskreis Atmosphärendruckplasma (ak-adp) 2021 zum ersten Mal ausgelobte Wettbewerb #ZukunftADP fand 2023 seine Fortsetzung auf der Suche nach den Zukunftsthemen der Plasmaforschung und ihrer industriellen sowie medizinischen Nutzung. Der Wettbewerb war ein Schwerpunkt des 43. Workshops des Anwenderkreises Atmosphärendruckplasma ak-adp zum Thema „Industriedialog für Nachhaltigkeit“ vom 26.-27. April 2023.

Kugelstrahlen und Oberflächenstrukturierung

Kugelstrahlen ist ein etabliertes Oberflächenbehandlungsverfahren, das die Eigenschaften der Bauteile, die hohen wechselnden Belastungen ausgesetzt sind, verbessert. Oberflächenbehandlungsverfahren wie Biegen, Fräsen, Schleifen oder Wärmebehandlungsverfahren verursachen Zugeigenspannungen, die zu einer geringeren Lebensdauer der Bauteile führen. Wenn die Zugeigenspannungen mit Verfestigungsstrahlen in Druckeigenspannungen verwandelt werden, führt dies zu einer deutlichen Erhöhung der Lebensdauer und die maximalen Lasteigenschaften werden erheblich verbessert.

Künstliche Intelligenz

Fast jeden Tag lesen wir in unseren Zeitungen etwas über KI (Künstliche Intelligenz). Manchmal spannende neue Entwicklungen, manchmal „Horrorgeschichten“. Sollen wir uns nun freuen oder fürchten? Wie wird sich das auf unser Privatleben, unsere Arbeit und unsere Karriere auswirken, und wie auf unsere Branche – und auch die Zeitschrift Galvanotechnik, die jeden Monat im Briefkasten liegt? Eines ist klar, die KI-Technologie entwickelt sich fast wöchentlich weiter. Aber schon jetzt sehen wir einige wichtige Vorteile, nicht zuletzt im Bereich der Medizin. Die KI wird inzwischen in großem Umfang zur Interpretation von Röntgenaufnahmen und anderen medizinischen Scans eingesetzt.

Aluminium soll in Salzsäure gebeizt werden. Zweck ist eine feine, technische Struktur mit einer Toleranz von wenigen Mikrometern, die in einem späteren (nicht galvanischen) Beschichtungsprozess benötigt wird. Die HCl-Beize ist für Aluminium eher untypisch und deshalb haben wir bisher in der Literatur nichts dazu gefunden. Uns interessiert besonders welche Beizinhibitoren / Störstoffe bekannt sind. Zu den üblichen NaOH-Beizen sind ja beispielsweise die min. und max. Konzentrationen von Al bekannt. Gibt es so was auch für HCl-Beizen? Wie empfindlich könnte denn die mit HCl gebeizte Al-Oberfläche sein? Wenn nach der Beize gespült und getrocknet wird und dann ohne weitere Beschichtung die Teile gelagert werden, kommt es zu Wechselwirkungen mit der Luft? Bildet sich eine Oxidschicht?

Der Urlaub ist vorbei und Sie kommen morgens gut gelaunt ins Büro und freuen sich auf den ersten Tag mit Ihrem Team nach Ihrem tollen Urlaub. Sie sind tiefenentspannt, haben die letzten Bilder Ihrer Reise vor Augen. Und möchten die eine oder andere Geschichte mit vertrauten Kollegen und Ihrem Team teilen. Sie kommen zur Tür herein. Grüßen fröhlich nach rechts und nach links. Sie sagen „Hallo“ zu Ihrem Chef und halten kurz Smalltalk mit Ihrem Kollegen aus dem Vertrieb.