Artikelarchiv

Die elektrochemische Strukturierung von Metalloberflächen in wässrigen Lösungen wird bei sehr hohen Stromdichten durchgeführt. Dabei bilden sich vor der Metalloberfläche Filme, die nur einen geringen Anteil an Wasser aufweisen. Dadurch kann die Metallauflösung mit einem hohen Wirkungsgrad und die sonst übliche Sauerstoffentwicklung stark reduziert ablaufen. Bei den Deckfilmen wird zwischen der Bildung von Anionen, von einfachen Hochfeldoxiden, von Spinellen und von instabilen Oxiden unterschieden. Je nach Art des aufzulösenden Metalls und des Deckfilms lassen sich unterschiedliche Schichtsysteme vor der Metalloberfläche beschreiben.

Dieser Aufsatz ist Herrn Prof Dr. Heinz Liebscher zum 60. Geburtstag gewidmet

1 Einführung

Die technische Realisierung der High-speed- Abscheidung hängt maßgeblich davon ab, wie es unter den Bedingungen eines intensiven Stoffüberganges gelingt, Schichten mit gewünschten funktionellen Eigenschaften abzuscheiden. Wie aus dem Schrifttum bekannt ist [1,2], treten bei der Hochgeschwindigkeitsabscheidung beachtliche Probleme bei der Einhaltung der geforderten Schichtqualität auf. Rauhigkeiten, ungleichmäßiges Schichtwachstum, nicht kontrollierbare Änderungen im Schichthabitus werden z.B. als Probleme der elektrolytischen Schnellabscheidung genannt. Die bislang vorliegenden, zum Teil recht widersprüchlichen Untersuchungsergebnisse erlauben noch nicht, das Erscheinungsbild der High-Speed-Abscheidung allgemeingültig zu beschreiben.

Der Strukturchrombeschichter GWC Coating GmbH sorgt für klare Prozesse: Um für die hohen Flexibilitätsansprüche der Maschinenbau- und Automobilindustrie optimal aufgestellt zu sein, arbeitet die auf Perlstrukturdünnschichtchrom spezialisierte GWC Coating GmbH seit Dezember 2013 mit einem neuen ERP-System.

Das in Villingen-Schwenningen ansässige Unternehmen war 2009 mit einem ungewöhnlichen Projekt an den Start gegangen. Für den in Frankreich im Bau befindlichen, derzeit größten Reaktor zur Energiegewinnung mittels Kernfusion sollte 45 000 km Draht mit einer Perlstrukturchromschicht beschichtet werden. Hierzu entstand am Ostrand des Schwarzwalds eine weltweit einmalige Anlage für Drahtbeschichtung, die seit Oktober 2009 kontinuierlich läuft und in der in den vergangenen vier Jahren 13 600 km Kupfer- sowie 26 500 Kilometer Supraleiterdraht verchromt wurden.

Der nachstehende Beitrag war Bestandteil des Vortragsprogrammes im Rahmen des EAST-Forums 1999 am 28. Mai 1999 in Schwäbisch Gmünd

1 Introduction

The need of miniaturised structures is not only triggered by the applications in telecommunication, modern measuring systems, traffic and medicine. Small lateral structural widths and high aspect ratios of cavities, grooves etc. are required.
In order to ablate material with a laser, it is necessary to surpass a material dependent energy volume density. For fixed laser parameters, the ablation behaviour of any sample is primarily influenced by its optical (reflectivity R, linear absorption coefficient) and thermal (heat diffusion coefficient D) properties. Therefore, ablation thresholds F,„ and rates per pulse d vary.
The energy of a laser pulse is absorbed by the electrons of the material. The absorption mechanism is different for opaque and transparent samples. Linear absorption is the main contribution in opaque materials (e.g. metals) whereas absorption has to be realized by non- linear processes in transparent materials (e.g. dielectrics). These nonlinear processes are avalanche ionization and multiphoton ionization. After electronic excitation, the energy is transferred to the lattice and heats it up to boiling and/or to vaporisation temperature. Then, electrons and lattice are in thermal equilibrium. The transfer time of the electronic energy to the lattice (electron-phonon-relaxation time Tg) is of the order of picoseconds.

Bericht über eine Veranstaltung der DGO-Bezirksgruppe Nürnberg-Nordbayern

Am 10. Januar 2006 fand im Hörsaal der Fachschule Nürnberg die erste Themenveranstaltung der DGO-Bezirksgruppe Nürnberg-Nordbayern statt. Norbert Distelrath begrüßte die Teilnehmer und sprach ihnen die besten Wünsche zum neuen Jahr aus. An- schließend begrüßte er die Referenten der ersten Vortragsveranstaltung. Vortragende zum Thema Stromverteilung und optimale Anordnung am Gestell waren Dr. Unruh von der Fachschule mit einer Einführung zum Thema und M. van der Gugten von InnPro Technology BV mit der Vorstellung der Anwendung eines Rechenprogramms zur Vorbestimmung der Verteilung in einer galvanischen Zelle. Dr. Unruh legte einführend dar, dass die unterschiedliche Verteilung auf Grund der stark unterschiedlichen Leitfähigkeiten der metallischen Elektroden und des Elektrolyten wegen des Ohmschen Gesetzes zustande kommt.

Verschiedenste Maßnahmen zur Senkung des Treibstoffverbrauchs von Fahr- und Flugzeugen werden aktuell intensiv beforscht. Treiber hierfür ist nicht nur der hohe (und in der Zukunft sicher steigende) Treibstoffpreis, sondern auch der Zwang zur Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen. Beschichtungen, die in der Lage sind, den Strömungswiderstand von Flug- und Fahrzeugen zu reduzieren, können hierzu einen erheblichen Beitrag leisten. Der Schlüssel zu einer Reduzierung der Wandreibung von fluiden Medien (Luft und Wasser) liegt in einer an die Strömungsverhältnisse angepassten Mikrotopografie der Oberfläche in Kombination mit einer geeigneten Oberflächenchemie.

Immer mehr Prozesse sollen elektrifiziert werden, wobei der Strom bis 2030 zu 80 % aus erneuerbaren Energiequellen kommen soll. Dafür muss das Energiesystem, aber auch das Stromnetz angepasst werden. In den nächsten Jahren sollen 14.000 Kilo­meter Stromleitungen neu installiert werden. Bisher sind lediglich 1.900 Kilometer gebaut und angeschlossen. Diese Mammutaufgabe gewinnt zwar durch die vor kurzem beschlossenen beschleunigten Genehmigungsverfahren an Tempo, aber wegen des Personalmangels ruckelt es schon wieder. Dabei gibt es so ehrgeizige Vorhaben wie die unterirdische Verlegung von 700 Kilometer Kabel auf der Südlink-Stromtrasse von Schleswig-Holstein nach Baden-Württemberg.

Bei der Stromversorgung galvanischer Anlagen sind ähnlich wie auf einigen anderen Sektoren der Galvanotechnik in den USA gewisse Abweichungen von den deutschen bzw. europäischen Verhältnissen festzustellen. Diese Besonderheiten werden nachfolgend besprochen. Seit einigen Jahren werden in den USA gegenüber den in Europa vorherrschenden Selen-Gleichrichtern bevorzugt Germanium-Gleichrichter eingesetzt. Außerdem werden in Amerika in weit größerem Maße als bei uns noch Umformer-Aggregate benutzt.

Wirtschaftliche Gesichtspunkte bestimmen die Ausrüstung von Produktionsstätten. Die Wirtschaftlichkeit einer galvanischen Anlage ist der wesentliche Faktor, der auch die Konstruktion von „Stromquellen für die Galvano-Technik“ bestimmt. Es kann somit nicht allein ein einzelnes Bauelement innerhalb einer Stromquelle betrachtet werden, sondern es ist darüber hinaus von größter Bedeutung, die Stromquelle im Rahmen einer galvanischen Anlage zu sehen.

500 Euro und mehr pro Megawattstunde: So viel kostete Strom im Großhandel vereinzelt im vergangenen Jahr. Vor allem in der zweiten Jahreshälfte traten Spitzenpreise auf; in KW 51 betrug der wöchentliche Mittelwert gar 293 Euro/MWh. Im Jahresmittel wurde für Strom an der Börse 97 Euro/MWh bezahlt, mehr als dreimal so viel wie im Vorjahr.Wie diese Rekordpreise zustande kamen, haben Wissenschaftler des Energiewirtschaftlichen Instituts (EWI) an der Universität zu Köln in der Kurzanalyse „Strompreise im Jahr 2021 auf Rekordniveau“ untersucht. Die Analyse von Dr. Eren Çam, Fabian Arnold und Konstantin Gruber basiert unter anderem auf dem – nun frei verfügbaren – EWI Merit-Order Tool 2022, mit dem die Einsatzreihenfolge konventioneller Kraftwerke anhand ihrer Grenzkosten abgebildet werden kann. „Im Jahr 2020 war die Nachfrage nach Strom, Erdgas und Steinkohle in Folge der sich weltweit ausbreitenden Corona-Pandemie eingebrochen“, sagt Dr. Eren Çam. „Deshalb war Strom 2020 deutlich günstiger als im Jahr 2019.