Article archive - Galvanotechnik

Veranstaltung der Bezirksgruppe Sachsen am 21. April 2005 in der World Resources Company GmbH, Europazentrale Wurzen

Die Mitglieder der DGO-Bezirksgruppe Sachsen haben sich unter Leitung von Dr. rer. nat. M. Süss bei WRC über die Aufbereitung und Verwertung von Galvanikschlamm und Abfällen mit verwertbaren Metallgehalten bei einer Betriebsbesichtigung informiert. In Vorträgen über die Firmengründung 1996 in Wurzen (Abb. 1), die Inbetriebnahme der Produktionsanlagen1999, der verfügbaren Technologien und die Annahmebedingungen für Galvanikschlämme, Mono- und Metallmischschlämme, haben der Geschäftsführer, Dr. Lüderitz, der Kaufmännische Leiter, Dr. Korte, und der Laborleiter, Dr. Geier, die Teilnehmer sehr anschaulich informiert. Im Drei-Schichtbetrieb werden von den Mitarbeitern in den nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz genehmigten Produktionsanlagen europaweit Abfälle aus 20 Ländern verwertet.

Bericht über die Winter-Tagung der DGO am 27./28.1.2005 in Berlin von Dipl.-Ing. P. Winkel, Berlin

Weitere Schichtsysteme

Mit dem Vortrag Funktionelle Schichten im Automobilbau diskutierte J. Meyer, ESK Ceramics, Kempten, den Einsatz von Chemisch-Nickel-Dispersionsschichten in der Kfz-Branche. Hauptprodukt der ESK Ceramics sind Hochleistungskeramiken für den Schichtaufbau. Die ehemals von der Wacker-Chemie vertriebenen Verfahren sind vor etwa einem Jahr an die US-amerikanische CRDN-Tochter abgegeben worden.

Die neue ISO-Norm 19011 „Leitfaden für Audits von Qualitätsmanagement- und/oder Umweltmanagementsystemen" wird in ihren wesentlichen Anforderungen erläutert. Grundlagen für effiziente Audits bildet das Auditprogramm mit Zielsetzung, Umfang, Verantwortlichkeiten, Umsetzungen und Bewertungen. Die Durchführung von QM-/UM-Audits folgt einem schematisierten Prozessablauf. Für Unternehmen besonders wichtig sind die Anforderungen an interne und externe Auditoren. Hier werden Kenntnisse, Fähigkeiten und eine entsprechende Ausbildung erwartet, die teilweise weit über heutige Anforderungen hinausgehen.

Fotovoltaik basiert gegenüber anderen alternativen Energie-Gewinnungsverfahren maßgeblich auf oberflächentechnischen Prozessen. Deshalb tangiert die Frage nach diesbezüglichen Anforderungen und insbesondere auch der Verwertungs- bzw. Entsorgungsverfahren den oberflächentechnischen Bereich. Entsprechende Untersuchungen und deren Ergebnisse sollten deshalb frühzeitig in die Überlegungen zur Entwicklung und Planung einfließen, um auch aus Sicht der Oberflächentechnik sinnvolle Verfahren zu fördern. Die Zeitschrift Umwelt 1/2004 des Bundesumweltministeriums berichtet im nachfolgend wiedergegebenen zusammenfassenden Kurzbericht über einen Forschungsbericht, der entsprechende Vorschläge enthält, die bei der Entwicklung neuer oberflächentechnischer Verfahren berücksichtigt werden sollten. Der Forschungsbericht kann über die Internetseite des Umweltbundesamts http://www.umweltbundesamt.de abgerufen werden.

Fachzeitschriften aus aller Welt...    für Sie gesichtet!

Derzeit wird manchem Mitbürger die Fahrt mit dem eigenen Pkw vergällt, wenn der Blick auf die Preisanzeigen der Tankstellen fällt – und ein deutlicher Wandel zu niedrigen Treibstoffpreisen ist derzeit nicht absehbar. Noch am wenigsten betroffen sind die Fahrer von Fahrzeugen mit Dieselmotor. Sowohl der günstigere Treibstoffpreis als auch der niedrigere Verbrauch sind angenehm. Zudem zeichnen sich die Dieselfahrzeuge durch ein sehr sportliches Fahrverhalten aus. Zu verdanken ist dies der modernen Einspritztechnik. Die Einspritzsysteme heutiger Fahrzeuge sind höchst effiziente und komplexe Systeme bzw. Mikrosysteme – wie Dr. Lander von der Firma Bosch auf dem diesjährigen Ulmer Gespräch eindrucksvoll darlegte. Derartige Dieseleinspritzsysteme arbeiten mit einem Systemdruck von 2000 bar und besitzen Spritzlöcher von unter 80 µm Durchmesser, wobei pro Arbeitsgang Treibstoffmengen von weit unter 1 ml verbraucht werden. Die Nadeln zur Verdichtung des Treibstoffes verrichten einen Hub von etwa 40 µm und der Führungsspalt liegt im Bereich von wenigen Mikrometern.

Im Jahre 2000 bat der VDA Arbeitskreis Chrom(VI)-Ersatz den ZVO um Unterstützung bei der Realisierung der EU Richtlinie 2000/53/EG, besser bekannt als EU-Altautoverordnung, wonach ab dem 1. Juli 2007 keine chrom(VI)haltigen Produkte für Korrosionsschutzschichten in Personenkraftwagen eingesetzt werden dürfen. Auf einigen vom ZVO organisierten Sitzungen informierte der VDA Beschichter und Zulieferfirmen und bat um Mithilfe bei der Implementierung des Gesetzes. Zwei Ringversuche wurden mit Beschichtern und Fachfirmen durchgeführt, um die grundsätzliche Einsatzfähigkeit chrom(VI)freier Systeme unter Beweis zu stellen. Seit Oktober 2004 gibt es die neue VDA-Anforderung 233-101, in der die besten Ergebnisse des Ringversuches als neue Messlatte für Korrosionsschutzschichten festgelegt wurden. Beschichter und Zulieferanten der galvanotechnischen Betriebe müssen danach Produkte bereitstellen, die chrom(VI)frei sind und auch höheren Korrosionsschutz bieten als die alten Systeme. Der nachfolgende Beitrag soll aufzeigen, wie die Firma WHW Walter Hillebrand die Herausforderung von Gesetzgeber und Automobilindustrie angenommen und letztlich Rechnung getragen hat.

Eine Grundvoraussetzung für die galvanische Ab- scheidung hochwertiger Metallschichten ist, dass die Elektrolyte frei von mechanischen Verunreinigungen sind. Verunreinigungen dieser Art führen nicht nur zu rauen, unansehnlichen Schichten, sondern verschlechtern auch deren Korrosionsschutz sowie funktionelle Eigenschaften, wie z. B. die Lötfähigkeit. Elektrolyte und andere Behandlungslösungen werden deshalb in Abhängigkeit vom Verfahren und dem Verunreinigungsgrad stündlich einmal oder mehrmals im Umlauf filtriert. Die Häufigkeit der Filtration des Elektrolytvolumens innerhalb einer Stunde wird als Filtrationsrate bezeichnet. Üblich sind Filtrationsraten von 1 bis 3. Nachstehend werden Formeln abgeleitet, mit denen der zeitliche Konzentrationsverlauf der Verunreinigungen, auch bei deren gleichzeitigem Neueintrag, bei konstanter und fallender Filtrationsleistung berechnet werden kann.

Die elektrochemische Kupferabscheidung ist eine sehr weitverbreitete Methode zur Präparation von Leitbahnen und Multilayer-Zwischenkontaktierungen für Bauelemente der Mikroelektronik. Die typischste Form der Abscheidung erfolgt aus einem schwefelsauren Kupfersulfatelektrolyten mit geringen Zusätzen an organischen und anorganischen Substanzen. Diese Zusätze werden als Additive bezeichnet und gewährleisten eine homogene und geschlossene Metallisierung. Nach der elektrochemischen Abscheidung zeigt Kupfer bei Raumtemperatur eine Mikrogefüge- umwandlung, welche im angelsächsischen Sprachgebrauch als self-annealing bezeichnet wird. Dabei erfolgt eine Umwandlung des zunächst sehr feinkörnigen Gefüges mit mittleren Korndurchmessern von weniger als 100 nm zu einem Grobkorngefüge im Bereich von mehreren Mikrometern. Dieses Phänomen konnte u. a. anhand von zahlreichen Untersuchungen des spezifischen Widerstandes, der mechanischen Schichtspannungen und der Texturentwicklung dokumentiert werden.

Anwendungsgerechte Werkstoffe für Medizin- produkte, die in den menschlichen Körper eingebracht werden, er- fordern in Forschung und Entwicklung die Ausein- andersetzung mit der anwendungsorientierten Modifikation und Charakterisierung von Oberflächeneigenschaften. Die Werkstoffentwicklung hat in den letzten hundert Jahren – und beschleunigt seit etwa 40 Jahren – zu wichtigen Fortschritten geführt. Vision für die Zukunft sind intelligente Werkstoffe mit Eigenschaften, die den Forderungen des jeweiligen Anwendungsortes, der Funktion und der beabsichtigten Einsatzdauer quasiphysiologisch genügen (Abb. 1).

Hydrogen embrittlement (HE), a serious concern of electroplaters, is the major reason for the continued growth of mechanical plating. The technique involves cold welding of ductile metal onto a metal substrate in a slurry of impact media. It utilizes mechanical energy only, and therby minimises or avoids hydrogen evolution and hence HE. The technology of mechanical plating is evaluated in terms of operation, application, cost and product properties.

Die Elektrochemie ist der Zweig der Physikalischen Chemie, der sich in erster Linie mit der Wechselwirkung zwischen chemischen und elektrischen Vorgängen befasst. In der allgemeinen Elektrochemie gibt es zwei Grundphänomene:

– chemischer Umsatz durch Zufuhr elektrischer Energie von außen, bekannt als Elektrolyse und

– Gewinnung elektrischer Energie durch freiwillig ablaufende chemische Reaktionen. Die Theorie dazu ist die Lehre von den galvanischen Elementen, die Galvanismus genannt wird [1]. Langsam aber stetig herangereift ist die elektrochemische Analytik, die in der Regel eine geschickte Kombination der beiden genannten Grundphänomene ausnutzt. Sie kann inzwischen als eigenständiger Teil der Elektrochemie betrachtet werden.

Dispersionsschichten mit elektrolytisch oder außenstromlos abgeschiedenen Nickelschichten als Matrix sowie unterschiedlichsten eingebetteten Partikeln sind heute in der Oberflächentechnik allgegenwärtig. Bekannte Beispiele sind Ni/SiC-Schichten zur Erhöhung des Verschleißwiderstandes sowie Ni/PTFE-Schichten zur Reduzierung des Reibbeiwertes. Neuentwicklungen in der Prozesstechnik sowie weitere Kombinationen Matrix/Feststoff erhöhen die Leistungsfähigkeit bekannter Systeme weiter bzw. schaffen völlig neue Eigenschaften. Einige Beispiele sollen verdeutlichen, dass die Galvanotechnologie mit der Weiterentwicklung von Dispersionsschichten und den dazugehörigen Verfahren in der Lage ist, die Herausforderungen der Zukunft an diese Prozesstechnik anzunehmen.

Europamarkt für industrielle und kommunale Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen Legislative

Richtlinien erweisen sich als Hauptantriebskräfte für die europäischen Märkte der in- dustriellen Abwasser- sowie der kommunalen Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen. Die Unterneh- mensberatung Frost & Sullivan hat festgestellt, dass diese derzeit in einer Reifephase befindlichen Märkte künftig stark wachsen werden, insbesondere da es immer mehr bindende Gesetze einzuhalten gilt. Noch im Jahr 2003 wies der gesamte Markt für industrielle Prozesswasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen in Europa ein Volumen von insgesamt 2,30 Milliarden Dollar auf. Bei einer durchschnittlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,3 % pro Jahr soll der Wert bis 2010 auf etwa 3,08 Milliarden Dollar ansteigen.

Ultraschall, der Frequenzbereich jenseits 20 Kilohertz, ist zwar für Menschen unhörbar, unnütz sind diese Frequenzen jedoch nicht. Nicht nur Delfinen oder Fledermäusen dienen die schnellen Schwingungen als Orientierungssystem und für die Ortung von Beute oder Hindernissen. Abseits der Tierwelt wird Ultraschall auch vom Menschen auf vielfältige Weise technisch genutzt.

Nano brennt der internationalen Industrie unter den Nägeln: 230 Teilnehmer – 70 mehr als im Vorjahr – kamen im Juni nach München, um sich auf dem Nanotechnologie-Kongress NanoTrends über die wichtigsten Entwicklungen und mögliche Anwendungen zu informieren.

Bericht über ein Seminar des Z.O.G. am 11. Mai 2005 in Offenburg

Zur Herstellung von zahlreichen hochqualitativen Beschichtungen tragen dimensionsstabile Anoden einen erheblichen Teil bei. Bei dieser Art von Anoden handelt es sich in der Regel um speziell geformt unlösliche Anoden, wobei die Form der Anoden dem zu beschichtenden Werkstück angepasst sein kann, bzw. die Form so gewählt werden kann, dass eine definierte Schichtverteilung erzielt wird. Auf Grund der Unlöslichkeit der Anoden bleibt die Form der Anode und damit der Anoden-Kathoden-Abstand über lange Zeiträume konstant. Das im Dezember 1986 gegründete Zentrum für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd e.V. (Z.O.G.) hat sich mit Unterstützung von Unternehmen, Fachschulen der Oberflächentechnik, der Stadt Schwäbisch Gmünd und einem Förderverein zur Aufgabe gemacht, die Galvano- und Oberflächentechnik zu fördern. Hierunter versteht das Z.O.G., Forschung zu initiieren und koordinieren, die Aus-, Fort- und Weiterbildung auf dem Gebiet der Galvano- und Oberflächentechnik zu betreiben, Praktikumstellen zu vermitteln und Technologietransfer zu betreiben.

Wertpapiere, Rechtsanwälte und Automobilhersteller

Wertpapiere, Rechtsanwälte und Automobilhersteller – was können sie wohl gemeinsam haben? Mal sehen! Lassen Sie uns als erstes über festverzinsliche Wertpapiere diskutieren, die im Allgemeinen die sicherste Form des Sparens darstellen. Die Alternative sind Aktien, von denen wir alle wissen, dass sie ihren Wert in wenigen Jahren um ein vielfaches steigern können oder sie werden wertlos. So viele Investoren oder Sparer ziehen es vor, ihr Geld in festverzinslichen Wertpapieren anzulegen, bei denen der Zinssatz festgelegt ist. Sparbriefe, die in Deutschland weitverbreitet sind, sind eine Art festverzinsliches Wertpapier. Festverzinsliche Wertpapiere sind also vollkommen risikolos – außer die Gesellschaft, von der die festverzinslichen Wertpapiere herkommen, geht Konkurs oder lehnt es ab, ihre Schuldverschreibungen einzulösen. Festverzinsliche Wertpapiere können von Bundes- oder regionalen Regierungen durch Städte oder Unternehmen herausgegeben werden. Es gibt verschiedene Finanzgeschäfte, meist amerikanische, deren Aufgabe es ist, festverzinsliche Wertpapiere zu klassifizieren und zu beurteilen, wie sicher sie sind. Festverzinsliche Wertpapiere haben gewöhnlich eine Laufzeit über eine festgesetzte Anzahl von Jahren, nach denen sie rückzahlbar sind. Ihre Sicherheitsquote kann sich während dieser Zeit leicht ändern.

Bericht über das 27. Ulmer Gespräch am 28. und 29. April in Neu-Ulm

Vorbehandlung von Leichtmetallen bei der Mischbauweise

Nach wie vor ist Stahl der vorwiegend verwendete Werkstoff für Automobile, allerdings findet man immer weniger unbeschichtete Stahloberflächen, wie Dr. P. Schubach (Chemetall GmbH, Frankfurt) einführend vermerkte. In der Regel ist der verbaute Stahl bereits vorverzinkt, z. T. auch bereits vorphosphatiert. Daneben spielt Aluminium eine immer größere Rolle. Durch die neue Tensidverordnung musste die Struktur der bisher verwendeten Tenside verändert werden. Dadurch erreicht man die geforderte Abbaubarkeit; gleichzeitig wurde damit auch die Effektivität erhöht.

1. Korrosionsschutz-Symposium der Technische Akademie Wuppertal e.V. in St. Goar

Unter der Leitung von Prof. Dr. Renate Lobnig (FH Esslingen) wurde zum ersten Mal ein Symposium zum Thema Korrosionsschutz von Beschichtungen von der TAW mit Unterstützung der GfKORR im Villa-Schloss Rheinfels in St. Goar ausgerichtet. Es konnten insgesamt mehr als 75 Teilnehmer begrüßt werden, die 14 Vorträge auf akademisch hohem Niveau geboten bekamen. Eine Posterpräsentation verschiedener Aussteller zwischen den Vorträgen sowie eine Bootsfahrt auf dem Rhein und Burgführung rundeten die gelungene dreitägige Tagung ab. Die Themenbereiche und Fragestellungen im Überblick waren:

– Was wissen wir Neues über die grundlegenden Mechanismen zur Korrosion?

– Welche Folgerungen für den Oberflächenschutz kann man daraus ziehen?

– Was gibt es Neues bei Bindemitteln und Pigmenten für Lackierungen?

– Fortschritte bei neueren Messmethoden, beispielsweise Kelvinsonde, Impedanz, elektrochemische Rauschmessung.

Das wissenschaftliche Komitee war mit Prof. Dr. M. Stratmann (Max-Planck-Institut, Düsseldorf), sowie Dr. U. Schober (Sika Deutschland) besetzt.