Article archive - Galvanotechnik


- Darstellung an konkreten Produkten eines Unternehmens –

Die Oberflächentechnik hat sich zwischenzeiti´lich zu einer Schlüsselindustrie entwickelt, was am Beispiel von Haushaltsgeräten verdeutlicht werden kann. Der Zweck der Oberflächenbearbeitung ist ebenso unterschiedlich wie die dazu eingesetzten Mittel. Das Produkt soll gut aus- sehen und die Oberfläche unter anderem dekorativ, glatt, hart, beständig, kratzfest, laugenfest und säurefest sein. Zudem soll sie Eleganz, Qualität und Zuverlässigkeit zum Ausdruck bringen. Die wichtigsten Eigenschaften Dekoration - Korrosion - Funktion müssen meßtechnisch erfaß- und nachprüfbar sein.

1 Einleitung

Zur Verbesserung der Eigenschaften galvanisch erzeugter Metallschichten werden organische Zusätze verwendet. Es ist zu erwarten, daß die Organika mehr oder weniger auch die Abscheidung der Dispersionsschichten beeinflussen. Der Einbau nicht leitender Feststoffpartikel hängt von vielen Faktoren und nicht zuletzt von der Anwesenheit anorganischer und organischer Verbindungen in den Elektrolyten ab [1]. Einige davon wirken stimulierend und andere inhibierend, wo- bei ihre Wirkungsweise bis jetzt keine eindeutige Klärung in der Theorie gefunden hat.
Bei der Herstellung von mikroporigen Chrom- schichten durch Abscheidung einer Nickelzwischenschicht mit eingebauten nichtleitenden Teilchen aus einem Watts-Elektrolyten wurde fest- gestellt, daß die Erhöhung des Saccharingehaltes (ein typischer Zusatz zur Vermeidung von inneren Spannungen) eine starke Herabsetzung der Einlagerungen von modifiziertem Alumosilikat in die Nickeimatrix hervorruft [2,3]. Die Abscheidung von Nickeldispersionsschichten mit SiC aus Watts- [4] und Sulfamatelektroiyten [5] erfolgt auch in Anwesenheit von Saccharin, wobei seine Konzentration im Sulfamatelektroiyten wesentlich höher ist.

Teil 1: Grundlagen und Einfärbeverhalten

1 Einleitung


Aluminiumwerkstoffe zeichnen sich, je nach Legierung, durch eine Kombination günstiger Eigenschaften aus, wie geringes Gewicht, z.T. sehr hohe Festigkeiten, hohe Zähigkeiten auch bei tiefen Temperaturen oder eine im allgemeinen gute mechanische Bearbeitbarkeit. Dadurch finden sie insbesondere im Fahrzeugbau, aber auch in der Luftfahrtindustrie und in der Architektur zunehmend Anwendung. Neben den mechanisch-technologischen Eigenschaften spielt auch die Oberflächenveredlung eine entscheidende Rolle. Für Aluminiumwerkstoffe werden derzeit drei Beschichtungsverfahren eingesetzt: die Lackierung (Pulver- und Naßlackierung), die Anodisation (auch Eloxierung) und die galvanische Beschichtung. Die größte Bedeutung kommt der Anodisation zu. Eloxalschichten kombinieren in hervorragender Weise Funktionalität in Form guter Korrosions- und Abriebbeständigkeit mit dekorativer Wirkung durch Farbe, Glanz und Erhaltung des metallischen Charakters.

1 Platin


Schon vor dem 15. Jahrhundert war Platin den Mayas in Mittelamerika bekannt. Im 18. Jahrhundert wurden erstmalig die Besonderheiten des Edelmetalles beschrieben. Moderne, hoch- entwickelte, zukunftsorientierte Technologien sind auf Platin angewiesen. Dies gilt für die Anwendungsgebiete in der Medizin, Chemie, Technik oder dem Umweltschutz. Die besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften des Platins machen speziell dieses Edelmetall als Beschichtungswerkstoff für viele Anwendungsbereiche interessant. Platin besitzt extreme Korrosionsbeständigkeit, gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, besondere katalytische Eigenschaften und gute mechanische Festigkeit auch bei hohen Temperaturen (Tab. 1). Das Edelmetall ist nicht toxisch.

1 Einleitung


Die breiten Einsatzmöglichkeiten verdankt der Werkstoff Aluminium - neben seinen spezifischen Materialeigenschaften wie niedriges spezifisches Gewicht, hohe Umformbarkeit, elektrische und thermische Leitfähigkeit - insbesondere auch den vielfältigen Möglichkeiten zur dekorativen oder funktionellen Oberflächengestaltung. Im vorliegenden Vortrag werden einige Entwicklungen zur Oberflächenbehandlung für die Architektur bzw. für Formteile mit dekorativ- funktionellen Anforderungen angesprochen.
Es sind dies für Architekturanwendungen:
- Dekorative Farbanodisation mit Speziallegierungen
-Verbesserung der elektrolytischen Färbung anodischer Oxidschichten mit Impulsstrom
sowie für Formteile, insbesondere Schmiede- und Gußteile:
- Galvanische Aluminiumabscheidung für Gußteile in Anodisationsqualität
- Galvanische Dispersionsschichten und Laser-behandelte Oberflächen für technische Anwendungen.

Engineering setzt prinzipiell stets dort an, wo es darum geht, die Verwendung spezieller Techniken für bestimmte Aufgaben zu optimieren und/oder die Bau- und Rüststufen von Teilbereichen und -Systemen in eine prozeßfähige Konzeption so zu integrieren, daß alle sogenannten Funktions- und Steuerelemente aus Wirtschaft, Ökologie, Technik, Produktion und Handling lückenlos in ganzheitliche Problemlösungen eingebracht werden. Die Lösung dieses komplexen Aufgabenfeldes wird an Hand einer praxisbezogenen Problemlösung erläutert.

Bericht über ein neues Verfahren bei der Firma Eloxalwerk Ehingen, Krämer + Eckert GmbH &Co. KG, Ehingen (Landkreis Ulm)

Die Firma Eloxalwerk Ehingen ist ein Lohnbeschichter, der sich auf das Pulverbeschichten von Profilen und Blechen mit großen Abmessungen spezialisiert hat. Es werden überwiegend Fenster und Fassadenelemente bearbeitet, die im Falle von Aluminium zusätzlich eloxiert und chromatiert und im Falle von Stahl phosphatiert wer- den können. Die Firma arbeitet derzeit an der Zertifizierung nach DIN ISO 9002, die noch in diesem Jahr abgeschlossen werden soll, während die Zulassung für die Stückbeschichtung von Aluminium e. V. (GSB) International bereits erfolgte. Neu hinzugekommen ist ein Verfahren als Alternative zum Verzinken von Stahlteilen.

Zukunftsperspektiven für die Oberflächentechnik - Bewährte Verfahren und neue Technologien

Bericht über die Internationale EAST-Tagung 1995 in Schwäbisch Gmünd

Unter diesem Motto stand die 5. Internationale EAST-Tagung, die am 9710. März 1995 in Schwäbisch Gmünd stattfand und zu der wiederum zahlreiche Wissenschaftler aus ganz Europa und aus Übersee erschienen waren. Erstmalig wurde die Tagung in Kooperation mit dem Förderverein für die Galvanotechnik- und Leiterplattenschule in Schwäbisch Gmünd durchgeführt.
Die Tagung wurde eröffnet vom Vorsitzenden des Zentrums für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd (Z. O. G.), Bürgermeister i. R. E. Butz. Der Oberbürgermeister der Stadt, Dr. Rembold, wies in seiner Begrüßungsrede auf die lange Tradition Schwäbisch Gmünds als Zentrum für die Oberflächentechnik hin. Reg.-Dir. Zickler vom Bundesforschungsministerium lobte die gute Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Technik innerhalb der EAST. Gute Beziehungen hätten sich insbesondere zu den ost- europäischen Staaten entwickelt. Staatssekretär U. Alle überbrachte die Grüße des baden-württemberigschen Wirtschaftsministers Sport.

Der EAST-Preis 1995 geht an Professor Winand aus Belgien

Prof. Dr. Rene Winand heißt der Träger des EAST- Preises 1995, der von der Stadt Schwäbisch Gmünd gestiftet und jetzt an einen Wissenschaftler verliehen wurde, der sich herausragend durch seine Arbeiten im Bereich der Oberflächentechnik und um die Förderung der Zusammenarbeit auf europäischer Ebene verdient gemacht hat. In einer Feierstunde am 9. März übergab Oberbürgermeister Dr. Rembold an Prof Winand den Preis, der in diesem Jahr zum dritten Mal (nach Prof Kaishev und Prof Raub) verliehen wurde. Der Preis ist eine der bedeutendsten Auszeichnungen auf diesem Gebiet.

Ein Bericht über die Firma Chrom-Müller in Oberndorf

Die Firma Chrom-Müller arbeitet seit mehr als zwei Jahren mit der Ingenieurgesellschaft für Technische Überwachung IFTÜ zusammen. Die Redaktion erhielt die Möglichkeit, sich bei der Firma Chrom-Müller vor Ort ein Bild über die Ergebnisse dieser Zusammenarbeit zu machen.
Die Firma Chrom-Müller war in der Nähe großer Unternehmen der Waffenproduktion entstanden. Diese Kunden stellten bis vor kurzem die Gewähr für stetiges Wachstum der umliegenden Subunternehmen dar. Die Entwicklung der letzten Jahre waren dagegen von einem starken Wandel auf neue Kunden hin geprägt. Anfänglich wurde überwiegend für den Maschinenbau beschichtet, während zwischenzeitlich Kunden aus allen Industriezweigen vertreten sind.

1 Umwelt und Kreislaufwirtschaft


Der Erfolg von Verfahrenstechnik und Produkt ist künftig in immer stärkerem Maße von deren Umweltvertraglichkeit abhängig. Am Beispiel der Kreislaufführung von Perchlorethylen in der Metallentfettung sollen die guten Zukunftschancen dieses Lösungsmittels aufgezeigt werden. Den Schwerpunkt bildet die Vorstellung von gaspendelfähigen Mehrweg-Sicherheitsgebinden für eine Vielzahl von Lösungsmitteln. Die Vorteile der ressourcen- und somit umweltschonenden Kreislaufwirtschaft liegen auf der Hand. Je mehr eine technische Lösung bzw. ein Produkt den Anforderungen der Kreislaufwirtschaft entspricht, desto größer ist die Umweltakzeptanz und damit die Aussicht auf Erfolg.

Bericht über eine Veranstaltung der Dürr GmbH in Monschau am 10. März 1995

Die Dürr GmbH in Monschau ist Hersteller von industriellen Reinigungsanlagen, vorwiegend für die Automobilindustrie. Ein spezielles Reinigungssystem für Motorblöcke mit der Bezeichnung 32 W wurde schon im ersten Symposium 1994 vorgestellt. In der jetzigen zweiten Veranstaltung konnte man den Vertretern der Automobilfirmen die Weiterentwicklung dieser Anlage und ein Trockenreinigungssystem präsentieren.

Bericht von der Tagung der Deutschen Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung e. V. und der Deutschen Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik e.V.
vom 14. und 15. Februar 1995 in Düsseldorf

Mitveranstalter dieser Tagung waren die folgen- den Verbände und Gütegemeinschaften:
- Aluminium Zentrale e.V., Düsseldorf 

- Gütegemeinschaft Anodisiertes Aluminium e.V., Nürnberg 

- Gütegemeinschaft für die Reinigung von Metallfasaden e. V., Nürnberg 

- GSB International, Gütegemeinschaft für die Stückbeschichtung von Bauteilen, e. V., Schwäbisch Gmünd 

- Verband für die Oberflächenveredelung von Aluminiume.V., Nürnberg 


Aluminium bietet wegen seiner einzigartigen technologischen Eigenschaften vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Nicht nur die Luftfahrt, zunehmend auch der Fahrzeugbau und das Bauwesen machen sich die Eigenschaften des Werkstoffes zu Nutzen. 
An die Oberflächenbehandlung der Aluminiumwerkstoffe werden immer höhere Anforderungen gestellt, sowohl für Korrosions- und Verschleißschutz, als auch hinsichtlich dekorativer Wirkung. Ziel für alle Anwendungsgebiete ist die Begrenzung der Herstellungs- und Unterhaltskosten. Nicht zu vergessen ist eine umweltgerechte Produktion und Anwendung „umweltfreundlicher“ Beschichtungstechnologien. 


Bericht über eine Werksbesichtigung der DGO-Bezirksgruppe Bielefeld

Am 23. Februar 1995 trafen sich 30 Mitglieder und Freunde der Bezirksgruppe Bielefeld der Deutschen Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik zu einer Werksbesichtigung bei der Deutschen Lufthansa AG, Hamburg.
Treffpunkt war Bad Lippspringe um 5.00 Uhr morgens. Nach einem Zwischenstop an der Autobahnraststätte Flerford-Ost - hier konnten noch einige Exkursionsteilnehmer zusteigen - und einer Kaffeepause in der Raststätte Celle, traf die Gruppe pünktlich gegen 9.00 Uhr bei der Lufthansa AG in Hamburg-Fuhlsbüttel ein.
Freundliche Begrüßung durch den Leiter der Galvanik Lufthansa Technik, Herrn Dipl.-Chem. Holz und eine heiße Tasse Kaffe machten die Besucher hellwach. Herr Holz hatte seinen Tag für diese Werksbesichtigung freigehalten und es sollte sich für uns lohnen.

Bericht von einem Kolloquium des Fraunhofer-Instituts
für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB), Stuttgart, am 13. März 1995

Die Membrantechnik gehört mit zu den interessantesten Verfahren, um sowohl organische als auch anorganische Stoffeselektiv aus Lösungen abzutrennen und sie aufzukonzentrieren. Zu ihren Vorteilen gehört, daß sie ohne Zusatz von Chemikalien arbeitet, daß keine Reststoffe entstehen und - was besonders wichtig erscheint - auch der Energieverbrauch geringer ist als etwa beim Verdampfen und anderen Prozessen, mit denen ähnliche Effekte erzielt werden können.
Aus diesen Gründen wird sie deshalb schon seit längerem in galvanischen Betrieben eingesetzt, um unerwünschte Stoffe abzutrennen und die Standzeit von Prozeßlösungen zu verlängern oder sie im geschlossenen Kreislauf der Wiederverwendung zuzuführen.

Fleckige Glanznickelüberzüge

Frage: Wir betreiben ein Gestellbad mit einebnendem Glanznickel. Von Zeit zu Zeit erscheinen auf den Teilen Flecken, oft in Form von Streifen. Der Zeitpunkt, zu dem sie erscheinen, ist ganz unregelmäßig, in der Art ihrer Verteilung auf der Teileoberfläche läßt sich keine Regelmäßigkeit feststellen. Wiegekommen, verschwinden sie nach einiger Zeit meist wieder von allein. Der Schaden hält sich zwar im Durchschnitt gesehen in Grenzen. Trotzdem möchten wir aber wissen, woher der Fehler kommt. Eine anständige Qualitätssicherung läßt sich nur betreiben, wenn man weiß, was man absichern soll.

Oberflächenbehandlung, Oberflächentechnik oder Beschichtungstechnik sind die verschiedenen Bezeichnungen für eine breite Palette von Verfahren, deren Ziel die Vorbehandlung von Werkstoffoberflächen, die Aufbringung von Schichten mit ganz bestimmten Funktionen sowie gegebenenfalls auch deren Nachbehandlung beinhaltet.

Einleitung


Mit der Beschichtung der Oberflächen von metallischen bzw. nichtmetallischen Werkstoffen mittels der in der Galvanotechnik üblichen Verfahren bezweckt man die Erzeugung spezieller Oberflächeneigenschaften, die den optimalen praktischen Einsatz dieser Werkstoffe erst ermöglichen. Die Untersuchung der Eigenschaften dieser Beschichtungen, die oft aus mehreren Lagen bestehen oder Legierungscharakter haben, mit Hilfe der Mikroanalytik stellt eine Problematik dar, die in allen technischen Bereichen ständig an Bedeutung gewinnt. Der Grund dafür liegt auf der Hand: Die wichtigsten mechanisch-technologischen Eigenschaften dieser Beschichtungen wie Verschleißverhalten, Korrosionsbeständigkeit, Kontaktwiderstand und Lötbarkeit - um nur einige wenige zu nennen - werden weitgehend durch die chemische und/oder physikalische Beschaffenheit der obersten Bereiche ihrer Oberfläche bestimmt.

Gelegentlich finden sich immer wieder Berichte und Mitteilungen, die ausweisen, daß sich Umweltschutzmaßnahmen „rechnen“. Umweltschutz sei wirtschaftlich und bringe dem Betreiber Vorteile. Die Politiker freuen sich, stehen doch ihren Forderungen nach weiteren Maßnahmen oder Grenzwertabsenkungen offenkundig keine wirtschaftlichen Argumente entgegen. Auch die Arbeitnehmervertreter erheben, wie die jüngsten Lohnforderungen zeigen, Anspruch auf ihren Teil der Wirtschaftlichkeits-Verbesserung.