Article archive - Galvanotechnik

Welche Zukunft wollen wir?, fragten die diesjährigen Hochschulgespräche an der Universität Kassel angesichts einer sich in alle Alltagsbereiche ausbreitenden Datenverarbeitung. Ob im Büro, in der Freizeit, in der Wohnung – unser ganzes Leben wird von der Technik bestimmt. Sie soll uns mitdenkend und unbemerkt unterstützen. So könnten etwa Funktionselemente von Gebäuden wie Hinweistafeln, Türschilder, Fenster, Beleuchtungsanlagen oder Aufzüge sowie Einrichtungen der städtischen Infrastruktur wie Verkehrszeichen, U-Bahn- und Bushaltestellen oder Ladengeschäfte sowie Alltagsgegenstände wie Kleidung, Einkaufswagen oder Mülltonnen die Fähigkeit haben, sich gegenseitig zu identifizieren (Ich bin eine juristische Fachbuchhandlung), sich ihre Zustände mitzuteilen (Hier ist ein freier Parkplatz) und Umweltvorgänge erkennen (Kunde nimmt Produkt X aus dem Warenregal). Darüber hinaus werden sie kontextbezogen reagieren können (Kunde nimmt ein Produkt X zur Begutachtung in die Hand). Diese Artefakte fungieren dann nicht mehr nur als Träger und Mittler von Daten, sondern generieren Daten selbst, die sie untereinander austauschen, wobei sie ein eigenes Gedächtnis entwickeln. Nach Schätzung der IBM könnten im Jahr 2013 für eine Milliarde Menschen bereits eine Billion elektronisch aufgerüsteter, vernetzter Gegenstände zur Verfügung stehen.

Funktionsweisen und Vorteile der verschiedenen Pulverfördersysteme auf einen Blick

Neue Systeme zur Pulverförderung sind in der letzten Zeit auf den Markt gekommen. Sie beruhen auf unterschiedlichen Funktionsweisen und sollen Pulverbeschichtern Vorteile wie gleichmäßige Schichtdicken und hohen Auftragswirkungsgrad bieten.

Der Deutsche Ingenieurtag 2005 in Magdeburg stand unter dem Motto Innovationen – Made in Germany und befasste sich mit den Technologie- und Innovationspotenzialen des Wirtschaftsstandortes Deutschland. Diese wurden sowohl an den jungen Technologien wie der Nanotechnik, der Biotechnik oder der Optischen Technologien als auch den klassischen Bereichen wie Agrartechnik oder Prozess- und Automatisierungstechnik aufgezeigt. Wie ein roter Faden zog sich die Frage nach der Bedeutung von Forschung und Entwicklung für die Arbeitsplätze und die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands durch die Veranstaltung. Auf der Plenarversammlung wies der Ministerpräsident des Landes Sachsen-Anhalt, Professor Dr. Wolfgang Böhmer in seinem Grußwort darauf hin, welche bedeutende Rolle die Ingenieursleistungen zu Beginn des Industriezeitalters gespielt haben. Bezogen auf heute stellte er fest: Wir werden den Sozialstaat nur verteidigen können, wenn wir mindestens so innovativ sind wie vor hundert Jahren.

Der Schutz von Oberflächen gegen äußere Einwirkungen wie Verschleiß und Korrosion sowie funktionale sensorische und optische Eigenschaften von Oberflächen gewinnen in jüngster Zeit zunehmend an Bedeutung. Vor allem Beschichtungen mit Dicken im Nanometer- bis Mikrometerbereich zeigen ein bisher unbekanntes Eigenschaftspotenzial für innovative Anwendungen von der Weltraumtechnik über die Medizintechnik und den Rennsport bis zum Maschinen- und Werkzeugbau. Derartige Schichtsysteme erfordern neue Herstelltechnologien, wie die Pulsed Laser Deposition (PLD), ein Verfahren aus der Gruppe der physikalischen Gasphasen-Beschichtungsverfahren (Physical Vapour Deposition, PVD), das als industrielles Beschichtungsverfahren am Laserzentrum Leoben der Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH (Österreich) entwickelt wurde. Durch Integration der Magnetron-Kathodenzerstäubung (Sputtern) und der Ionenstrahlbeschichtung konnte ein Hybrid-Beschichtungsprozess (HybridPLD) verwirklicht werden, dessen Anwendung die optimale Schichthaftung von bei Raumtemperatur mittels PLD abgeschiedenen Schichten erstmals auch für gesputterte Schichten erreichen lässt. Dadurch wird eine haftfeste, großflächige Hochratebeschichtung von Metallen und Kunststoffen bei Raumtemperatur möglich.

Bericht zum 7. Tribologie-Workshop am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST, Braunschweig

Dünne Schichten werden heutzutage aufgrund ihrer hohen Leistungsfähigkeit in vielen Anwendungen mit Erfolg eingesetzt. Auch die zur Herstellung der Schichten notwendigen Vakuumplasmaprozesse, (PVD/CVD, Plasmadiffusion) sind ausreichend bekannt und eine industriell nutzbare Anlagentechnik ist in hoher Qualität am Markt verfügbar. Trotzdem werden viele positiv getestete Applikationen im Bereich tribologisch belasteter Bauteile nicht oder sehr zögerlich umgesetzt. Die Gründe hierfür sind sehr vielfältig. Oft ist aber mangelndes Wissen über die Möglichkeiten der Technologie sowie seiner notwendigen Randprozesse Grund für eine negative Bewertung.

Am 21. Juli hat der Bundespräsident nach der verlorenen Vertrauensfrage des Bundeskanzlers den Deutschen Bundestag aufgelöst und für den 18. September Neuwahlen angesetzt. Das hat natürlich eine große Resonanz in den Medien hervorgerufen, auch wenn die Entscheidung von den allermeisten Deutschen so erwartet worden war. Dass nicht alle mit der Entscheidung einverstanden waren, wurde auch schnell klar; mindestens zwei Abgeordnete aus der noch amtierenden Regierungskoalition wollen das Verfassungsgericht anrufen, um die Auflösung des Bundestags rückgängig machen zu lassen. Egal, ob man nun einer schwarz-gelben oder einer rot-grünen Koalition in Deutschland mehr zuneigt (ob uns angesichts der Umfragewerte für die neue Linkspartei, die sich ja am Wahltag erst in Stimmen ummünzen lassen müssen, eine Große Koalition ins Haus steht, die dann vielleicht vor lauter gegenseitigem Ausbremsen gar nichts vorwärts bringt?); die bevorstehenden Neuwahlen bringen jedenfalls Bewegung in die festgefahrene Politik. Eine leise Aufbruchsstimmung ist festzustellen, vielleicht ein wenig vergleichbar mit der Situation eines Fußballvereins, der seinen bisherigen Trainer wegen Erfolglosigkeit entlassen hat und jetzt einen neuen Trainer erwartet, der ja auch keine völlig neue Art lehren kann, Fußball zu spielen, aber alleine durch den Wechsel etwas in Bewegung bringen kann.

Teil II: Weiterführung und Abschluss der Literatur- und Industrierecherche

Für großtechnische Anwendungen im Bereich der Oberflächentechnik bzw. der Galvanoformung wer- den heutzutage neben den klassischen Materialien Nickel, Kupfer, Chrom und den Edelmetallen auch vermehrt Legierungen eingesetzt, um entsprechende Anforderungen an die Beschichtungen besser erreichen bzw. gezielt beeinflussen zu können. Im Bereich der galvanischen Legierungsabscheidung nimmt die Erzeugung von Schichten aus Nickel-Phosphor (NiP) wohl den größten Umfang ein. Die Abscheidung von Nickel-Phosphor wird in der industriellen Galvanotechnik heute größtenteils mittels einem (außen)stromlosen Verfahren (chemisch Nickel-Phosphor, cNiP) auf chemisch-reduktiven Weg realisiert [1, 2]. Elektrolyte für die Abscheidung von chemisch Nickel-Phosphor wer- den in sehr großer Anzahl mit sehr unterschiedlicher Zusammensetzung und Arbeitsparametern angeboten. Die chemisch Nickel-Phosphor-Schichten kommen auf Grund ihrer Vorteile gegenüber anderen Schichtmaterialien in den vielfältigsten Bereichen der Elektronik, des Automobilbaus und der Telekommunikation allein oder im Verbund mit anderen Schichten zum Einsatz.

Bericht über die Sitzung des DGO-FA in Mainz am 25. Mai 2005

Auch die diesjährige Sitzung des DGO-Fachausschusses Mikrosysteme und Oberflächentechnik in Mainz am 25. Mai 2005 begann mit dem traditionellen Vorabendprogramm: Die allermeisten Teilnehmer trafen sich im Hotel Ibis. Von dort führte Prof. Löwe durch die Mainzer Altstadt zum Dom und gab zu einigen der historischen Stätten interessante Erläuterungen. Für das Abendessen hatte er das Restaurant Kanzel in der Grebenstraße ausgesucht (der rheinland-pfälzische Ministerpräsident soll dort verkehren und zumindest jemand mit einer gewissen Ähnlichkeit wurde auch gesichtet). Bei einem leckeren Abendessen, gutem Wein und ebensolchem Bier gab es zunächst lockere Gespräche unter guten alten Bekannten, später wandten sich die Gespräche auch mit mehr Ernst dem Gegenstand des Treffens am nächsten Morgen zu.

Wie lange hinket ihr auf beiden Seiten? Fragte der Prophet Elia1 das Volk, als sie sowohl Gott als auch den Baalen zu dienen suchten. Ähnlich muss man im Hinblick auf das Bundesimmissionsschutzgesetz mit der 4. und 12. BImSchV fragen, nachdem deren Umsetzung nun konkret wird und sich für einige Galvanik-Betriebe teilweise unangenehme Perspektiven eröffnen. Die galvanotechnische Branche hat sich weder mit der Politik noch mit den Anliegern anlegen wollen. Sie hat es nicht fertiggebracht, eine wirksam agierende Lobby aufzubauen, um das sich anbahnende Gesetz und die zugehörigen Verordnungen zu entschärfen. Einzelne Betriebe haben jedoch auch die frühzeitige Information der Anlieger versäumt, über das Maß an Sicherheit in ihren Werkstätten – trotz des verfahrensbedingten Umganges mit gefährlichen Chemikalien – überzeugend zu informieren. Nur keine schlafenden Hunde wecken; dabei vergaß man, dass ein ausgeschlafener Hund noch kräftiger ist als ein müder. Heute hinken viele Betriebe auf beiden Seiten: Sie sind den in Kraft tretenden Verordnungen unterworfen und müssen sich nun auf Grund der vorgeschriebenen Informationspflicht mit ihren Anliegern arrangieren. Gerade das Letztere ist problematisch, nachdem die Medien die Bürger für jede Art potenzieller Gefahren sensibilisiert haben – unabhängig, ob das Gefahrenpotenzial realistisch oder ideologisch extrapoliert ist.

Um mit den wirtschaftlich zugänglichen Ressourcen vernünftig zu haushalten, ist deren höchst effizienter Einsatz unumgänglich. Das bedeutet Optimierung aller Produktionsprozesse und Vermeidung jeglichen technischen Abfalls durch quantitatives Recycling – nicht nur der stofflichen Reste, sondern möglichst auch ganzer Baugruppen, wie z. B. Austauschmotore in der Kfz-Technik oder Einsatz runderneuerter Bereifungen in der Luftfahrt. Es bedeutet ferner, die begrenzt zugänglichen natürlichen Ressourcen nur zur Herstellung sinnvoller Produkte zu nutzen und nicht für solche, die nur von der Mode bestimmt werden, deren Nutzen aber höchst fragwürdig ist. Vorschriften werden hier nicht helfen, sondern allein das Vorbildverhalten anerkannter Persönlichkeiten. Die Bildung immer größerer Verwaltungseinheiten und damit immer komplexerer Abhängigkeiten steht vernünftigen Entwicklungskeimen teilweise im Weg. Waren früher kommunale Entscheidungen möglich, so sind inzwischen Abhängigkeiten von Kreis-, Landes- und Bundesverwaltungen hinzugekommen und darüber hinaus internationale Verbindlichkeiten, wie beispielsweise durch die EU oder andere grenzüberschreitende Wirtschaftsverbunde wie NAFTA, ASEAN und andere. Relikte aus der Vergangenheit, die aber der Umweltschonung durchaus nützlich sind, werden belächelt oder als antiquierte Museumsstücke gehandhabt – Beispiel: die Amish-People in Pennsylvania/USA, die den Umgang mit Elektrizität sowie die Verwendung von Kraftfahrzeugen ablehnen und in antiker Weise mit Petroleumlampen, Kerzen, Pferdegespann und Ochsenkarren leben. Wer sich der modernen technischen Entwicklung verschließt, gilt als Außen- seiter und behindert die moderne Produktion und den Handel.

Gedanken zur Umsetzung der 4. und 12. BImSchV

Im Zusammenhang mit dem Bundesimmissionsschutzgesetz wurden verschiedene Verordnungen erlassen, von denen insbesondere die 4. und die 12. BImSchV die Oberflächentechnik ggf. gravierend berührt und zu zahlreichen Diskussionen geführt hat. Während die 4. BImSchV die Genehmigungspflichtigkeit von Anlagen regelt, sind in der 12. BImSchV der Schutz gegen und der Umgang mit Störfällen geregelt. Die 4. BImSchV in der Fassung vom 14. März 1997 (BGBl. I S. 504) wurde zuletzt am 23. Februar 1999 geändert (BGBl. I S. 186). Die 12. BimSchV vom 26. April 2000 wurde im BGBl. I S. 603 veröffentlicht. Nachdem die Behörden nun mit der Umsetzung der Verordnungen begonnen haben, erkennt man seitens der Betroffenen offenbar vielfach jetzt erst die Brisanz, die in den Verordnungen enthalten ist.