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Seit dem Herzschrittmacher ist der Nutzen der Elektromedizin bekannt: Cyborg ist eine Wortschöpfung, die sich aus den englischen Worten Cybernetic Organism zusammensetzt und sich ins Deutsche vielleicht am treffendsten als Maschinenmensch übersetzen lässt. In vielen Science-Fictions werden sowohl Horror als auch Segen der Verbindung von Mensch und Maschine beschrieben. Dabei geht es fast immer um die Verarbeitung elektrischer Signale zur Steuerung oder zum Auslesen der Hirnaktivitäten des Menschen. Moderne Neuroimplantate, medienwirksam 2020 durch die von Elon Musk mitbegründete Firma Neurolink an Schweinen demonstriert, versprechen genau dies: Steuern und Lesen von menschlichen Gedanken, Aktionen, Gefühlen. Den positiven therapeutischen Möglichkeiten, die die Technologie bietet, stehen mögliche Auswirkungen gegenüber, die mit den erschreckendsten SciFi-Horrorfilmen werden mithalten können und das menschliche Leben komplett auf den Kopf stellen.

Gedruckte flexible Elektroden für die Elektroenzephalographie (EEG) und für die Elektromyographie (EMG). Auf der Haut angebrachte Elektroden sind das Kernelement sowohl für die Elektroenzephalographie (EEG) als auch für die Elektromyographie (EMG). Neben einer guten elektrischen Leitfähigkeit müssen die eingesetzten Elektroden auch hautverträglich sein und einen geringen Haut-Elektroden-Widerstand aufweisen. Heutige Standardelektroden sind aus Metall gefertigt und mit einer leitfähigen Gelschicht versehen, welche einen großflächigen elektrischen Kontakt zwischen der Metalloberfläche und der zerklüfteten Hautoberfläche herstellt. Bei Langzeitmessungen kann das Gel austrocknen und eine zuverlässige Messung am Patienten verhindern. Im erfolgreich beendeten BMBF-Forschungsprojekt „NanoEDGE“ wurde am Fraunhofer Institut für Biomediyinische Technik IBMT ein alternativer Ansatz verfolgt – basierend auf der Annahme, dass sich ein niedriger Haut-Elektroden-Widerstand auch ohne Einsatz eines Gels realisieren lässt.

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• WGP erstellt Energieeffizienz-Checkliste für den Ernstfall

DIN EN ISO 16474-2/A1:2021-11 (Entwurf):
Beschichtungsstoffe – Künstliches Bestrahlen oder Bewittern in Geräten – Teil 2: Xenonbogenlampen – Änderung 1: Klassifizierung von Tageslichtfiltern (ISO 16474-2:2013/DAM 1:2021); Deutsche und Englische Fassung EN ISO 164747-2:2013/prA1:2021

DIN EN ISO 22553-7:2021-11:
Beschichtungsstoffe – Elektrotauchlacke – Teil 7: Nassfilmwiderstand (ISO 22553-7:2020); Deutsche Fassung EN ISO 22553-7:2021

DIN EN ISO 22553-8:2021-11:
Beschichtungsstoffe – Elektrotauchlacke – Teil 8: Abscheideäquivalent (ISO 22553-8:2020); Deutsche Fassung EN ISO 22553-8:2021

Dr. Stefan Kölle arbeitet seit 2011 beim Fraunhofer IPA. Er hat Technologiemanagement mit der Vertiefungsrichtung Energiemanagement studiert und im Bereich Legierungsabscheidung am Fraunhofer IPA in Stuttgart promoviert.

Herr Dr. Kölle, Sie wollen Anoden für die Wasserstoffgewinnung galvanisch mit Iridium beschichten. Verraten Sie mir mehr?

Kölle: Wir führen im Rahmen der H₂-Gigaprojekte ein Projekt durch, das zu den BMBF-Leitprojekten gehört, für die rund 500 Mio. Euro ausgeschüttet wurden. Mit unserem Teilprojekt haben wir letztes Jahr gestartet und sind aktuell dabei, Ergebnisse aus der Literatur zu screenen und zu untersuchen. Deswegen kann ich noch nichts zu konkreten Verfahren bzw. Elektrolyten sagen.

Wie die übrige deutsche und mutmaßlich auch globale Industrie ist die Galvano- und ­Oberflächentechnik im Wandel. Was wie eine Binsenweisheit klingt, ist auch eine prägnante Erkenntnis von Quereinsteigern in die Branche wie mir: Nach der Reportage über die komplett neu gedachte digitale Galvanik der Jentner Group in Heft 7, stand für diese Ausgabe ein Besuch beim mittelständischen Global Player Hansgrohe an. Das Thema Oberfläche ist hier Programm, schließlich ist ein makelloses Äußeres der Armaturen für Bäder und Küchen neben Korrosions- und Versschleißschutz das Verkaufsargument Nummer 1. Und hier kommt der Wandel wieder ins Spiel: Dass Hansgrohe auf ein Jahr mit märchenhaften Umsatzsteigerungen von mehr als einem Viertel gegenüber dem Vorjahr zurückblicken kann, geht auf das Gespür seiner Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter für Trends und ihre Bereitschaft, Veränderung zu leben zurück.

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Thorsten Koch bleibt CEO bei Dörken – Thorsten Koch hat bei Dörken überzeugt und macht weiter

Norbert Dallner wird Prokurist – Norbert Dallner übernimmt künftig mehr Veranwortung bei Tscherwitschke

GME mit neuem Vorsitzendem – Will die Welt mit neuen Werkstoffen besser machen: Prof. Christian Hopmann

Und die einen sind im Dunkeln und die andern sind im Licht. Und man sieht nur die im Lichte, die im Dunkeln sieht man nicht.“ So kann man es in der Dreigroschenoper von Bertolt Brecht hören oder lesen, und was im Theater als Hinweis auf soziale Missstände und die ungerechte Verteilung von Wohlstand gemeint war, kann auch auf die Geschichte der Wissenschaft übertragen werden, wie der britische Historiker James Poskett in seinem Buch über „die globale Geschichte der Wissenschaft“ herausgearbeitet hat, der er den Titel „Horizonte“ gegeben hat. Zwar bestreitet niemand, dass „Die Geburt der modernen Wissenschaft in Europa“ zu verorten ist, wie Gelehrte geschrieben haben – und zwar zu Beginn des 17. Jahrhunderts –, und jeder Interessierte wird wissen, dass Kopernikus Pole, Newton Engländer, Kepler Deutscher, Descartes Franzose, Huygens Holländer und Galilei Italiener war, um ein paar Namen aufzuführen.

Aluminiumbauteile werden seit Jahren erfolgreich mit Chrom(III)-haltigen Passivierungen behandelt. In der Produktion wird ein robustes Verfahren mit guter Reproduzierbarkeit gefordert. Hierfür ist es notwendig, den gesamten Prozess von der Vorbereitung der Oberfläche in Entfettung, Beize und Dekapierung über die Passivierung bis hin zur Trocknung zu verstehen und zu berücksichtigen. Das Verfahren ist etabliert und hat Einzug in verschiedene Normen gehalten, muss aber zugleich immer höheren Qualitätsansprüchen genügen. Gerade im Fall der korrosionsanfälligen und hochlegierten Aluminiumlegierung EN AW-2024 T3 wird deutlich, welche Rolle die einzelnen Schritte des Beschichtungsprozesses haben, und dass die Anwendungsparameter exakt aufeinander abgestimmt werden müssen, um ein zufriedenstellendes und auf die hohen Ansprüche zugeschnittenes Endergebnis zu erreichen.

Im Kessel der Trockendampfreinigungsanlage hat die Dampferzeugung des Oberflächenreinigungsprozesses ihren Ursprung. Welche Kesselkon­struktionen erwogen wurden und welche schließlich als günstigste Lösung ermittelt wurde, lesen Sie in diesem Teil. Die Dampferzeugung im Kessel und der geschlossene Kreislauf des Wassers: Der Kessel ist das Herzstück des Dampf-Systems. Der moderne, gegen Wärmeverlust an die Umgebung isolierte Kessel wird durch einen Erdgas-Brenner erwärmt. Erhitztes Rauchgas strömt durch die Kesselrohre aufwärts. In einem häufig eingesetzten Musterkessel werden die heißen Gase von dem Brenner in das Rohr der 1. Ebene übergeben und in Strömungsrichtung bis zu 3 Mal durch eine Reihe von vielen dünnen Röhren bewegt (2. und 3. Ebene), um die maximale Wärmeübertragung durch die Rohroberflächen an das umgebende Kesselwasser zu erreichen.

Weil es nur bedingt zur eigentlichen Wertschöpfung beiträgt, ist Entgraten ein wenig geliebtes und untersuchtes Bearbeitungsverfahren. Bei Kunststoffteilen ist das Entgraten an sich nicht üblich, weil z. B. Spritzgießen gratfreie Werkstücke liefert. Trotzdem muss in sehr vielen Fällen entgratet werden. Ein Zweiteiler über Grundlagen, Materialien und Verfahren. Strahlspanen: Aufgrund der Nennungen und Fachberichte in der Literatur wird Strahlspanen zum Entgraten von Kunststoff und Gummi häufiger als Gleitschleifen angewendet. Dabei muss dieses Verfahren unterteilt werden in das aus der Metallbearbeitung bekannte Druckluft- und Schleuderradstrahlspanen sowie in das Strahlen von mit Trockeneis oder flüssigem Stickstoff unterkühlten Werkstücken (siehe folgender Abschnitt).

Oberflächenreaktionen mal anders: Empa-Forscher lassen Kopplungsreaktionen nicht in Flüssigkeit, sondern im Hochvakuum auf einer Goldoberfläche ablaufen. Durch die Erkenntnisse könnte auch die flüssige Chemie weiterentwickelt werden. Chemische Synthesen in Flüssigkeiten und Gasen finden im dreidimensionalen Raum statt. Aus zufälligen Kollisionen muss in extrem kurzer Zeit etwas Neues entstehen. Doch es geht auch anders: Auf einer Goldoberfläche im Ultrahochvakuum können still nebeneinanderliegende Moleküle dazu gebracht werden sich zu verbinden – sogar solche, die in Flüssigkeiten nie miteinander reagieren möchten. Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa haben nun eine solche Reaktion entdeckt. Das Beste daran: die Experten können „auf Zeitlupe schalten“ und bei jedem Reaktionsschritt zusehen.

Neues trivalentes Chromverfahren bietet unkomplizierte Abwasserbehandlung: Im dekorativen sowie funktionellen Bereich der Galvanotechnik spielen Chromschichten eine entscheidende Rolle. Die helle, glänzende und harte Schicht hat einen hohen Stellenwert in der Armaturen-, Möbel- und Automobilindustrie. Durch das Ersetzen von sechswertigen Chrombädern durch trivalente Elektrolyte ergibt sich oftmals das Problem, dass sich die Schichten optisch voneinander unterscheiden und so ein Mischverbau nicht möglich ist. Das Saphir 2000 BL Verfahren der Fa. Kiesow Oberflächenchemie GmbH & Co. KG aus Detmold ist ein modifiziertes, trivalentes Chromverfahren welches Abscheidungen mit b*-Werten im negativen Bereich (-0,5 bis -1) ermöglicht. Es ist speziell für die Ansprüche der Automobilindustrie entwickelt worden).

Für einen Dresdener Galvanik-Dienstleister realisierte der Sonderanlagenbauer FK Galvanik eine vollautomatische Eloxal-Anlage mit 47 Bädern. Die Großgalvanik für Flugzeugteile setzt Standards in den Bereichen Anodisieren, Hartanodisieren, Chromatieren und Färben. Die Entfettungs- und Spülbäder sind mit insgesamt 54 Ultraschallsystemen von Weber Ultrasonics aus Karlsbad ausgestattet. Es war ein Brand, der bei der Nehlsen-BWB Flugzeug-Galvanik Dresden GmbH & Co. KG die Investition in eine neue Anlage für das Eloxieren/Anodisieren erforderlich machte. Das zur Schweizer BWB-Gruppe gehörende Unternehmen ist langjähriger Partner der Luftfahrtbranche mit zahlreichen Zertifizierungen (QSF-A/B – extended Workbench with additional capabilities) und der Industrie. Entsprechend hoch waren die Anforderungen an die Qualität, Kapazität und Prozessstabilität sowie die Größe der Bauteile, die in der neuen Galvanikanlage behandelt werden können.

Die Investition in neue Galvanikanlagen ist für Unternehmen immer mit Herausforderungen verbunden. Die Anlagen sollen rechtzeitig in Betrieb gehen und dauerhaft leistungsfähig, innovativ, ressourcenschonend und betriebssicher sein. Die Wahl des richtigen Anlagenbauers ist deswegen besonders wichtig. Er muss die Anforderungen des Kunden verstehen und in der geplanten Zeit die bestmögliche Anlage für den Kunden errichten. Dafür muss der Anlagenbauer – in diesem Fall Metzka aus Schwanstetten – viele Faktoren berücksichtigen: Welche Galvaniktechnologie verwendet wird, welche Einsatztemperaturen und chemischen Medien eingesetzt werden und welche Konstruktionswerkstoffe unter diesen Einsatzbedingungen die höchste Prozess- und Betriebssicherheit ermöglichen.

Die Bedeutung der Kontrolle des Stromflusses: Wenn Strom von Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird, fließt der Strom in Wellenform. Genauso wie ein Licht, das mit einem solchen Strom betrieben wird, flackern würde, werden auch elektrochemische Prozesse beeinträchtigt, indem sie entweder verlangsamt oder gestoppt werden, wenn auch nur für Millisekunden – und für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar. Dieser Artikel zeigt, wie die Schwankungsbreite dieser Wellen – hoch oder niedrig – einen erheblichen Einfluss auf die Homogenität und Streufähigkeit, die Beschichtungsqualität und die für die Metall-veredelung erforderlichen Ressourcen hat.
Numerische Messwerte zeigen Durchschnittsspannung an: Die Spannungsanzeige auf einer Gleichrichtertafel ist nur ein Durchschnittswert. Was wirklich zählt, ist der Prozentsatz der Nennspannung, der tatsächlich genutzt wird. Zum Beispiel entsprechen 7,3 V eines 18-V-Gleichrichters 40,4 %. Das Schaubild in Abbildung 1 zeigt, wie die Realität hinter diesem Durchschnitt aussieht und was tatsächlich passiert.

Nach 2-jähriger, Corona-bedingter Unterbrechung meldete sich der Winterthurer Oberflächentag an der ZHAW Winterthur Anfang Juni mit 95 Teilnehmern zurück. Die acht Vorträge drehten sich um das Thema „Smart Coatings“. 14 Aussteller waren bei der Industrieausstellung vertreten. Was bedeutet eigentlich Smart Coatings? Dieser neue Begriff stammt aus dem 21. Jahrhundert und bezeichnet Beschichtungen, die auf einen äußeren Reiz reagieren können, so wie beispielsweise die menschliche Haut. Deshalb werden sie auch Bioinspired Coatings genannt. Ein Beispiel: Es gibt selbstheilende Beschichtungen, auf der Kratzer wieder verschwinden. Der globale Markt für Smart Coatings soll bis 2025 in etwa 25 Mrd. US-Dollar erreichen und damit massiv wachsen.