Article archive - Galvanotechnik

Auszeichnung für den SONO-Filter

Der mit einer Million US-Dollar dotierte Grainger Challenge Gold Award von der National Academy of Engineering ist an Prof. Dr. Abul Hussam von der George Mason University, Fairfax, USA, für die Entwicklung des so genannten SONO-Filters zur Abtrennung von Arsen aus Trinkwasser verliehen worden. Der SONO-Filter besteht aus zwei übereinander angeordneten Behältern. Der obere wird mit lokal vorhandenem, grobem Flusssand und einer Komposit-Eisen-Matrix gefüllt. Der Flusssand er- möglicht eine grobe Filtration, während die Komposit-Eisen-Matrix das Arsen durch Oxidation und Fällung entfernt. Das Wasser fließt anschließend in den zweiten Behälter, wo es wieder durch Flusssand filtriert wird, bevor es in Kontakt mit Holzkohle kommt.

m die natürlichen Lebensgrundlagen dauerhaft zu sichern, müssen die Industriestaaten den Ressourcen- und Energieverbrauch in den nächsten 50 bis 70 Jahren drastisch senken. Damit stehen die Planer der Städte des 21. Jahrhunderts vor besonderen Herausforderungen. Erstmalig wird in diesem Jahrhundert mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten leben, im Jahr 2025 werden es bereits 60 % sein. Doch wie kann sie aussehen, die Stadt der Zukunft? Ideen und Konzepte gibt es viele. Ökologen sprechen vom nachhaltigen Städtebau. Autofreie Städte und Häuser in Niedrigenergiebauweise sichern ihrer Ansicht nach die städtische Entwicklung. Neue Technologien hingegen bringen die Autos in die Luft oder auf die Schiene, lassen eine virtuelle Stadt entstehen oder machen die Stadt zum total überwachten Raum. Visionäre bauen ihre Städte unter die Erde und in die Höhe. Und ganz Revolutionäre träumen sogar von Siedlungen auf dem Mond oder dem Mars.

Anlass für die Untersuchungen

Wiederholte Anfragen aus der Beschichtungsindustrie und von Anwendern von lackbeschichteten Produkten hinsichtlich der Messbarkeit des Kontaktwiderstands (bezüglich Schweißbarkeit beziehungsweise Montage von vorbehandelten Teilen für Abschirmzwecke gegen elektrostatische und elektromagnetische Störfelder) mussten bislang ab- schlägig beschieden werden, da eine entsprechende Methode nicht verfügbar ist. Dies gilt speziell für chromfreie Vorbehandlungsschichten, bei denen im Gegensatz zu Chromatierschichten praktisch keine substanziellen Schichten vorliegen (größenordnungsmäßig 100 nm). Zum Vergleich dazu wird bei einer Gelbchromatierung (0,2 bis 2,0 g/m²) von 1 bis 5 µm ausgegangen. Der Kontaktwiderstand steigt in der Reihe Transparent-/Grün-/Gelbchromatierung an. Für Grünchromatierung werden Werte von 5 bis 20 m?/cm angegeben.

In grauer Vorzeit soll sich ein Heer erzürnter Griechen auf den Weg nach Kleinasien gemacht haben, um die erlittene Schmach der Entführung der Helena durch Paris, den Sohn des trojanischen Königs Priamos, zu rächen und die Stadt Troja dem Erdboden gleichzumachen. Nach zehnjähriger Belagerung soll das auch durch die List mit dem Trojanischen Pferd gelungen sein. Eigentlich hätten die Verteidiger von Troja die Absicht der Griechen durchschauen müssen und das hölzerne Pferd nicht in die Stadt bringen dürfen. Sie hätten auf Kassandra, Tochter des Priamos, hören können, aber der glaubte ja dummerweise niemand.

Einleitung

Die photokatalytischen Eigenschaften von Titan- dioxid (TiO2) sind schon lange bekannt. Seit einigen Jahren werden Titandioxidschichten auf unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Me- thoden aufgebracht, um durch Ausnutzung dieser photokatalytischen Eigenschaften einen Selbstreinigungseffekt der beschichteten Oberflächen zu erzielen. So gibt es inzwischen beispielsweise als selbstreinigend beworbene Fensterscheiben oder Fliesen. Auch für die Gas- oder Wasserreinigung werden derartige photokatalytische Schichten eingesetzt. Aus der Vielzahl der Veröffentlichungen zu dieser Thematik kann allerdings bis heute nicht eindeutig abgeleitet werden, welche Struktur- und Schichtparameter für die jeweils gewünschten Eigenschaften optimal sind. Vor allem muss festgestellt werden, dass zwei verschiedene Effekte am Wirken beteiligt sind. Dies ist einerseits die Erhöhung der Hydrophilie durch die Bestrahlung mit kurzwelligem Licht (? < 380 nm), welche auch noch lange nach der Bestrahlung anhält, sowie andererseits die Fähigkeit zur Zersetzung organischer Substanzen bei Bestrahlung. Letztgenannter Effekt scheint jedoch nur direkt bei Bestrahlung aufzutreten. Auch über die erforderlichen Schichtdicken gehen die Meinungen in den verschiedenen Publikationen zum Teil weit auseinander.

Die Mikroreaktionstechnik nutzt kleine fluidische Einheiten mit Mikrokanälen etc. und Arrays hierraus für chemische Reaktionen, Wärmeaustausch, Vermischen von Stoffen oder andere fluidische Operationen. Diese Mikrostrukturen sind in makroskopischen Strukturen und letztlich in verfahrenstechnischen Apparaten integriert. Ein entscheidender Vorteil der Mikrostrukturen ist ihr hohes Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis, durch das der Wärme- und Stofftransport um Größenordnungen höher sein kann als bei klassischen Reaktionsapparaten. Auf diese Weise können chemische Reaktionen sehr selektiv gesteuert werden oder sind möglicherweise erst kontrolliert möglich, wie etwa Reaktionen mit toxischen Ausgangs- oder Endprodukten oder solche, die in klassischen Größenordnungen zu Explosionen führen.

Der Trend zur Miniaturisierung kann nicht übersehen werden. Der Einsatz von sehr kleinen elektronischen und opto-elektronischen Bauteilen in einer Vielzahl von unterschiedlichen Verbrauchs- und Investitionsgütern führt im Bereich der Produktions­anlagen für die Mikromontage zu einem zunehmenden Bedarf an Servoantrieben mit geringen Außenabmessungen. Die bisher entwickelte Generation von Mikrogetrieben und Mikroantrieben war nicht geeignet für derartige Anwendungen, da ihre Genauigkeit nicht ausreichend war.

Es ist ziemlich still geworden um den Umweltschutz. Vehemente Streitfragen und Prozesse ebben ab. Man ringt noch um die Erhaltung seltener Spezies in den weniger entwickelten Ländern, während man sie in den modernen – zum Leidwesen der Landwirtschft – wieder anzusiedeln sucht, wobei dann gelegentlich Bären wie Bruno auf der Strecke bleiben. Der in die Umwelt investierte Aufwand ist kaum noch abzuschätzen. Was aber ist mit den natürlichen Umweltveränderungen?

Ein Fachseminar für Umweltschutzbeauftragte am 15.2.2007 im Haus der Technik in Essen

Der Beruf des Umweltschutzbeauftragten eines Unternehmens gewinnt heutzutage immer mehr an Bedeutung. Seine Aufgabe ist es, Stellen und Prozesse im Produktlebenszyklus eines Produktes ausfindig zu machen, bei denen Kosten reduziert oder vermieden werden können. Dieser Produktlebenszyklus fängt bei der Produktplanung an und erstreckt sich über Produktion und Nutzung bis zur Verwertung oder Beseitigung des Produktes. Hierbei sind für den Umweltschutzbeauftragten besonders aktuelle technische sowie rechtliche Informationen von Interesse und von Vorteil. Durch vorausschauende Berücksichtigung des Umweltschutzes sind nicht nur der Ausschluss gefährlicher Inhaltsstoffe, sondern auch Ressourceneinsparungen bei der Produktherstellung und -verwendung möglich, wobei in Summe nicht nur der Produzent sondern auch der Kunde z. B. durch sinkende Betriebskosten dazu gewinnt. Die umweltbewusste Produktgestaltung ist deshalb ein wesentlicher Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmungen.

Was haben Oberflächen- und Galvanotechnik mit Astronomie zu tun? Diese Frage stellte sich angesichts einer vom Direktor des DTMB, Prof. Dr. D. Böndel, unter dem Titel Der Mond im Bücherregal eröffneten Sonderausstellung des Deutschen Technikmuseums Berlin (DTMB) in der Berliner Archenhold-Sternwarte. Zunächst erinnert man sich wohl der historischen Vergesslichkeit. Während die antiken Ägypter – und vielleicht ja auch andere Völker, wie man aus den astronomisch orientierten Bauwerken folgern kann – sehr viel über das Universum wussten, auch dass die Erde nicht der absolute Mittelpunkt ist, fielen diese Erkenntnisse im Lauf der Jahrtausende in Vergessenheit. Im Mittelalter fanden sich allzu progressive Astronomen, die an die uralten Erkenntnisse anknüpften, sehr bald vor den Inquisitionsgerichten. Auch die Oberflächentechnik läuft Gefahr, manche wichtige Erfahrung im Rahmen der Vollautomatisierung zu vergessen. Auch hier finden sich gelegentlich Spuren bis in ferne Vergangenheit: Man denke zum Beispiel an die Wiederentdeckung der Baghdad Batterie aus der Antike. 

In den technischen Disziplinen erfolgt die Optimierung bestehender Verfahren oder ihr Ersatz durch neu entwickelte Techniken in rasantem Tempo. Die Herstellung und Funktionalisierung von Oberflächen und die Methoden zu ihrer Charakterisierung bilden hier keine Ausnahme. Sie sind Basistechnologien eines erheblichen Teils unserer industriellen Produktion. Die Gestaltung der Form und Oberfläche von Gegenständen ist ein grundlegender Vorgang, der den Charakter eines Produktes bestimmt. Dies gilt für nahezu alle vermarkteten Produkte.

Introduction Although one finds on the market suited software, simulation of electrochemical processes is not yet a common practise. Several reasons explain this situation. First of all electrochemical processes are not so easy to understand and quantify than for instance mechanical properties. Before one can start reliable calculations, one has to put some effort in obtaining the bath properties and electrode reaction behaviour. Secondly plating is not always considered as full part of the design of a work piece. Engineers design things in view of functional properties (strength, aesthetics, etc.) and then the plating industry has to realise the suited surface properties on that fixed geometry. A third problem is related with the fact that work pieces are often placed on a rack in a plating tank. This means that the geometrical configuration that one has to consider is not only the work piece but the whole plating environment with a large number of pieces.

Einleitung

Firmen, die mehrere Verbesserungsinitiativen, von KVP bis Business Excellence, etabliert haben, werden vor der Einführung einer weiteren Initiative nach dem Mehrwert einer solchen Anstrengung fragen. Es ist also notwendig, nachzuweisen, dass Six Sigma sich von den eingeführten Initiativen unterscheidet und eine wesentliche Ergänzung des Gesamtinstrumentariums des Managements ist. Das Six Sigma-Progamm wurde Mitte der 80er Jahre von Statistikern der Firma Motorola ent- wickelt. Aufgrund einer kritischen Qualitäts- und Ertragslage suchte der Motorola-CEO Galvin nach einem Verbesserungsprogramm mit strenger Erfolgs­kontrolle.

Kohlendioxid im flüssigen oder überkritischen Zustand lässt sich als Lösungs- und Reinigungsmittel einsetzen. In dem Beitrag werden die besonderen Eigenschaften dieses Hochdruckfluids erläutert und der Reinigungsprozess vorgestellt. Anhand ausgewählter Beispiele werden die Möglichkeiten, aber auch die Verfahrensgrenzen diskutiert. Neben dem aktuellen Stand der Entwicklung werden Verbesserungsmöglichkeiten durch chemische und mechanisch Methoden referiert. Im Ausblick werden das Entwicklungspotenzial und Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens beleuchtet.