Article archive - Galvanotechnik

Langfristig werden sowohl Indium als auch Gallium mit zeitweise schwankenden Preisen zur Verfügung stehen. Claire Mikolajczak (übersetzt von Jürgen Seitner, GPS Technologies)

Einführung

Indium ist ein Nebenprodukt von mehreren, gemeinsam gewonnenen Basismetallen. Zu diesen Metallen gehören Blei, Zink, Kupfer, Zinn oder auch Misch- erze.

Zur Zeit des Königs Josia [1] verfiel der jüdische Tempel, weil die zuständigen Manager, das war der verantwortliche Klerus, ihre ursprünglichen Pflichten vernachlässigt hatten. Der König übergab deshalb die Aufgabe der Instandhaltung und die dazu erforderlichen Mittel direkt den Handwerkern – auf Treu und Glauben, wie der biblische Text berichtet. Das übliche Quittungs- und Nachweiswesen erschien gegenüber den Handwerkern nicht erforderlich; die Zunft der Bauleute war dem König offensichtlich als zuverlässig und ehrlich bekannt.

Beim Hartverchromen laufen unerwünschte Nebenreaktionen auf den Oberflächen von Rohteilen ab, bei der die Chromsäure zur dreiwertigen Stufe Chrom(III) reduziert wird. Überschreitet der Chrom(III)gehalt des Chromsäureelektrolyten bestimmte Grenzwerte, so kommt es zu Qualitätseinbußen der Chrombeschichtung. Letztendlich muss der Chromsäureelektrolyt komplett verworfen und kostenintensiv wieder aufgearbeitet werden. Durch die zu beschreibende elektrochemische Verfahrenstechnik mit einer dreidimensionalen Anode ist es möglich, die Standzeit eines Chromelektrolyten erheblich zu verlängern. Die entsprechende Zelle mit der dreidimensionalen Anode stellt eine kleine Baueinheit dar, die im By-pass-Verfahren anodisch Chrom(III) zu Chrom(VI) oxidiert. Der Vorteil der dreidimensionalen Anode besteht in der hohen spezifischen Oberfläche und dem intensiven Stofftransport, so dass Chrom(III) mit großer Stromausbeute und großer Umsatzgeschwindigkeit (erhöhte Stromaufnahme) in einer verhältnismäßig kleinen Zelle zu Chrom(VI) oxidiert werden kann.

Stalder Finish AG erhält Umweltpokal 2009

Eine Jury aus Industrievertreter unter der Leitung der Hauser und Walz GmbH, Beratende Ingenieure, überreichte am 20. November 2009 der Stalder Finish AG in Engelburg im Kanton St. Gallen, ein traditionelles Familienunternehmen in der zweiten Generation, den Umweltpokal 2009 für ihr großes Engagement im Bereich des betrieblichen Umweltschutzes. Den Umweltpokal erhält das Unternehmen vor allem als Anerkennung für ihre 50-jährige Pionierarbeit in diesem Bereich. Neben Vertreter aus Industrie und Presse nahmen der Gemeindepräsident, Andreas Haltinner, und Dr. Elmar Zwicker vom kantonalen Amt für Umwelt und Energie aus St. Gallen teil.

In zwei Jahren – so die derzeitigen Forderungen – soll sechswertiges Chrom endgültig aus Fahrzeugen verschwunden sein. Während vor zwei Jahren noch große Unsicherheit in der Oberflächenbranche darüber herrschte, ob und wie diese Forderung zu erfüllen ist, kann man derzeit eher gelassen dem 1. Juli 2007 entgegen blicken. Alle Chemieanbieter und Lohnbeschichter, die auf der Hannover Messe ihre Leistungen präsentierten, boten gute Alternativen zur Passivierung von vorzugsweise Zink- und Zinklegierungsschichten an. Die Zahl der Alternativen hat sich gegenüber der früher üblichen Chromatierung zwar deutlich erhöht, ebenso ist die Prozessführung schwieriger geworden und den so genannten Selbstheilungseffekt kann man nur in absoluten Ausnahmefällen und beschränktem Umfang erzielen (hier soll auf den Beitrag von Rainer Venz in der Galvanotechnik 4/2005, Seite 824 bis 828 verwiesen werden), aber diese Einschränkungen waren bereits zu Beginn der Diskussion über Ersatzwerkstoffe für sechwertiges Chrom klar. Auch die Korrosionsbeständigkeiten der Beschichtungen mit Passivierungen ohne Chrom(VI) sind mit denen der bisher gebräuchlichen Chromatierung vergleichbar. Damit darf die Branche zufrieden sein – die Forderungen der Autombilindustrie in Bezug auf den Verzicht von Chrom(VI) wurden erfüllt!

Elektrolytisch abgeschiedene Gold/Kobalt-Legierungsschichten mit geringem Kobaltgehalt (0,2 bis 0,3 Gew.%) zeichnen sich durch hohe Härte und Abriebbeständigkeit aus und werden seit langem in der Praxis eingesetzt [1], beispielsweise für Kontaktwerkstoffe. In den letzten Jahren wird die Herstellung von goldbasierten Multilayersystemen als eine Erfolg versprechende Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenschaften von beschichteten Bauteilen angesehen. Aufgedampfte Gold/Kobalt-Multilayersysteme z. B. zeigen eine hohe senkrechte magnetische Anisotropie [2-4]. Durch elektrolytisch abgeschiedene Gold/Kobalt-Multilayersysteme sind Schichten mit höherer Verschleißbeständigkeit und Duktilität abscheidbar [5, 6]. Die elektrolytischen Multilayersysteme werden nach dem Ein- elektrolytverfahren aus handelsüblichen Elektrolyten durch periodische Änderung der kathodischen Stromdichte hergestellt, wobei der Kobaltgehalt in den Einzellagen von 4 bis 60 Gew.% variiert.

Neuartige und exotisch wirkende Anwendungen der Edelmetalle Silber, Gold, Palladium und Platin bereichern das Spektrum der bekannten Einsatzgebiete in der Elektronik und Leiterplattentechnik. Die aktuelle Fachliteratur kennzeichnet die momentanen Schwerpunkte vor allem in der Mikroelektronik, beschreibt aber auch die elektrochemische Abscheidung als hilfreiche Präparationsmethode in der Nanotechnologie, Sensorik und Elektrokatalyse.

Die elektrochemische Abscheidung von Kupfer stellt in der Mikroelektronik eine weit verbreitete Methode zur Präparation von Metallisierungsschichten und Multilayer-Zwischenverbindungen dar. Besondere Vorteile weist diese Methode vor allem beim Füllen tiefer Grabenstrukturen und Löchern auf. Die verbreitetste Form ist die elektrochemische Abscheidung aus einem schwefelsauren Kupfersulfatelek- trolyten, dem verschiedene organische Verbindungen, die so genannten Additive, zugesetzt werden, um ho- mogene, geschlossene Schichten zu gewährleisten. Nach der Abscheidung erfährt die Kupferschicht eine Umwandlung ihres Mikrogefüges, die unter der Bezeichnung self-annealing bekannt ist. Dabei verändern sich sowohl die mechanischen als auch die elektrischen Eigenschaften wie innere Gefügespannungen, Korngröße, Textur und spezifischer Widerstand. Dieser Prozess kann in Abhängigkeit von verschiedensten Parametern wenige Stunden, jedoch auch mehrere Tage oder Wochen andauern. Die Voraussetzung für das self-annealing ist ein stattfindender Einbau organischer und anorganischer Verunreinigungen in die Kupferschicht. Diese Verunreinigungen, deren Anteil im Kupfergefüge bis zu 1 Massen-% betragen kann [1], lagern sich sowohl innerhalb der Körner als auch an den Korngrenzen ein. Sie diffundieren in Form von niedermolekularen Verbindungen wie CO, C2H6 oder CO2 [2] während des self-annealings je nach Anreicherungsgrad mehr oder weniger schnell aus der Kupfermatrix an die Oberfläche.

Ausgangssitutation

Magnesium bietet bekanntermaßen erhebliches Po- tenzial zur Gewichtseinsparung speziell im Transportwesen und dem Telekommunikationsbereich. Für die nächsten zehn Jahre werden Wachstums- raten von etwa 15 % jährlich im Druckgussbereich prognostiziert. Der Weg, Stahl oder Aluminium durch Magnesium eins zu eins zu ersetzen, führt hingegen häufig in die Sackgasse. Die spezifischen Anforderungen an den Werkstoff, abgesehen von den mechanischen Eigenschaften, werden hinsichtlich Korrosion, Verschleiß und Optik weiter steigen. Ein Vergleich mit dem Konkurrenzwerkstoff Aluminium macht deutlich, dass hierbei die etablierten Oberflächenverfahren, im Speziellen die Anodisation, zur Behandlung von Magnesium nicht ausreichen, um den technischen und wirtschaftlichen Anforderungen dieser Wachstumsbranche gerecht zu werden. Aufgrund der besonderen Verfahrenstechnik bei der Anodisation von Magnesium – hohe Arbeitsspannungen über 250 bis 300 V (für Alumi- nium 17 Volt!), Anwendung von Pulsanodisation, Notwendigkeit des Berührungsschutzes der elektrischen Anlagen, extrem hohe Kühlleistungen, geringer Warendurchsatz – sind diese Verfahren zur Massenproduktion für die Fahrzeugindustrie zu kos- tenintensiv und deshalb wirtschaftlich ungeeignet.

Die interventionelle Gefäßtherapie erlebt gegenwärtig in einer Wei- se Fortschritte, wie dies kaum in einem zweiten Bereich der Medizintechnik der Fall ist. Beleg dafür ist einerseits die massive Zunahme von interventionellen Eingriffen und andererseits der flächendeckende Aufbau von Gefäßzentren und Katheterlabors in Deutschland. Die Dimension des Problems der kardiovaskulären Erkrankungen wird insbesondere nach der Auswertung der Todesfallstatistiken der weltweit führenden Industrieländer deutlich. In den USA sind die kardiovaskulären Erkrankungen seit 1900 mit Ausnahme des Jahres 1918 der Killer Nr. 1 [1]. Im Jahr 2000 waren die kardiovaskulären Erkrankungen mit einem Anteil von 39,4 % erneut mit großem Abstand an der Spitze der Todesursachen. In der Mortalitätsstatistik ist die Todesfallrate hier höher als für die nachfolgenden fünf Todesfallursachen zusammengenommen. Täglich versterben ca. 2600 Menschen in den USA, was bedeutet, dass alle 33 Sekunden ein Todesfall aufgrund kardiovaskulärer Erkrankungen registriert wird. In Grossbritannien (UK) sind die kardiovaskulären Erkrankungen mit einem Anteil von 40,3 % ebenfalls an oberster Stelle der Todesfallstatistik, was bedeutet, dass im Jahr 2001 ca. 245 000 Todesfälle registriert wurden (657 Todesfälle pro Tag) [2].

Bedeutung von Innovationsfeldern

Die zukünftige Bedeutung verschiedener Technologien oder Verfahren wird regelmäßig intensiv diskutiert. In verschiedenen Studien findet sich eine große Bandbreite an Aussagen hierzu [2-4]. Daher interessierte die Einschätzung der Beschichtungsbetriebe zu diesem Themenfeld. Es wurde nach der zukünftigen Bedeutung verschiedener Verfahren aus Sicht der Betriebe gefragt. So war beispielsweise interessant, ob die Betriebe Legierungselektrolyte einsetzen (Abb. 16) und wie sie die zukünftige Bedeutung einschätzen (Abb. 17). Insgesamt 46 Firmen setzen heute Legierungselektrolyte ein, 40 halten sie zukünftig für sehr wichtig und 15 für weniger wichtig. Allerdings haben auch 40 Firmen bei dieser Frage keine Angabe gemacht.

Bronze-Überzüge laufen beim Tempern an

Frage: Wir versehen dünne Stahlrohre mit einem Bronze-Überzug (CuSn8). Beim Kunden werden die Rohre gebogen und danach in einem Luftumlaufofen getempert, um die beim Biegen entstandenen Spannungen zu entfernen. Bei der Wärmebehandlung nimmt die Rohroberfläche ein ungleichmäßiges graues Aussehen an. Der Kunde ist der Meinung, der Fehler läge beim Galvanisieren und möchte von uns eine Erklärung bzw. Abhilfe. Wir sind zwar nicht der gleichen Meinung, möchten aber Untersuchungen durchführen, um unsere Meinung zu beweisen und selbstverständlich die Ursache zu finden.

Ein fehlgeschlagenes Experiment

Die französische Regierung ist nun entschlossen, ihre offizielle Taktik hinsichtlich der 35-Stunden-Woche umzukehren. Auf typisch französische Art demonstrierten neulich mehr als 300 000 Arbeiter gegen diese Taktik. Es ist höchst unwahrscheinlich, dass diese Proteste auch nur die geringsten Auswirkungen haben werden. Vor nicht allzu langer Zeit demonstrierten Tausende französischer Winzer. Ihre Anklage? Sie demonstrierten tatsächlich, weil zu wenig Leute ihren Wein kaufen! Davor blockierten die Fischer in Calais den Hafen – sie protestierten über die zu hohen Brennstoffpreise. Unter Les trente cinq heures ist die Politik bekannt und wurde von einer jungen und unerfahrenen Politikerin, Martine Aubry, der Tochter des EU-Staatsmannes Jacques Delors, eingeführt. Soweit ich weiß, hat Frau Aubry noch nie in ihrem Leben in einem Gewinn bringenden Unternehmen gearbeitet. Ihre ganze Karriere war als Angestellte bei der Stadt oder beim Staat. Ihre Theorie war einfach – viele würden sagen naiv. Sie betrachtete die Gesamtsumme an Arbeit in einem Wirtschaftssystem als fix (was sie natürlich nicht ist!). 

Elcoteq and Nokia in India

Die finnische Firma Elcoteq, die auf dem Sektor Electronics Manufacturing Services weltweit führend ist, hat dieser Tage ihre Fabrik in Bangalore eingeweiht. Die Fabrik entstand in einem Rekordzeitraum von nur neun Monaten. Bisher sind hier etwa 18 Mio. Euro investiert worden. In dieser Fabrik wird Elcoteq sowohl Handys als auch Kommunikationsnetzwerkanlagen produzieren. Etwa 1000 Arbeitsplätze sind geschafft worden. Mit 19000 Mitarbeiter weltweit ist Elcoteq das erste international tätige Unternehmen, das eine signifikante Investition auf diesem Sektor in Indien ge- tätigt hat.

Jahrestagung des Fördervereins für die Galvanotechnikschulen in Schwäbisch Gmünd

Der Förderverein für die Fachschulen der Galvano- und Leiterplattentechnik hatte zu seiner jährlichen Tagung in Schwäbisch Gmünd am 4. März 2005 geladen. Der Vorstandsvorsitzende Christian Deyhle freute sich, eine so große Zahl von Teilnehmern begrüßen zu können. Er hob die Bedeutung des Ausbildungsstandorts Schwäbisch Gmünd für die Branche hervor. Nirgendwo sonst in Deutschland erhalten so viele Oberflächentechniker das Rüstzeug für ihren Beruf. Die Tagung verstehe sich auch als Werbung für die Oberflächentechnik. Deshalb habe man 50 Schüler der Abschlussklasse der Berufsschule eingeladen. Grußworte sprachen ein Vertreter der Stadt und des Ostalbkreises, der der Träger der Schule ist. Oberstudiendirektor Benz, der Leiter der Schule, der dieses Jahr in den Ruhestand tritt, dankte für die gute Zusammenarbeit in den vergangenen Jahren und bat die Teilnehmer um weitere Unterstützung der Schule. Im Anschluss daran begann die Vortragstagung.

2005 kann die MSA Müller Sondermaschinen und Anlagenbau GmbH in Königsbach auf 15 erfolgreiche Jahre zurückblicken. Aus anfänglich drei Mitarbeitern hat sich die MSA GmbH unter der Führung von Franco Fragetti sowie Ingo und Bernd Müller als Tochterfirma der IMO Ingo Müller Oberflächentechnik mit aktuell 40 Mitarbeitern zu einem international tätigen Hersteller von Sondermaschinen und Anlagen für die Oberflächentechnik ent- wickelt. Das Unternehmen zählt heute zu den führenden Anbietern von Anlagen und Maschinen zur chemischen und elektrolytischen Oberflächenbeschichtung und beliefert weltweit die unterschiedlichsten Industriezweige. Neben der Entwicklung von Komplettlösungen ist die MSA aufgrund ihrer langjährigen Erfahrung auch in der Lage, bestehende Anlagen bedarfsgerecht zu optimieren und auf den neuesten Stand der Technik umzurüsten. Dank des vielseitigen Maschinenparks und einer universellen Ausrüstung ist es möglich, diese kostengünstig und auf höchstem Qualitätsniveau zu realisieren.

Bericht zur Hannover Messe 2005 vom 11. bis 15. April 2005

Im und um das Galvanoland des Dachverbandes der galvanotechnischen und oberflächentechnischen Industrie ZVO in Halle 6 hatten sich wieder einige der wichtigsten Vertreter der Branche vom 11. bis 15. April in Hannover versammelt, um ihre Leistungsfähigkeit nationalem und internationalem Pu- blikum zu präsentieren. Nachfolgend wird ein Überblick über ausstellende Firmen, deren Produkte und einige Kommentare zur Wirtschaftslage der Branche aus Sicht der Aussteller wiedergegeben.

Die Firma IMO Ingo Müller Oberflächentechnik in Königsbach-Stein besteht Zertifizierung nach der ISO/TS 16949:2002 und erhält Auszeichnung des Landes für vorbildliche Leistungen im Umweltschutz

Seit Jahren zeichnet das Land Baden-Württemberg mit dem Umweltpreis für Unternehmen unternehmerischen Einsatz und Leistungen aus, die entscheidend und in vorbildhafter Weise zum Schutz und zur Erhaltung unserer Umwelt beitragen. Einer dieser Preise vom Ministerium für Umwelt und Verkehr in Stuttgart ging in diesem Jahr an die Firma IMO Ingo Müller Oberflächentechnik aus Königsbach-Stein. Die offizielle Preisverleihung durch Stefan Mappus, Minister für Umwelt und Verkehr, fand am 13. April 2005 im Kurhaus Baden-Baden statt. Besonders stolz ist man im Hause IMO, da es gerade für einen Galvanikbetrieb eine noch größere Herausforderung darstellt, solch einen Preis zu erhalten.