Article archive - Galvanotechnik

Stand der Technik und der Qualitätssicherung

1 Allgemeines

Die galvanische Verzinkung + Chromatierung + Versiegelung ist ein Dreifach-Schutzsystem für Stahlteile in fast jeder Größe und für jeden industriellen Einsatzbereich. Neue Elektrolyt- und Verfahrensvarianten schaffen heute alle Voraussetzungen für zuverlässigen Korrosionsschutz in jeder Beanspruchungs- stufe. Insbesondere für hochbeanspruchte Bauteile am Automobil hat sich die Versiegelung bewährt, da sich die Ansprüche bzw. Anforderungen der Käufer nicht nur auf die Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Grundwerkstoff Stahl, sondern auch auf die optische Beeinträchtigung durch Zinkkorrosionsprodukte richten.

1 Konzentration
und Konzentrationsänderungen

Wie allgemein bekannt, gehört die Berechnung von Konzentrationen und deren Änderung zu Grundlagen des galvanotechnischen Fachwissens. Solche Aufgaben enthalten einfache und übersichtliche Algorithmen und sind deshalb besonders für Einsteiger mit Taschencomputern geeignet.
Aus diesem Grunde haben wir für unsere Programmierbeispiele nur die kürzesten Varianten gewählt. Die Speicherkapazität reicht dann auch bei preiswerten Modellen (ab 100,- DM) für einige Dutzend Programme aus. Wer mehr Bedienungskomfort wünscht, der kann die Abkürzungen in Eingabe-Einweisungen (Input) beliebig erweitern, wenn sich diese im Display unterbringen lassen. So kann z.B. statt „MCMC“ (im Programm >Mischen<) ein vollständiger Text stehen: „Geben Sie die Masse und Konzentration der ersten Lösung ein! ...usw.“

Teil 13: Übersicht über moderne Pocket-Computer

Ein Beitrag für die Praxis der Galvanotechnik von Dipl.-Ing. Hans Zwach, D-5650 Solingen

(Fortsetzung aus den Heften 5 und 11/83; 5, 6,11 und 12/84; 3, 5,8,10 und 12/85; 2/86)

Vor zweieinhalb Jahren wurde die erste Folge der „Datenverarbeitung in der Laborkitteltasche“ veröffentlicht. Seit dieser Zeit hat sich auf dem Computermarkt einiges getan. Es ist deshalb angebracht, eine Übersicht über neue und verbesserte Pocket Computer aufzustellen und über einige Peripheriegeräte zu berichten. Natürlich ist es in diesem Aufsatz nicht möglich, alle Geräte zu erfassen, die auf dem Markt zu finden sind, zumal der Unterschied zwischen einem Pocket und einem tragbaren Computer immer mehr verschwindet.

Die folgende Auswahl beschränkt sich deshalb nur auf Geräte, die


- eine Flüssigkristallanzeige haben und ohne Monitor programmierbar sind,

- über einen Drucker oder Plotterverfügen, damit man direkt Protokolle ausdrucken kann,

- auf höhere Speicherkapazität erweiterbar sind und Anschlüsse für Peripheriegeräte eingebaut haben.

1 Einführung


Im allgemeinen beruhen die Metallabscheidungsprozesse in der Galvanotechnik ein- schließlich der zugehörigen Vorbereitung der zu behandelnden Oberflächen auf Abläufen in oder mit wäßrigen Lösungen.
Die Vorgänge an der Phasengrenze Substrat/ Elektrolyt und die Mechanismen der physikalischen und chemischen Reaktionen, die an dieser Phasengrenze stattfinden, bestimmen die Effektivität solcher Abläufe. Deswegen übt die Wirkungsweise der in den galvano- technischen Bädern eingesetzten grenzflächenaktiven Substanzen einen entscheidenden Einfluß auf das Aussehen und die physikalischen sowie chemischen Eigenschaften der abgeschiedenen Metallschicht bzw. Metallschichtkombination aus.

Härte, Duktilität, innere Spannungen, Porosität, Korrosionsbeständigkeit

Bei der Prüfung vergoldeter Gegenstände stellte man fest, daß auch mit einer 5ym dicken 24 karätigen Goldschicht versehene Teile beim Korrosionstest mit künstlichem Schweiß grünliche Korrosionsprodukte aufweisen. Um die Empfindlichkeit der Goldschicht und des Substrats gegen künstlichen Schweiß getrennt zu prüfen, wurden eine Goldfolie und ein Stück des unbeschichteten Substrats gewogen und für 5 X 24 Stunden bei 50°C in künstlichen Schweiß getaucht. Nach der Prüfung wurde die Goldfolie gereinigt, getrocknet und zu- rückgewogen. Der Gewichtsunterschied war geringer als 0,01 %.

1 Einleitung


Am 26. Juni 1980 wurde die Gütegemeinschaft Galvanotechnik e. V. gegründet, nachdem im Rahmen der Bemühungen der Arbeitsgemeinschaft der Deutschen Galvanotechnik um Hebung des Ansehens der Branche festgestellt worden war, daß das Vertrauen der Kunden nur durch eine nachweisbare Qualität galvanisierter Produkte wiedergewonnen werden kann. Die Ernsthaftigkeit des Strebens nach Schaffung und Einhaltung eines bestimmten Qualitätsstandards geht daraus hervor, daß die Gütegemeinschaft schon am 30. Juni 1980 Mitglied des RAL Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V. wurde, um gemeinsam mit ihm Güte- und Prüfbestimmungen für galvanisierte Produkte (Fertigteile und Halbzeug) zu erarbeiten, in einem Anerkennungsverfahren der Fachwelt zur Diskussion vorzulegen und schließlich als anerkannte Regeln der Technik herauszugeben.

Ein mit der Revision der Qualität beim Zulieferer beauftragter Mitarbeiter einer militärischen Versorgungssteile begann seine Tätigkeit immer damit, daß er das Werkbesichtigte, sich Produktionsstätten, Lager und sogar die Sozialräume für die Belegschaft zeigen ließ. Sein Eindruck von der „Kultur“ der Produktion bestimmte dann den Umfang der Untersuchungen, für den er sich entschied.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Bericht über ein Seminar des EIPC am 7. Oktober 1985 in Köln

Die Thematik dieser gutbesuchten Veranstaltung zielte darauf ab, Informationen und Fakten zu vermitteln, die den Leiterplattenherstellern hilfreich sind, um den Anschluß an das High-Tech des Bauelemente-Marktes sicherzustellen. Die Leitung dieses gut organisierten Seminars hatte Ing. G. Beyer inne, der in gewohnt souveräner Manier und mit viel Sachverstand auch die teilweise sehr regen Diskussionen lenkte.

Allgemein


Die wirtschaftliche Herstellung von Kunststoffolien in Rollen sowie Fortschritte bei den Laminiertechnologien im allgemeinen ermöglichen seit einigen Jahren die Fertigung kupferkaschierter, flexibler Laminate zum Einsatz in der Gedruckten Schaltungsindustrie.
Diese Materialien können, unter Beachtung bestimmter Kriterien, mit den in dieser Branche üblichen Verfahren bedruckt, geätzt, gestanzt, gebohrt und galvanisch behandelt werden. Damit ergeben sich, teilweise auch in Kombination mit starren Materialien, eine ganze Reihe interessanter Anwendungsmöglichkeiten für diese relativ neue Technologie.
Bereits 1983 überschritt der Markt für derartige Schaltungen die 100 Millionen DM-Grenze, für 1985 wird ein Volumen von ca. 150 Millionen DM prognostiziert.

Eine kritische Betrachtung zum Stand der Technik und zu neuen Entwicklungstendenzen

Referat Im Rahmen einer Vortragsveranstaltung der Isola Werke AG, Düren, anläßlich der Productronica ’85

Nach Jahren der Suche und Erprobung spezieller Leiterplattensubstrate für oberflächenmontierte Bauelemente, ist es an der Sehweite zur Großserienanwendung von OMB/SMD an der Zeit, zu einer kritischen Bestandsaufnahme und zu einer unvoreingenommenen Betrachtung der Anwendbarkeit. Führen wird uns noch einmal vor Augen, unter welchen Vorhaben diese Substratentwicklung stand und weiterhin stehen wird:

Es sind fehlerfreie Oberflächenmontagen, der nach Größe, Konstruktion und Werkstoffanteil unterschiedlichsten elektronischen Bauelemente, unter folgenden Kriterien sicherzustellen:

- thermische Hochbelastung durch Fügen,
- thermische Wechselbelastung durch den Be-triebsfall Ein/Aus elektronischer Systeme,
- thermische Zyklusbelastung durch Qualitätssi-cherungstests (nach MIL).

Von den Kriterien betroffen sind:


- die Gehäusekonstruktion

- die Leiterplattensubstrate,

- die Fügetechnologie,

- die Konstruktion der Verbindungsstruktur.


Amerikanische Maschinen, Chemikalien und Materialien für die Leiterplattenindustrie genießen seit langem einen guten Ruf in Europa. Allerdings zeigten bisher nur einige der größeren US-Firmen Interesse an dem für amerikanische Begriffe kleinen und zersplitterten europäischen Markt Die Amerikaner konzentrierten sich auf die Gebiete, auf denen sie konkurrenzlos (automatische Leiterplattenbestückung, Trockenfilmresists), technisch überlegen (lange Zeit beim Bohren und Fräsen ) oder preisgünstiger waren.

Instandsetzung von
galvanisierten Aluminiumteilen


Frage: Wir haben eine Werkstätte für die Instandsetzung von „Oldtimern“ eröffnet. Die Automobile aus den fünfziger und sechziger Jahren haben viele Teile aus Aluminium und Aluminiumdruckguß, die verchromt (wahrscheinlich geht es um Kupfer-Nickel-Chrom) sind. Der Überzug muß erneuert werden und wir hoffen, daß Sie uns folgende drei Fragen beantworten können:

1. Wie werden die Kupfer-Nickel-Chrom-Überzüge entfernt, ohne daß das Aluminium angegriffen wird?
2. Viele Teile sind stark zerkratzt. Die Beschädigungen sind so tief, daß sie nicht einfach herausgeschliffen werden können. Gibt es hier eine geeignete galvanische Methode?
3. Wie werden die Teile erneut mit einem Kupfer-Nickel-Chrom-Überzug versehen? Der Überzug sollte hochglänzend sein.

Planung und Optimierung – neue Technologien – Arbeitssicherheit und Umweltschutz – Finanzierung und Projektförderung

Bericht über die Fachtagung der Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik e. V. Bezirksgruppe Berlin gemeinsam mit der Galvaniseur- und Metallschleiferinnung Berlin, dem Institut für Metallurgie - Metallhüttenkunde - der Technischen Universität Berlin und dem Labor für Galvanotechnik der Technischen Fachhochschule Berlin
vom 23. bis 25. Januar 1986.

Zahlreiche konventionelle galvanische Einrichtungen sind heute technisch überholt und amortisiert. Für die Zukunftssicherung muß der Betrieb bei der Renovierung dem heutigen Stand der Technik angepaßt werden, um konkurrenzfähig zu bleiben. Die Kenntnis der aktuellen oberflächentechnischen Verfahren ist dabei ebenso wichtig wie die Berücksichtigung der Anforderungen an Arbeitssicherheit und den Umweltschutz. Entscheidend ist nicht zuletzt die Frage der Finanzierbarkeit. Die Fachtagung sollte dem Oberflächentechniker, dem Fertigungsplaner und dem Kaufmann, aber auch dem Sicherheitsingenieur, dem Facharzt für Arbeitsmedizin und dem Umweltschützer im interdisziplinären Dialog eine umfassende Information über die Tendenzen und Möglichkeiten auf diesem Sektor vermitteln.

Darstellung möglicher Lösungen in zwei Fachgesprächen

Die vorteilhaften Eigenschaften der chlorierten Kohlenwasserstoffe (CKW) Trichlorethylen, Perchlorethylen, 1,1,1-Trichlorethan sowie mit Einschränkungen auch des Methylenchlorids haben zur Folge, daß die Lösemittelreinigung und -entfettung in der metallverarbeitenden Industrie und vor allem in der Oberflächenbehandlung sehr stark verbreitet ist. Chlorierte Kohlenwasserstoffe sind leicht flüchtig, nicht brennbar und hinterlassen voll- kommen saubere Oberflächen, die bei entsprechender Arbeitsweise auch den Anforderungen in der Elektronik genügen. Lösemittel-Reinigungsanlagen lassen sich leicht in den Produktionsablauf integrieren, da der Transport vor und hinter der Anlage sowie die eigentliche Reinigung bei den meisten Teilen ohne Umladen in den gleichen Transportkörben durchgeführt werden kann. Bis vor kurzem sah man die Lösemittel-Reinigung als ein besonders umweltfreundliches Verfahren an, da dabei keine schwierig zu entsorgenden Abwässer entstehen und bemühte sich sogar, wäßrige Reinigungssysteme auf Lösemittel umzustellen.

Interessantes für den Oberflächentechniker von einer Veranstaltung vom 19. bis 21. November 1985 in Nice, Frankreich

Der 8. Europäische Korrosionskongreß war mit 300 Teilnehmern sehr gut besucht. Er fand im großzügig erbauten neuen Acropolis-Kongreßpalast statt, der mit einem großen Konzertsaal und Einrichtungen zum Ausstellen von Exponaten alle Voraussetzung für so eine Veranstaltung bietet. Einen Zusammen- hang mit der Kunst der Oberflächenveredlung sieht man schon im großen Foyer, dessen Dach im Sommer geöffnet werden kann, um Sonnenlicht herein- zulassen: es ist durch eine 500 kg schwere vergoldete Bronzestatue eines Daumens, einem Werk des Bildhauers Cesar, verziert. Die meisten der etwa 100 Vorträge betrafen theoretische Aspekte der Korrosion, einige jedoch auch Probleme, die den Oberflächentechniker interessieren. Zu den interessantesten gehörten einige Referate über die Ionenimplantation, die Korrosion von Zink und Aluminium sowie die Aluminiumabscheidung aus aprotischer Lösung.

Informationen zu Stand und Entwicklung


Bericht über ein Pressegespräch der AGG am 19. Februar 1986 in Düsseldorf

Mit einer repräsentativen Leistungsschau auf 340 Ausstellungsfläche in Halle 6 (Stand 1800/ 1804/1900/1904) beteiligt sich die Galvano-Branche in diesem Jahr am Oberflächenmarkt der Hannover Messe. Insgesamt 60 Firmen und Institutionen zeigen an praktischen Beispielen die Anwendung nahezu aller Verfahren aus dem Bereich der galvanischen Oberflächenveredlung. Die gegenüber dem Jahr 1984 mehr als doppelt so große Ausstellungsfläche ergibt sich aus der steigenden Bedeutung, die galvanische Schichten und Verfahren auf vielen Gebieten zukunftsweisender technischer und technologischer Entwicklungen erfahren haben und weiterhin erfahren.

Das DIN (Deutsches Institut für Normung) unterbreitet der Öffentlichkeit zur Stellungnahme (Einspruchstermin 31. Mai 1986) den Entwurf der DIN 50961 „Zink- und Cadmiumüberzüge auf Eisenwerkstoffen“. Die neue Norm ist vorgesehen als Ersatz für folgende bisher gültige DIN-Normen:
DIN 50961: Zinküberzüge auf Eisenwerkstoffen, Ausgabe 04.76
DIN50941: Chromatieren von galvanischen Zink- und Cadmiumüberzügen, Ausgabe 05.78 DIN50962: Cadmiumüberzüge auf Eisenwerkstoffen, Ausgabe 04.76

Ionenimplantation von Chromüberzügen

Obwohl die Standzeit von Gußformen für wärmehärtbare Kunststoffe schon durch eine galvanische Hartverchromung wesentlich verlängert werden kann, ist eine weitere Verbesserung durch die Ionenimplantation von Stickstoff in die Chromschicht möglich. Es handelt sich dabei um einen Prozeß, der die Folgeerscheinungen des beim Gießen entstehenden Angriffs von Gasen und flüssigen Stoffen auf die Chromschicht verhindern soll.
Ein Beispiel für die Anwendung dieses Verfahrens wurde kürzlich aus der Herstellung von Handgriffen für Wasserkessel in einer Vierfach-Form, die einen Gestehungspreis von etwa 40 000 DM hatte, vorgestellt. Durch Hartverchromen und Polieren war es gelungen die Lebensdauer der Form von 10 000 auf 25 000 Gußvorgänge zu erhöhen, nach einer nachträglichen Ionenimplantation der Chromschicht konnte diese Zahl bis auf 100000 erhöht werden. Dadurch wurden die Ausfallzeiten der Vorrichtung verkürzt und es entstanden erhebliche Einsparungen. Im Falle der Form für die Handgriffe betragen die Kosten für die Wiederinstandsetzung 25000 DM.

Rauheit, Schichtdicke, Haftung und Korrosion

1 Einleitung


Die Erzeugung definierter Oberflächeneigenschaften ist eine wesentliche Aufgabe der modernen funktionellen Galvanotechnik.
Die Eigenschaften eines Werkstückes lassen sich in Volumen- und Oberflächeneigenschaften einteilen. Die ersteren werden
im wesentlichen durch den Untergrund, die letzteren durch die Oberfläche bestimmt und können deshalb auch recht einfach durch das Aufbringen galvanischer Überzüge in gewünschter Art und Weise verändert werden. Die Oberflächeneigenschaften werden dann durch den Überzug und dessen Eigenschaften bestimmt, wobei selbstverständlich der Einfluß des Untergrundes mit irgendeinem Gewicht die Oberflächeneigenschaften etwas mitbestimmt.