Article archive - Galvanotechnik

Vor einer Woche war noch die Medienresonanz zum Bericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in Paris heftig und dieser Bericht das beherrschende Thema in den Tageszeitungen, heute ist das schon wieder abgelöst durch die Diskussion über die Kinderbetreuungsinitiative der Bundesfamilienministerin und über die moralische Qualifikation eines CSU-Bewerbers um den Parteivorsitz.

In den sozialökonomischen Prioritäten eines Staates sollte die Entwicklung von forschungsintensiven Industriezweigen mit hohem Mehrwert Vorrang besitzen. Für die marktführenden Staaten ist momentan die Nanotechnologie zweifellos eine solche Richtung. Ziel des vorliegenden Artikels ist ein kurz gefasstes, systematisches Herangehen an die Nanosystemindustrie, als eine vorrangige Richtung der Entwicklung der Wissenschaft und Technik und als ein Faktor, der die Bedeutung der Hochtechnologien in der Wirtschaft eines Staates erhöht. Dieser Faktor regte die Lösung einer aktuellen Aufgabe Russlands mit hoher sozialer Bedeutung an: Erhaltung von Humankapital – als ein Gen-, Kultur- und Technologieerbeträger.

Ostern hat seinen Ursprung im jüdischen Pessach-Fest und später in der Auferstehung Jesu. Der befreienden Freude ging jeweils eine Zeit der Mühen und des Leidens voraus. Heute ist Ostern zu einem Kinderfest mit tauben Eiern degeneriert. Den Kindern, so weit man überhaupt noch Kinder haben möchte, nimmt man möglichst jede Mühe ab. Die erziehende elterliche Maulschelle ist gesetzlich verboten, Nachlässigkeiten bekämpfende Strafarbeiten oder Nachsitzen in der Schule sind den Kindern wegen möglicher psychischer Belastungen nicht zuzumuten, und wenns an die Beschaffung der raren Lehrstellen geht, dann ist frühes Aufstehen, wie es solide Handwerks- berufe oft verlangen, für die potenziellen Azubis „nicht ihr Ding"!

4. Beispielrechnung

Das Vorgehen bei der Berechnung von Spülsystem- anordnungen unter Verwendung des im Abschnitt 3 präsentierten Modells soll an einer beispielhaften Rechnung dargestellt werden. 

4.1 Problemstellung

Folgendes Problem wird betrachtet: In einem Be- handlungsprozess hat die Hauptkomponente eine Konzentration von 100 g/l. Durch Verdunstung entsteht in dem warm arbeitenden Prozess ein stündliches Volumendefizit von drei Litern. Es wird pro Stunde die Ware auf zehn Warenträgern behandelt. Pro Warenträger werden 100 ml in den folgenden Spülprozess verschleppt.

Bewährte klassische Gesetze der Physik sind seit Anfang des letzten Jahrunderts an ihre Grenzen gestoßen – Abhilfe schuf die Quantenmechanik

Einleitung

Anlässlich des Informatikjahrs 2006 fand am 6. und 7. November im Deutschen Technikmuseum Berlin ein Symposium statt, das sich unter anderem mit der Quantenphysik beschäftigte, wie diese das klassische Weltbild der Naturwissenschaftler beeinflusst hat und welche Technik heutzutage im Bereich der Quanteninformatik schon möglich ist. Viele diskutierte Themen ließen sich auch mit der Oberflächentechnik in Verbindung bringen. Die Welt der Elektronik beispielsweise ist mit den Abläufen in Halbleitern, Transistoren, Dioden usw. nämlich nur noch durch die Quantentheorie, welche den Zustand verschiedener Energiezustände der Atome und ihren verschiedenen Spins beschreibt, zu erklären.

IZM-Forschungspreis

Mit dem IZM-Forschungspreis werden seit sechs Jahren herausragende Leistungen auf dem Gebiet der Mikro- elektronik, der Mikrosystemtechnik und des Packaging gewürdigt. Die Preisträger 2006 verbindet vor allem eines: Beide sind trotz ihrer beachtlichen Forschungserfolge noch recht jung. Der 36-jährige Dr.-Ing. Bernhard Wunderle studierte Physik in Tübingen, York und Salerno, arbeitete dann drei Jahre bei Bosch an Zuverlässigkeitsbewertungen elektronischer Packages für Automotive-Anwendungen und promovierte 2003 schließlich über dieses Thema an der TU Berlin. Am Fraunhofer-IZM ist er mittlerweile stellvertretender Abteilungsleiter des Micro Materials Centers in Berlin und Chemnitz.

In der Ausgabe 11/2006 wurde an gleicher Stelle behauptet, dass die Aluminiumabscheidung aus aprotischen Lösungen zwar seit langem bekannt ist, aber ein großtechnischer Einsatz noch aussteht. Diese Aussage hat die Geschäftsleitung der Firma Aluminal animiert, die Redaktion vom Gegenteil zu überzeugen und zu einem Besuch nach Montabaur eingeladen. Die detaillierte Präsentation war sehr überzeugend, und das Resultat daraus ist in diesem Heft auf den Seiten 896 bis 900 zu finden.

Glanzkupferverfahren für dekorative Anwendungen werden bereits seit den 1960er Jahren erfolgreich eingesetzt. Die Entwicklung geht zurück auf ein Patent von Hans-Gerhard Creutz, der 1967 ein Verfahren basierend auf einer Kombination aus Sulphopropylsulfiden und Polyethern vorstellte. Diese Stoffkombination in unterschiedlichen Modifikationen mit geringen Chloridkonzentrationen ist bis heute Stand der Entwicklung für viele Anwendungen. Mit einer Stromausbeute von praktisch 100 Prozent, ausgezeichnetem Einebnungsvermögen, guter Deckfähigkeit und den zweckdienlichen Stoffeigenschaften des Kupfers werden heute fast alle hochwertigen Chromoberflächen unterkupfert. Vergleicht man die stromdichteabhängige Metallverteilung eines sauren Kupferelektrolyten mit einem cyanidischen oder alkalisch-cyanidfreien Kupferverfahren, stellt man signifikante Unterschiede fest. Das Streuvermögen von alkalischen Kupferelektrolyten ist um ein Vielfaches ausgeprägter als das von sauren Systemen. Da cyanidische beziehungsweise alkalisch-cyanidfreie Lösungen bislang nicht die Vorteile von sauren Kupferelektrolyten aufweisen, wurden große Anstrengungen unternommen, die Metallverteilungscharakteristik der sauren Verfahren zu verbessern.

Introduction

Trivalent passivations have been the subject of commercial development since the 1970’s with the aim of producing conversion coatings on zinc for mainly decorative purposes. It is only in the last ten years that the use of these trivalent chrome based passivates has grown considerably. The toxicity of hexavalent chromium salts has contributed greatly to this expansion; the classification as CMR compounds has forced the search for alternative solutions. In addition, the WEEE [1] and ELV [2] European Directives have placed a time limit on the presence of chromium(VI) in electrical and electronic components of 1st July 2006 and on vehicles of 1st July 2007. The directives affect not only the production of parts and components in Europe but also products manufactured abroad and exported to Europe. //

Einleitung

Die kommerzielle Entwicklung chrom(III)basierter Passivierungen, vornehmlich für dekorative Konversionsschichten auf Zink, reicht bis in die 70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts zurück. Jedoch erst in den vergangenen zehn Jahren hat die Anwendung von Passivierungen auf Basis von dreiwertigem Chrom deutlich zugenommen. Zu dieser Entwicklung hat maßgeblich die Toxizität sechswertiger Chromverbindungen beigetragen. Die Einstufung als krebserzeugender Gefahrstoff hat die Suche nach Alternativen forciert. Darüber hinaus ist in der Europäischen Union die Verwendung von Chrom(VI)verbindungen durch die WEEE-Richt- linie [1] für Elektro- und Elektronikgeräte ab 1. Juli 2006 und durch die ELV-Richtlinie [2] für Autos ab 1. Juli 2007 limitiert. Die Richtlinien betreffen nicht nur die Produktion in der EU, sondern auch die in die EU importierten Waren.

Mitte der 90er Jahre konnte die Direktmetallisierung von ABS- und ABS-PC-Kunststoffen durch die Einführung des Futuron-Prozesses bei Kunden auf – fast – allen Kontinenten etabliert werden. Als zukünftige Alternative zur konventionellen Metallisierung setzte das Verfahren neue Maßstäbe in der Kunststoffmetallisierung. Die Vorbehandlung von Kunststoffen konnte damit auf die Grundschritte

– Beizen;

– Reduktion der Beize;

– Aktivierung der Kunststoffoberfläche mit Palladium-Kolloiden;

– Vernetzung der Palladium-Kolloide mit Kupfer und die nachfolgende

– saure Verkupferung

reduziert werden. Mit der neuen Generation, Futuron ULTRA, gelingt es nun, die Vorteile des Verfahrens noch weiter auszubauen. War es bis zu diesem Zeitpunkt nur möglich ABS/PC-Blend-Substrate mit einem Polycarbonatgehalt von maximal 45 Prozent zu beschichten, so ermöglicht Futuron ULTRA jetzt die zuverlässige Beschichtung bis zu einem Polycarbonatgehalt von 65 Prozent, was technolo- gisch von großem Vorteil ist. Außerdem arbeitet das neue Verfahren noch wirtschaftlicher und umweltfreundlicher als sein Vorgänger und andere Direktmetallisierungsverfahren. Eine Integration in konventionelle Anlagen ist problemlos möglich.

as Grundmaterial Stahl. Durch die kathodische Schutzwirkung der Zinkschicht erreicht man pro Mikrometer Zink eine Korrosionsbeständigkeit von ca. 10 bis 20 Stunden in der Salzsprühnebelprüfung nach DIN 50 021, wobei das Zink selbst als Anode fungiert. Durch eine Nach­behandlung der galvanisch abgeschiedenen Zinkschichten lässt sich der Eigen­schutz des Zinks und damit auch die Korro- sionsbeständigkeit erhö­hen. Als effektives und kostengünstiges Nachbehandlungsverfahren hat sich das Chromatieren bewährt. Die so erzeugten Schichten mit sechswertigem Chrom (Chromat­schichten) haben durchschnittliche Schichtstärken von 250 bis 500 nm und weisen Chromatkonzentrationen (CrO42-) von 60 bis 400 mg/m2 auf. Dabei kann es je nach Verfahren (Gelb- oder Olivchromatierung) zu erheblichen Ab­weichungen kommen. Die Korrosionsschutzwirkung dieser Schichten gegen Weiß­rost liegt nach der Salz­sprühnebelprüfung bei ca. 240 Stunden und darüber. Weiterhin bieten diese Chromat­schichten einen guten Haftgrund für nachfolgende Beschich­tungen, wie zum Beispiel Lackie­rungen.

Bericht über die Fischer GmbH & Co surface technologies KG

Während die Leiterplattentechnik in Deutschland nach einem stürmischen Aufschwung in den 1980er Jahren inzwischen überwiegend in die asiatischen Staaten abgewandert ist, sieht sich eine andere Art der Metallisierung auf Kunststoffsubstraten, die dekorative Kunststoffgalvanisierung, nach wie vor einem Wachstum und einer ungebrochenen Nachfrage gegenüber. Einer der Hauptgründe für diese erfreuliche und lang anhaltende Entwicklung ist die außerordentlich günstige Kombination eines – vor allem für Massenprodukte – gut zu verarbeitenden Grundwerkstoffs mit einer hochwertigen Oberfläche. Diese Oberfläche zeichnet sich sowohl in Bezug auf die Haptik – in diesem Fall die ernorme Steigerung der vermittelten Wertigkeit eines Gegenstands – als auch auf die Schutzwirkung gegenüber den unterschiedlichsten Einflüssen der Umgebung aus.

Bericht über die Firma W. Blösch AG in Grenchen/Schweiz

Eine Entwicklungsrichtung in der Oberflächentechnik in den letzten Jahren war darauf ausgerichtet, geschlossene Beschichtungssysteme – so genannte Black Boxen – in die mechanische Fertigung einzuführen. Ein Hintergrund dieser Überlegungen ist es, die Oberflächentechnik als festen Bestandteil einer Fertigungskette wieder in das Bewusstsein von Fertigungstechnikern, Industrieplanern oder Konstrukteuren zu rücken. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt die Firma Blösch AG mit Stammsitz in Grenchen/Schweiz mit ihren Vakuumbeschichtungsanlagen zur Herstellung von Hartstoffschichten auf Werkzeugen. Das Unternehmen befasst sich seit inzwischen 50 Jahren mit der Vakuumbeschichtungstechnik. Dabei wurden die verschiedensten Verfahren mit- und weiterentwickelt, sowohl im Bereich der dekorativen Oberflächentechnik als auch der funktionellen Beschichtung. Heute zählt die Blösch AG zu den wichtigen Anbietern von innovativen Anlagen und Verfahren für die Vakuumoberflächentechnik weltweit.

Bericht über die Aluminiumbeschichtung bei Aluminal

Das Metall Aluminium hat Mitte des letzten Jahrhunderts aufgrund seiner ausgezeichneten Eigenschaften in der Luftfahrt bereits erfolgreich Einzug gehalten: einerseits aufgrund des geringen Gewichts bei gleichzeitig guter Festigkeit und andererseits wegen der Korrosionsbeständigkeit. Die an Luft gebildete, sehr stabile Oxidschicht wird in natürlicher Umgebung nicht aufgelöst und schützt das darunter liegende Metall gegen weiteren Angriff. Trotzdem kann natürlich für viele Konstruktionen auf die deutlich besseren mechanischen Eigenschaften der Stähle nicht verzichtet werden.

Ausstellende Unternehmen und Institutionen auf der Hannover Messe 2007 – Teil 2

Zentralverband Oberflächentechnik

Vom nach wie vor besonderen Stellenwert der Hannover Messe und des Ausstellungsteils für die Oberflächentechnik Surface Technology zeugt auch wieder die Welt der Oberfläche, der Gemeinschaftsstand des Zentralverbands Oberflächentechnik e.V. (ZVO). 93 Mitaussteller präsentieren sich und ihre Leistungen auf einer Bruttoausstellungsfläche von erneut 2150 m². Besonders erfreulich ist die hohe Zahl der mitausstellenden Galvanikunternehmen, die mit 45 Prozent ihren Anteil im Vergleich zur letzten Veranstaltung 2005 deutlich ausbauen konnten. Für einen imagebildenden Messeauftritt, wie ihn der ZVO als Branchenvertretung für die gesamte Branche und seine Mitaussteller organisiert hat, benötigt die Leistungsschau der Galvanotechnik ein Umfeld, wie es die international bedeutendste Fachmesse SurfaceTechnology bietet. Erwartet wer- den Besucher nahezu aller Branchen, wobei die Automobilindustrie, die Automobilzuliefererindu- strie, der Maschinenbau, die Elektroindustrie sowie die Medizintechnik den Schwerpunkt bilden.

Veranstaltung an der staatlichen Realschule Roth/Mfr.

Am 9. Februar fand an der Realschule Roth wieder der so genannte Tag der Berufsorientierung statt. Die Veranstaltung wurde dieses Mal von Daniela Haas organisiert, die an der Realschule Roth als Seminarlehrerin für das Fach Wirtschaftswissenschaft tätig ist.

Ein Beitrag der Büttner-Schmitz GmbH, Solingen

Firmenporträt Die Firma Büttner-Schmitz stellt seit über 50 Jahren Gestelle für die Galvanotechnik her, wobei in jüngerer Zeit ein Schwerpunkt Gestelle für das anspruchsvolle Gebiet der Kunststoffveredelung sind. Dank der engen Zusammenarbeit mit den Kunden bei der Entwicklung der Gestelle, die kurzen Reaktionszeiten bei evtl. auftretenden Problemen und der gleichbleibend hohen Qualität, zählt mittlerweile der überwiegende Teil der deutschen Kunststoffveredler zum Kundenstamm. Auch im europäischen Ausland steigt die Zahl der zufriedenen Kunden stetig. Durch das zertifizierte Qualitätsmanagement (DIN-ISO 9001:2000) werden Kontinuität und Reproduzierbarkeit der Qualität sichergestellt.

Die Rolle der Frau in der Welt und im Wirtschaftsleben

Viel zu lange wurden Frauen in unserer Gesellschaft als Bürger zweiter Klasse angesehen und behandelt. In vielen afrikanischen Ländern ist das immer noch so und in vielen islamischen Ländern kann das Leben einer Frau sehr unangenehm sein. Der Koran macht den unterwürfigen Status klar und eindeutig. Im Gegensatz zum Koran waren Frauen und Männer zum Beispiel im Sowjet-Russland (theoretisch) gleichgestellt. In Wirklichkeit war es aber so, dass der Mann sich nach Feierabend ausruhte und die Frau die Hausarbeit alleine machen musste. Auch in Deutschland gibt es das Skandalon Frauen gehören an den Herd und in der letzten Zeit habe ich kaum einen Vater gesehen, der einen Kinderwagen geschoben hat.

This column is about a situation which rarely occurs that is, a situation in which sound safety guidance conflicts with real-world experience.

The Scene

In the February 2006 issue of Galvanotechnik (pages 356 to 359), we wrote about the difference between flammability and flash point for cleaning solvents. We observed that halogenated solvents present a paradox to users because: – They contain hydrogen and carbon atoms, the stuff of which fires are made. – They also contain halogen atoms, the active ingredient in flame suppressants. Which one dominates? Well, it depends. // 

Der vorliegende Beitrag handelt von einer seltenen Situation – einer Situation, bei der die üblichen Sicherheitsrichtlinien im Widerspruch zur Realität zu stehen scheinen.

Ausgangspunkt

In der Ausgabe 2/2006 (S. 356ff.) der Galvanotechnik wurde der Unterschied zwischen Entflammbarkeit und Flammpunkt von Lösemitteln für das Reinigen erläutert. Für den Anwender von halogenierten Lösemitteln zeigt sich hierbei ein Widerspruch: – sie enthalten Wasserstoff- und Kohlenstoffatome, beides Bestandteile von Flammen; – sie enthalten aber auch Halogenatome, die wiederum Bestandteil von flammunterdrückenden Medien sind. Welcher Einfluss überwiegt, hängt von den Begleitumständen ab.

Die MSTI (Materials and Surfaces Training Institute) veranstaltete am 6. und 7. Dezember 2006 in Stuttgart ein Seminar zum Themengebiet: neue Wege in der Konstruktion durch strukturelle Klebeverbindungen. Um die Vielzahl der Anforderungen der Industrie im Hinblick auf neue Entwicklungen in den Bereichen Materialien und Werkstoffe, sowie deren Oberflächen zu erfüllen, müssen auch Innovationen im Bereich Weiterver- und -bearbeitungstechnologien berücksichtigt werden. Erst dann kann eine Kosten sparende Entwicklung innovativer Produkte mit neuen Funktionalitäten ermöglicht werden. Von Additiven für Lacke und Kunststoffe bis hin zu funktionellen Ausrüstungen und Membranen für Textilien profitieren die verschiedensten Bereiche von Neuerungen. Eine besondere Rolle spielt hier die Nanotechnologie, die als Innovationsmotor viele Entwicklungen erst möglich macht. Die zwei Referenten, Prof. Dr. Andreas Groß und Dr. Dirk Niermann vom Frauenhofer-Institut für Fertigungstechnik (IFAM), klebetechnisches Zentrum, in Bremen zeigten Einblicke in die vielfältigen Möglichkeiten der Fügetechnologie durch Kleben auf.