Los expertos en galvanoplastia y tecnología de superficies se reúnen periódicamente en marzo en el seminario especializado de Leipzig. Este año no fue una excepción, ya que el evento organizado por los grupos de distrito de la DGO de Sajonia y Turingia tuvo el mismo éxito que el año pasado, con 220 participantes y 44 expositores. No obstante, los participantes volvieron a tener la ilusión de recibir un Premio de Galvanoplastia en 2024, que se concedió por una innovación en el campo de la producción de hidrógeno.
El Prof.Thomas Lampkepresentó el acto y moderó la primera mitadEl Prof. Dr. Thomas Lampke, Director de la Cátedra de Tecnología de Materiales y Superficies de la Universidad Politécnica de Chemnitz, inauguró el seminario especializado con unas palabras sobre la situación general de la empresa, la investigación y la industria. Describió la evolución de los mercados y el cambio demográfico como un reto y abogó por la apertura tecnológica y la transferencia de investigación para mantener o reconstruir la soberanía tecnológica en Alemania y Europa. Subrayó que la industria puede aportar una buena contribución a este respecto. Pidió a las empresas que tomen estas medidas con valentía. Muchos se quejaron de la carga, pero esto tampoco fue fácil.
Rica historia, foco de inversiones y sede de la Eurocopa de fútbol
A partir de la visión holística de la situación, el moderador pasó a hablar del lugar de la reunión del sector: Leipzig, la ciudad más grande del Estado Libre de Sajonia. La historia de más de 1000 años de la ciudad le proporcionó abundante material para echar la vista atrás. El teatro de la ópera se construyó hace 325 años, y la famosa Pasión de San Juan de Johann Sebastian Bach, que trabajó en Leipzig durante mucho tiempo, caracteriza la historia de la música desde hace 300 años.
Hoy también hay señales económicas positivas para Leipzig
Si miramos al futuro próximo, destaca un hito de hace 35 años, cuando la revolución pacífica, principio del fin de la RDA, comenzó en Leipzig y luego se apoderó de todo el Estado obrero y campesino. Hoy también hay señales económicas positivas para Leipzig: el fabricante Dräxlmaier está construyendo una nueva fábrica de baterías, el fabricante de cosméticos Beiersdorf un nuevo centro de producción. Se están invirtiendo varios cientos de millones de euros. El Dr. Dörfler, de la ciudad de Leipzig, mencionó estas inversiones en su discurso de bienvenida y destacó al mismo tiempo la importancia de la ciudad como cuna de la galvanoplastia, donde Georg Langbein sentó las bases de la tecnología en 1886 con su manual sobre precipitación metálica. La ciudad también espera con impaciencia ser la sede del Campeonato de Europa de Fútbol de este año. Entre el 18 de junio y el 2 de julio se disputarán aquí cuatro partidos, entre ellos el choque por el primer puesto entre Holanda y Francia.
Por último, el Dr. Daniel Meyer, Director General y representante a tiempo completo de la DGO, se dirigió a los participantes en el Centro de Congresos de Leipzig para defender su participación en los grupos regionales. "Acérquense a nosotros con soluciones o participación en los eventos regionales", apeló. Los representantes regionales de la DGO, Mathias Fritz (Turingia) y Marion Regal (Sajonia), que estaban sentados en primera fila, debieron de darle las gracias.
La IA en la galvanoplastia
LaDra. Franziska Bocklisch habló de la IA en la galvanoplastiaLaconferencia de la 29ª LFS comenzó con un tema que despertó expectativas y esperanzas, pero también escepticismo: el uso de la IA. La Dra. Franziska Bocklisch, TU Chemnitz, Catedrática de Tecnología de Materiales y Superficies, centró su investigación en el uso de la IA en relación con la tecnología de galvanoplastia. En la primera parte de su ponencia, Bocklisch abordó la cuestión de cómo tener en cuenta en el desarrollo de la IA, además de los datos de medición, los múltiples conocimientos humanos sobre los procesos técnicos. Y cómo puede diseñarse en la práctica el proceso de introducción de la IA de forma centrada en el ser humano para lograr efectos positivos y evitar sobrecargar a los empleados. Es importante establecer un hilo conductor entre el modelo conceptual (conocimiento experto), el modelo informatizado y el usuario. El Sr. Bocklisch también informó sobre un proyecto en curso. Se trata de un estudio de viabilidad (electrolito de zinc-níquel) en la Universidad Tecnológica de Chemnitz sobre el uso de la IA en la tecnología de galvanoplastia. Las investigaciones se llevaron a cabo en la planta de galvanoplastia asistida por robot. Las variables de entrada son tres concentraciones de electrolito y dos densidades de corriente. La modelización de la IA se realizó con estos datos. La variable de proceso es el espesor del revestimiento en tres momentos definidos. Las variables de salida son la rugosidad y la protección contra la corrosión. Los resultados iniciales del estudio son prometedores. El modelo de IA identificó ajustes óptimos multicriterio que pueden reflejarse de forma transparente al responsable humano de la toma de decisiones. Los resultados aún no permiten optimizar el proceso, por lo que es necesario seguir desarrollándolo.
Medición reproducible del espesor del revestimiento de Cr(III)
En la segunda ponencia, el Dr. Daniel Meyer, de la DGO e.V., y la Dra. Lisa Büker, de Kiesow Oberflächenchemie GmbH & Co. KG, presentaron los resultados de la prueba "round robin" del grupo de trabajo de la DGO "Revestimientos decorativos de Cr(III)" sobre la reproducibilidad de la medición del espesor de revestimientos de cromo brillante depositados trivalentemente. El objetivo de la prueba era registrar y evaluar de forma neutral diversas imprecisiones en la medición del espesor de los recubrimientos mediante métodos establecidos (culombimetría, análisis de fluorescencia de rayos X -XRF) en toda la industria. Seis empresas que fabricaban sustratos de latón cromado y siete empresas que fabricaban sustratos de plástico cromado participaron en esta primera prueba "round robin". Las mediciones del espesor del revestimiento fueron realizadas por 14 laboratorios utilizando Couloscope y XRF sin ninguna especificación especial, es decir, como es habitual en la empresa. La evaluación de los resultados de las mediciones fue realizada de forma anónima por el jefe del grupo de trabajo, Büker. Los valores medidos se determinaron mediante esmerilado de calota y FIB como referencia.
Los espesores de recubrimiento para recubrimientos decorativos de Cr(III) se han establecido en el rango de 0,1 a 0,3 µm. Las investigaciones han demostrado que la repetibilidad con XRF es, como se esperaba, buena y ligeramente mejor que con Couloscope. En el caso de muestras con capas muy finas (< 0,1 µm), la comparabilidad fue considerablemente peor, especialmente con XRF. Esto se debe a factores individuales y específicos de cada dispositivo. Por lo tanto, se requiere una definición normalizada de la tarea de medición para la próxima prueba "round robin" a fin de garantizar resultados comparables. Los valores de referencia de la sección esférica y del haz de iones focalizado (FIB) fueron a menudo incoherentes. Los valores del FIB ofrecen una correlación más armoniosa con los valores del culloscopio y del FRX. El corte en cúpula no se considera más como valor de referencia. Se llevará a cabo una segunda prueba "round robin" mejorada, en la que se normalizarán los métodos de medición y se describirá detalladamente el procedimiento de medición. Todavía es posible inscribirse en el segundo ensayo "round robin".
Optimización del niquelado químico
Hans-Joachim Kraft, de MacDermid Enthone Industrial Solutions, hizo una buena presentación general de las innovaciones para aumentar la productividad, la resistencia a la corrosión y la sostenibilidad en el niquelado químico. Existen alternativas al uso de agentes humectantes basados en PFAS en el niquelado químico por dispersión. La velocidad de instalación, la estabilidad y la vida útil del proceso, así como la resistencia a la corrosión del recubrimiento con NiKlad ICE Ultra RC se corresponden con los procesos basados en agentes humectantes PFAS. La mejora de la seguridad laboral fue la motivación para desarrollar una huelga de níquel químico sin amonio ni plomo. El proceso NiKlad ELV AF Strike permite a muchos usuarios operar sus sistemas completamente libres de amonio y simplifica significativamente el pretratamiento de las aguas residuales. En cuanto al níquel químico de baja concentración, Kraft se refirió a un estudio estadounidense que demuestra la reducción de la exposición, las emisiones y las pérdidas de metal por arrastre con esta tecnología. Y está surgiendo un nuevo proceso con una velocidad media de deposición de 15µm/h para la deposición de alto P.
Ahorro de energía con los revestimientos de zinc-níquel
En su presentación, Uwe Knebel, de mks Atotech Deutschland GmbH, demostró un importante ahorro de energía en los revestimientos de zinc-níquel gracias a la optimización de los equipos en relación con el modo de acción del electrolito. El futuro de los procesos de zinc-níquel alcalino económicamente sostenibles depende del uso de la tecnología de membranas. En el proceso presentado, se consiguió un ahorro energético de hasta el 32% utilizando el sistema de membranas. La eliminación de aguas residuales y lodos con cianuro y sustancias complejas se redujo en un 95% en el sistema cerrado. Knebel destacó que los cuatro componentes presentados para el recubrimiento sostenible de Zn-Ni en el circuito cerrado: Sistema de membranas, unidad de congelación, evaporador de vacío y los aditivos especiales de Atotech (muy esenciales) deben interconectarse. Esto permite realizar los ahorros mencionados. Utilizando ejemplos de aplicación (sistema de bastidor y tambor), Knebel afirmó que los revestimientos de alta calidad se consiguen optimizando el sistema y el electrolito. Esto convierte uno de los procesos más intensivos en materias primas y aguas residuales en un sistema de protección contra la corrosión respetuoso con el medio ambiente. Esto también puede simplificar el proceso de aprobación de nuevas plantas gracias a la enorme reducción del consumo de agua y energía y al ahorro en eliminación de residuos.
Separación de plata sin cianuro
Durantelas pausas para el café y el almuerzo, los participantes recorrieron los 44 stands de la exposición comercial paralela Enel plateado industrial sigue predominando la deposición a partir de electrolitos de cianuro. Sin embargo, en los últimos cinco años se ha producido un aumento de la deposición de plata sin cianuro. Un aspecto clave en el desarrollo de nuevos electrolitos de plata respetuosos con el medio ambiente es la búsqueda de nuevos agentes complejantes para los iones de plata.
Los iones de plata deben estar suficientemente complejados para permitir una deposición uniforme sobre sustratos menos nobles.
El Dr. Christoph Baumer, del Departamento de Electroquímica y Galvanoplastia de la Universidad Técnica de Ilmenau, ofreció una aproximación a la solución con su presentación "Agentes complejantes estables y no tóxicos para electrolitos de plata". Los iones de plata deben estar suficientemente complejados para permitir una deposición uniforme sobre sustratos base. Los agentes complejantes se seleccionaron para las investigaciones basándose en la bibliografía, pero también de otras formas, de modo que en total se analizaron unas 50 sustancias. Los electrolitos así producidos se caracterizaron en relación con los parámetros del proceso (valor de pH: a partir de 6-7, ya que en el rango ácido no se produce complejación) y las propiedades de las capas depositadas (incluido el brillo). Según las investigaciones, las aminas e imidas cristalizaron con ventajas. Sin embargo, la baja velocidad de deposición, una posible incorporación de los orgánicos y la ocupación cátodo/ánodo son actualmente puntos abiertos.
Premio de Galvanoplastia de Leipzig: Recubrimiento eficiente y económico de placas bipolares
Tras la generosa pausa para el almuerzo, el experto técnico Dr. Olaf Boehnke tomó el relevo del Prof. Lampke en la moderación. El primer punto del programa de la segunda mitad del acto fue el Premio de Galvanoplastia de Leipzig, que este año recayó en un equipo de Schaeffler Technologies AG & Co KG. El Dr. Mehmet Öte, Director de Tecnologías de Superficies, y el desarrollador Dr. Sebastian Etschel acudieron a Leipzig en representación del equipo. Con Enertect CT+, el equipo de Schaeffler ha desarrollado un recubrimiento para placas bipolares de electrolizadores que no requiere metales preciosos, protege contra la corrosión y es conductor. Además, es fácilmente escalable y muy económico (más información al respecto en la entrevista con el Dr. Mehmet Öte y el Dr. Sebastian Etschel (número 4/2024)). En su discurso, el Dr. Öte mencionó que Schaeffler genera un tercio de su volumen de negocios con los recubrimientos. Es decir, 5.000 millones de euros. Describió los electrolizadores como una tecnología importante y destacó sus perspectivas para la industria. El recubrimiento fue presentado por el Dr. Etschel, quien también dio las gracias a Schlötter junto con los demás miembros del equipo. La empresa había contribuido a impulsar el proyecto.
Premio de Galvanoplastia de Leipzig 2024: Stefan Kaßner, Nehlsen-BWB Flugzeug-Galvanik Dresden, los galardonados Dr. Öte y Dr. Etschel, Schaeffler, y Dr. Daniel Meyer, DGO (de izquierda a derecha)
El Premio de Galvanoplastia de Leipzig de este año es para un equipo de Schaeffler Technologies AG & Co KG
En Schaeffler, el nuevo recubrimiento Enertect CT+ forma parte de una familia de productos con diferentes propiedades, como Corrotect, Durotect y Tribotect. Etschel subrayó que los electrolizadores PEM plantean exigencias muy elevadas a la protección contra la corrosión. Enertect CT+ se deposita sobre la placa bipolar con un espesor de capa de 5-20 µm. Se tratarán más detalles en un artículo técnico que aparecerá en un próximo número de Galvanotechnik.
Escasez de mano de obra cualificada en formación
Escasez de mano deobracualificada: estos dos ponentes del centro de formación profesional de construcción y tecnología de superficies de Zwickau dieron consejos sobre cómo contratar aprendices, entre otras cosasLaescasez de mano de obra cualificada es omnipresente en la industria. La ponencia "Ros(t)ige Zukunft - Anspruch und Herausforderung in der Berufsausbildung" (Futuro prometedor - Exigencias y retos en la formación profesional) de Benjamin Trinks, de la escuela de formación profesional para la construcción y la tecnología de superficies de Zwickau, ofreció una visión general de la situación actual de la formación, la situación en las empresas y las escuelas de formación profesional y destacó los posibles enfoques y el potencial para combatir la escasez de trabajadores cualificados en el sector de la galvanoplastia. Es necesario detener la tendencia a la baja en el número de aprendices. Desde 2010, el número de aprendices ha caído en torno al 50%. La razón principal es que la profesión de recubridor de superficies no es muy conocida. Trinks culpa de ello al cambio de nombre de la profesión en prácticas. En la escuela de formación profesional de Schwäbisch Gmünd también se escuchan comentarios similares. Recomienda a las empresas que acudan a las escuelas, presenten allí la profesión y atraigan así a los aprendices. En todos los Estados federados existe una base de datos de escuelas en la que se pueden consultar.
El número de aprendices se ha reducido en un 50% desde 2010.
La profesión de recubridor de superficies debe hacerse más atractiva. Las empresas deben colaborar con las escuelas de formación profesional para encontrar formas de responder al cambio en el aprendizaje. También se necesitan formadores y profesores de formación profesional buenos y experimentados. Oliver Schürer, de Metallveredlung Kotsch GmbH, actuó como coponente. Schürer fue aprendiz en Zwickau hasta julio de 2023. Aportó sus ideas sobre la formación desde su perspectiva y, en particular, abordó el hecho de que los formadores suelen tener poco tiempo para los aprendices debido a la escasez de personal en las empresas. Y no es infrecuente que se utilice a los aprendices como mano de obra no cualificada, lo que reduce su motivación para formarse. A veces, la falta de respeto mutuo también provoca un descenso de la motivación. Schürer subrayó que los incentivos económicos también son muy bienvenidos como estímulo para realizar tareas adicionales. Esta presentación supuso un verdadero enriquecimiento del programa de conferencias.
Tendencias en la creación de valor
"Porque no existe el planeta B", las empresas tienen que afrontar los retos de nuestro tiempo con soluciones innovadoras. Entre los retos de la industria galvánica figuran la escasez de recursos, la normativa medioambiental, la presión de los costes y el progreso tecnológico.
En la gestión del agua, se demandan procesos que reduzcan el consumo de agua dulce.
Daniela Albert, de MacDermid Envio Solutions, se centró en la recuperación de metales, los ciclos del agua y su reutilización, así como en los sistemas de acondicionamiento de procesos en su presentación "Tendencias de creación de valor: replanteamiento de tecnologías probadas". Como ejemplos de conservación de recursos, nombró y explicó la congelación del exceso de carbonato (y sulfato) de los electrolitos alcalinos de zinc y zinc-níquel, por ejemplo, la eliminación de metales vagabundos de los baños de cromo trivalente, el tratamiento de la pasivación de películas finas y gruesas y la recuperación de níquel mediante intercambiadores de iones. En la gestión del agua, se demandan procesos que reduzcan la cantidad de agua dulce necesaria. La atención se centra en la eficacia del reciclado, es decir, el tratamiento por separado (separación de los flujos de aguas residuales según sus características) y la reutilización del agua reciclada en diferentes posiciones de aclarado en función de los requisitos de calidad.
Análisis de baños en línea
En comparación con otros métodos, el método de medición por fluorescencia de rayos X es ideal para automatizar la determinación de las concentraciones de cinc y níquel en electrolitos de cinc-níquel, ya que no es necesaria ninguna otra preparación de la muestra. El Dr. Marcus Glaum, Helmut Fischer GmbH, presentó el análisis de baño en línea con fluorescencia de rayos X (Fischer-scope Xan Liquid Analyzer). La probada célula de medición de soluciones de Fischer se ha perfeccionado para convertirla en una célula de medición de flujo e integrarla en un sistema de medición totalmente automático. El dispositivo puede utilizarse para controlar hasta cuatro baños/canales. Los canales están separados entre sí por celdas de medición independientes. De este modo se evita la contaminación entre los baños/canales. Se ha integrado un ciclo de enjuague automático. Con una composición de baño típica de 5 - 15 g/L de zinc y 0,5 - 2 g/L de níquel, la reproducibilidad típica con un tiempo de medición de 30 s es del 0,3 % para el zinc (8 g/L) y del 0,7 % para el níquel (1,5 g/L). Puede leer más sobre este tema en nuestro informe técnico que figura a continuación.
Fotos: Robert Piterek
