Artikelarchiv

Die Digitalisierung bietet auch in der Galvanotechnik große Potentiale. Besonders die Verwendung von anfallenden Daten zur Verbesserung der Elektrolytführung, der vorausschauenden Anlagenwartung oder Steigerung der Qualität stellen spannende Anwendungsgebiete dar. Der Artikel bietet eine Übersicht zu Chancen und Hemmnissen bei der Einführung der Industrie 4.0, erläutert häufig verwendete Begriffe und führt in das Themengebiet rund um die Datenerfassung, Datenanalyse und die Simulation ein. Abschließend werden anhand von Praxisbeispielen aus Projekten des Fraunhofer IPA, des IFF der Universität Stuttgart und des IWF der TU Braunschweig erste KMU-taugliche Lösungen für die digitale Transformation in der Galvanotechnik vorgestellt.

Die gegenwärtige Umwelt- und Energiepolitik fordert Stoff- und Energierecycling. Bei der Werkstücktrocknung ist das über die Umluft- und die Kondensationstrocknung zu realisieren. Die beiden Verfahren werden in ihren Prinzipien und ihrer Dimensionierung beschrieben. Mittels des h,x-Diagramms wird ihre Berechnung erleichtert. Für die Werkstücke als umströmte Körper spielt die Strömungsverteilung eine wesentliche Rolle. Die moderne Oberflächentechnik verlangt relativ kurze Trocknungszeiten. Das erfordert, dass das Trocknungspotential der Luft bis zum Ende des Prozesses hoch sein muss. Infolgedessen sind dem einfachen Trocknungsprozess hohe Energieverluste immanent. Der erste Schritt, diese zu minimieren, ist die Umlufttrocknung. Die Abluft enthält die hohe Energiemenge des verdunsteten Wassers.

Bessere Fehlererfassung im gesamten Betrieb: Unsere Qualitätssicherung wuchs in den letzten 20 Jahren stets mit der Firmengröße und den wachsenden Ansprüchen, bspw. die der Automobilindustrie. Alle paar Jahre versuchen wir, die Dokumentation zu vereinfachen, zu automatisieren und besser zu organisieren. Was einst mit simpler Reklamationsbearbeitung anfing, zieht sich derweil durch sämtliche Ebenen des Betriebs. Interne Nacharbeiten, Ausfall von Anlagen, Probleme, Belange der Arbeitssicherheit und viele andere Bereiche werden davon erfasst, dokumentiert und entsprechenden Personen zugewiesen. Mittlerweile sind wir an einem Punkt, an dem die Verwaltung der Dokumente – meist sehr lange Excel-Tabellen – ebenso problematisch wird wie die konkrete Suche nach erfassten Daten. Wir haben versucht, einen Teil im ERP abzubilden, allerdings wirkt es wie ein Hilfsmittel, das nur ungenügend für unsere Ansprüche geeignet ist. Haben sie Vorschläge für bezahlbare, den Galvanik-Alltag taugliche Lösungen dieses Problems?

Metallische Werkstoffe bieten einen guten Kompromiss zwischen Härte und Duktilität: Bevor sie brechen, verformen sie sich zunächst. Das stellt wiederum die Beschichtung vor gewisse Herausforderungen.

In 10 Jahren hat es sich in der Galvanik gezeigt, dass kunden-spezifische Anpassungen von Galvanisiertrommeln und -prozessen nötig sind. Progalvano hat das erkannt und die Gelegenheit ergriffen, neue technische Lösungen zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Trommeln zu untersuchen und neue Galvanikmaschinen als zunächst ungenutzte Prototypen für den Galvanikmarkt zu entwickeln. Wahrscheinlich wird der zukünftige Trend, vom technischen Standpunkt aus, immer speziellere Lösungen verlangen, und die Herausforderung wird darin bestehen, dieser Nachfrage des Marktes zu folgen und gleichzeitig, wenn möglich, das Angebot so standardisiert wie möglich zu halten, um schnelle Ersatzteile zu garantieren. Als natürliche Konsequenz wurde die Auswahl guter Lieferanten zu einem entscheidenden Schritt, und einige von ihnen sind heute echte Partner, die voll und ganz am Unternehmenserfolg von Progalvano beteiligt sind.

Die Trocknung von Schüttgütern in Linie erleichtert den Prozessablauf.
Ein Metallverarbeitungsunternehmen setzt seit 15 Jahren auf eine Technologie, mit der Schüttgüter direkt in der Trommel getrocknet werden. Phoenix Feinbau GmbH & Co. KG aus Lüdenscheid hatte bereits im Jahr 2005 ihren bisherigen Zentrifugentrockner ausgemustert und durch einen Trommeltrockner ersetzt. Für die hochsensiblen Metallstanzteile, die in ihrer Inhouse-Galvanik beschichtet werden, wollte sie den Trocknungsprozess verbessern und den leidigen Qualitätsverlust durch das Zentrifugieren endlich eliminieren. Im Unternehmen hatte man von der alternativen Trocknungstechnologie aus dem Hause Harter gehört, die sich rühmte, Schüttgüter direkt im Behältnis trocknen zu können. „Damals war es eine Umrüstung einer bestehenden Anlage. Das Ergebnis war dann so gut, dass zukünftige Anlagen nur noch mit der Harter-Technologie ausgestattet werden sollten“, erklärt Frank Daube, Gruppenleiter Fertigung Oberflächentechnik.

Die ERNE surface AG ist ein Universalanbieter für die Bedürfnisse jeder Galvanik und bietet chemische Oberflächenprozesse und Anlagen für alle Oberflächen. Inhaberin und Verwaltungsratspräsidentin Rea Erne vergleicht ihr Unternehmen gerne mit einem Haus. Das Fundament bilden die Fachkompetenz der Kundenberater und die jahrzehntelange Branchenerfahrung. Die tragenden Säulen sind die chemischen Beschichtungsverfahren, der Anlagenbau, die Beratung, der Service und die Analytik. Schließlich Entsorgung und Aufbereitung. Das Dach: nachhaltiger, störungsfreier und spezifikationsgerechter Oberflächenbehandlungsprozess.

Zwei Tieftemperatur-Kälteanlagen mit einem Temperaturniveau von -40 °C hat L&R für einen Hersteller von Edelmetall-Elektrolyten projektiert. Die Anlagen stellen die Tiefkälte bedarfsgerecht und energieeffizient bereit. Die Kälteanlagen, die L&R kürzlich für einen Engineering-Dienstleister im Rhein-Main-Gebiet projektiert hat, stehen stellvertretend für die stärkere Fokussierung auf industrielle Kältetechnik-Anwendungen jenseits des Standards. Aufgabe: Edelstähle veredeln. Der Endanwender der Anlagen verarbeitet Edelmetalle zu Elektrolyten, mit denen zum Beispiel Edelstähle nochmals weiter veredelt, sprich mit Gold, Silber und anderen hochwertigen Metallen beschichtet werden. Die Produktion dieser Elektrolyten ist – wie viele Verfahren der Metallveredelung und der Oberflächentechnik – ein temperaturgeführter Prozess.

Entgraten, reinigen und trocknen in einem Produktionsabschnitt ermöglicht EcoCvelox von Ecoclean. Im Idealfall lassen sich sogar Zykluszeiten von nur 15 Sekunden pro Palette realisieren. Bauteile für hydraulische und pneumatische Systeme, Motor-, Pumpen- und Ventilgehäuse, Düsen, Getriebeteile, Lenkungs- und Bremsenteile sowie andere mechatronische Komponenten – nur einige Beispiele für Teile, an die immer höhere Ansprüche hinsichtlich Gratfreiheit und technische Sauberkeit gestellt werden. Um beide Anforderungen optimal zu erfüllen, waren bisher meist Anlagen unterschiedlicher Hersteller erforderlich. Mit dem Anlagenkonzept EcoCvelox hat die Ecoclean GmbH eine modulare Lösung entwickelt, die das 5-Achs-Hochdruckentgraten mit verschiedenen Prozessen für die Bauteilreinigung und -trocknung effizient und platzsparend kombiniert. Maßstäbe setzt die Neuentwicklung aber nicht nur in Sachen Flexibilität, sondern auch durch das Verhältnis von Takt- zu Prozesszeit, die Ausstattung,

Dass sich eine Investition in moderne Kühllösungen auszahlt, zeigt das Beispiel des Präzisionsteileherstellers Lang+Menke. Das Unternehmen investierte in eine Container-Kühllösung der Reisner Cooling Solutions. Eine Milliarde Präzisionsstanzteile verlassen pro Jahr die Fertigung der Lang+Menke GmbH aus Hemer. Zu den Einsatzgebieten der Produkte gehören unter anderem diverse Haushaltsgeräte und Fahrzeuge. Um beispielsweise dem starken Zuwachs im Reinigungsbereich Rechnung zu tragen, schaffte das Unternehmen gleich mehrere neue Maschinen an. Darunter waren eine neue Trowal- und eine Entfettungsanlage. Im Vorfeld flossen sowohl die Produktionsbedingungen als auch die Arbeitsplatzgestaltung in die Kaufentscheidung mit ein: Passende Einhausungen für die Maschinen sorgen für saubere Luft und reduzieren die Schallbelastung. Dies verbessert unmittelbar die Arbeitsbedingungen der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Die Herstellung der Präzisionsteile besteht aus mehreren Verfahrensschritten: Die Teile werden unter anderem gestanzt, gereinigt, entgratet und wärmebehandelt.

In der Musikwelt hat der Name Miraphone einen hervorragenden Klang. Das Werk im oberbayrischen Waldkraiburg gehört zu den größten – und nobelsten – Herstellern von Blechblasinstrumenten weltweit. Auch in Zeiten von E-Gitarre und Synthesizern, von Rap und Techno, hat der Klang von Blasinstrumenten seinen Zauber behalten. Viele Zeitgenossen freut das zünftige Auftreten der Trompeter von Kastelruth. Zu Weihnachten schmettert barocke Trompetenmusik von den Kirchtürmen. Und manche Menschen träumen beim klingenden Spiel der vorübermarschierenden Militärkapelle von längst vergangener, wilhelminischer Größe.

Zwei große Ereignisse in diesem Monat: Im November gibt es ein oder vielleicht zwei wichtige ­Ereignisse. Das erste ist die US-Präsidentschaftswahl. Das zweite ist – vielleicht – das Ergebnis der Brexit-Verhandlungen. Wenn Sie diesen Beitrag lesen, wird das Ergebnis des erstgenannten Ereignisses bekannt sein. Was das zweite betrifft, wer weiß! Was die US-Wahl betrifft, so scheint es, dass Joe Biden, wenn kein Wunder geschieht, gewinnen wird. Aber vielleicht ist es nicht ganz so einfach. Mehr als 50 Millionen Amerikaner, mehr als je zuvor, hatten sich dafür entschieden, bis zum 25. Oktober per Post oder persönlich zu wählen. Aber Präsident Trump hat mehrmals signalisiert, dass er Briefwahlstimmen misstraut, weil sie – nach seiner Meinung – Betrug sein können. Es muss hier klargestellt werden, dass es absolut keine Beweise dafür gibt, dass jemals ein nennenswerter Betrug bei Briefwahlen gemeldet wurde. Aber es scheint möglich, dass Donald Trump die Wahlergebnisse nicht akzeptieren und sich weigern wird, das Weiße Haus zu verlassen.

Chrom- und Blei-Entfernung aus Galvanik-Abwässern: Wissenschaftler im Bundesland Madhya Pradesh in Indien haben keramische Membranen, mit und ohne Chitosan-Beschichtung, zur Entfernung von Chrom (VI) und Blei aus wässrigen Flüssigkeiten entwickelt. Die keramischen Membranen wurden aus lokal erhältlichem Ton geformt. Der Entfernungsgrad der Schwermetalle war mit der Chitosan-beschichteten Membran deutlich höher. Während bei der normalen keramischen Membran bis zu 65 % Cr (VI) und 68 % Pb entfernt werden konnten, konnte die mit Chitosanbeschichtete Membran bis zu 81 % Cr (VI) und 93 % Pb entfernen. Die Untersuchungen wurden bei Ausgangskonzentrationen von 55,3 mg.dm-3 Cr (VI) und 3,5 mg.dm-3 Pb und pH-Wert 3,5 durchgeführt. Der Filtrationsdruck lag bei 300kPa. Die Beschichtung der keramischen Membran mit Chitosan wurde mittels Spin Coating erzielt. Der Aufsatz beschreibt die Methodik und die Eigenschaften der Membranen detailliert. Leider werden die Ergebnisse zur Schwermetall-Entfernung mit Abwässern aus Galvanik-Fabriken nicht ausführlich beschrieben.

Galvanotechnik: Als Berater und Anlagenbauer sind Sie fast täglich in Unternehmen unterwegs. Wie geht es der Galvanikbranche?

Yuri Hering: Leider nicht gut. Wir gehen von derzeit etwa 1800 Galvaniken aus, die es in Deutschland noch gibt. In den kommenden fünf Jahren werden ca. 20 % verschwunden sein. Diese Meinung teile ich übrigens mit führenden Personen der Branche und einschlägigen Verbänden.

Was sind die Gründe? Strukturwandel? Corona? Oder beides?

Der erste Sargnagel war REACh. In diesem Zusammenhang werden bald etwa 50 % der Firmen verschwinden die heute noch 6-wertig verchromen. Das hat bereits Anfang 2019 begonnen. Die Umstellung von Chrom(VI) auf Chrom(III) erfordert viel Entwicklungsaufwand und vor allem enorme Investitionen in eine komplett neue Anlagentechnologie. Aktuell sind die Umsätze wegen der Coronakrise am Boden. Gerade wurde die TA Luft novelliert. Diese Novellierung wird eine eklatante Verschärfung einer Reihe von Umweltbestimmungen mit sich bringen, die wiederum große Investitionen nach sich ziehen.

Beschreibt die Quantenphysik die Welt wirklich umfassend? Schon Demokrit (ca. 460 bis 370 v. Chr.) im alten Griechenland ging davon aus, dass Materie aus elementaren Grundbausteinen besteht, die nicht mehr geteilt werden können (Atom, atomos, griechisch „das Unteilbare“). Zwar ist es inzwischen gelungen, Atome weiter zu zerlegen, aber Protonen oder Neutronen z.B. sind wieder aus noch kleineren Bausteinen, den Quarks zusammengesetzt und das ist vielleicht noch nicht das Ende. Das Wort Quant (quantum, lateinisch „wie groß“ „wie viel“) beschreibt etwas Messbares, Quantifizierbares. Das können sowohl Elementarteilchen in ihrer Partikelform sein, als auch kleinste Energieeinheiten. Die Quantenmechanik zeigt, dass nur Energieeinheiten (Quanten) einer bestimmten Größe von einem System zu einem anderen übertragen werden können.

Im Rahmen des „Pressefrühstücks“ präsentieren Institute der Fraunhofer-Gesellschaft regelmäßig aktuelle Forschungshighlights vor Ort und im Livestream. Bei der sechsten Ausgabe des #FEMoS am 29. September 2020 erfuhren die Teilnehmer mehr über das Thema Radarsensoren für Frontscheinwerfer sowie über die aktuellen Ergebnisse auf den Gebieten Energieforschung und Wasserstofftechnologie (Informationen unter http://s.fhg.de/iws-youtube). Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP startete mit dem Thema Entwicklung von Radarsensoren zur Integration in innovative Fahrzeugscheinwerfer. Aufgrund des Einsatzes moderner Fahrassistenzsysteme ist die Verwendung der Radartechnik im Automobilbereich ein unverzichtbarer Technologiebestandteil. Durch den Einbau einer stetig wachsenden Zahl von Sensoren in Kombination mit der begrenzten Verfügbarkeit exponierter Messstellen ergibt sich die Problematik, dass kaum noch Bauraum für die Installation von Sensoren verfügbar ist.

• Erneut TOP-Ranking für TU Ilmenau
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• Der leichteste Spiegel der Welt
• Neue Plasmatreat Academy: Forschung und Industrie im Dialog
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• Kolben aus dem 3D-Drucker für mehr Leistung
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Entsorgungs-Know-how sollte auch ins Ausland transferiert werden. Die Automobilindustrie möchte uns ja gerne weismachen, dass wir neue Autos kaufen sollen, um das Klima zu retten. Denn neue Autos mit den modernen, Kraftstoff sparenden Motoren seien um ein Vielfaches umweltfreundlicher als die alten Dreckschleudern. Was für eine Lüge! Zum einen verbraucht beispielsweise ein neuer Golf nur unwesentlich weniger Sprit als ein alter Golf. Und das gilt für alle anderen Marken und Modelle genauso. Das liegt unter anderem daran, dass heute selbst Kleinwagen, die es früher in sparsamen 30 und 40 PS-Ausführungen gab 70 und mehr PS haben. Und dann das Gewicht: Beim Beispiel Golf geblieben hatte der Ur-Golf so etwa 900 Kilogramm, während eine neuer Golf mehr als 1200 Kilogramm auf die Waage bringt. Und dieses Mehrgewicht muss schließlich bewegt werden.

Teil 2 – Schildert einige Möglichkeiten der ordentlichen Entsorgung und nennt deren Rechtsgrundlagen. Sonderfall: Das Auto geht ins Ausland. Die Rücknahme hat unentgeltlich zu erfolgen. Die Unentgeltlichkeit gilt ab der Überlassung an eine anerkannte Rücknahmestelle oder an einen vom Hersteller bestimmten anerkannten Demontagebetrieb. Als Rücknahmestelle sind nach der Begriffsbestimmung in § 2 Abs. 1 Nr. 15 AltfahrzeugV Annahmestellen definiert, bei denen Altfahrzeuge durch den Hersteller oder von ihm beauftragte Dritte zurückgenommen werden, ohne dass dort die Altfahrzeuge behandelt werden. Annahmestellen sind hingegen nach der Begriffsbestimmung in § 2 Abs. 1 Nr. 14 AltfahrzeugV Betriebe oder Betriebsteile, die Altfahrzeuge zur Bereitstellung und Weiterleitung an Demontagebetriebe annehmen, ohne selbst Demontagebetrieb zu sein.

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• Neues Gefahrstofflager
• Keine Corona-Gefahr durch Lüftungsanlagen