Artikelarchiv

Fachzeitschriften aus aller Welt...    für Sie gesichtet!

Ende vergangenen Jahres veranstaltete die Brenntag GmbH in Zusammenarbeit mit der Purolite GmbH und der bi.bra Abwassertechnik GmbH in Halle (Saale) ein zweitägiges Seminar zur vorgenannten Thematik. Zielgruppe des Seminars waren Führungskräfte und qualifizierten Fachkräfte, die für den sicheren, effizienten und störungsfreien Betrieb der Wasserbehandlung in galvanotechischen Betrieben verantwortlich sind. Anerkannte Fachleute referierten über aktuelle Methoden und Technologien der Wasseraufbereitung, Abwasserbehandlung und Wertstoffrückgewinnung und zeigten den Teilnehmern neue Möglichkeiten auf, den Betrieb dieser Anlagen technologisch wirtschaftlicher, risikominimierter und hygienisch einwandfrei zu führen.

4.3 Polymere

In Betrieben der Oberflächentechnik sammeln sich auch Rückstände zahlreicher Kunststoffe an. Dafür bietet der Markt Dienstleister an, die aus den Abfallkunststoffen noch sinnvolle Recyclate machen oder andere Verwendungen finden.

Für die Betriebe, bei denen diese Kunststoffreste anfallen, kann es sinnvoll sein, die Menge des voluminösen Kunststoffes zu kompaktieren. Das trifft besonders auf Verpackungs- und Abdeckfolien sowie für Rohrreste und andere Hohlkörper zu. Bei Schaumstoffen und aufgeblähtem Styropor haben sich auch organische Lösungen bewährt, die diese voluminösen Materialien auf erheblich kleineren Raum bringen und damit Transport- und Lagerkosten sparen.

Meinen Enkelkindern schaue ich gern beim Malen zu. Den Kleinen stehen eine Reihe von Mal- und Zeichentechniken zur Verfügung: Mit Pinsel und Wasserfarben, Fingermalfarben oder Wachsmalkreiden bringen sie ihre Ideen zu Papier. Ich unterstütze sie gern dabei und erfreue mich daran, wie sich mit der Zeit ihre Geschicklichkeit verbessert sowie grob- und feinmotorische Bewegungsabläufe sicherer und souveräner werden. Meist stehen auf dem Tisch mehrere Kisten mit einem Wirrwarr aus Buntstiften, Filzstiften und Wachsmalkreiden, die die Kinder eifrig strapazieren. Und schnell landet auch mal das Stiftende im Mund, wird ange- lutscht oder gar angeknabbert ...

Bohrer, Hartmetallfräser oder Ultraschallspitzen von Komet – die große Stärke der Medizininstrumente der Gebrüder Brasseler GmbH & Co. KG (Lemgo) liegt in der Präzision – bis ins kleinste Detail. Für die Beschriftung von Komet-Instrumenten kaufte Brasseler eine Piranha Multishift der ACSYS Lasertechnik GmbH (Kornwestheim) – ein kundenorientierter Entwicklungspartner und Technologieführer von Laseranlagen für die Medizintechnik.

Lasermodifizierte Oberflächen verbessern Osseointegration und biomechanische Verankerung von kommerziellen Implantaten aus reinem Titan

Osseointegrierte Implantate, die im Schläfenbein eingesetzt werden, stellen einen wesentlichen Anteil an knochenverankerten Hörsystemen dar. Trotz geringer Zahl von Fällen des Implantatversagens sind für einfachere Implantatprozeduren und frühere Belastungsmöglichkeiten Implantate notwendig, die Knochenwachstum, Knochenbindung und biomechanische Stabilität fördern. In der vorliegenden Arbeit wurden kommerzielle, schraubbare Titanimplantate untersucht. Verglichen wurden gefertigte Implantate mit laserbearbeiteten Implantaten, deren Oberfläche im Bereich des Gewindes selektiv abgetragen wurde. Als Laser wurde ein Nd:YAG Laser verwendet, um die Mikrotopographie mit einer Nanotextur zu überlagern und mit einer dickeren Oxydschicht zu versehen. Nach achtwöchigem Verbleib der Implantate in Kaninchen-Schienenbeinknochen stiegen die Werte von Resonanzfrequenzanalysen (RFA) sowohl bei behandelten als auch bei unbehandelten Implantaten vom Zeitpunkt des Einpflanzens bis zum Zeitpunkt der Entnahme an. Das notwendige Drehmoment für die Entfernung des Implantats (Removal Torque RTQ) zeigte eine 153 % höhere biomechanische Verankerung bei laserbehandelten Implantaten als bei den unbehandelten, gefertigten Implantaten. Beide Implantate zeigten bei großen Knochenflächen (KF) und großen Knochenimplantat-Kontakt-Werten (KIK) vergleichbare Daten, jedoch mit unterschiedlichen Bruchbildern nach biomechanischer Testung. Bruchlinien der laserbehandelten Implantate traten im Knochengewebe selbst auf in einem Abstand von etwa 30–50 ?m zur laserbehandelten Oberfläche. Beim unbehandelten Implantat trat der Bruch direkt an der Grenzfläche zwischen Knochen und Implantat auf. Eine starke Korrelation bestand zwischen RTQ und KIK sowie zwischen RFA und KF. Die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix, die mineralisierte Knochenfläche und die Osteozytendichte waren bei beiden Implantattypen im Bereich der Knochenhaut vergleichbar, wo sich überall Knochen neu gebildet hat. Mittels eines Gießharzätzprozesses konnten Knochenkanälchen detektiert werden, die direkt an die laserbehandelte Oberfläche reichten. Transmissionsrasterelektronenmikroskopaufnahmen zeigten die Kanälchen in unmittelbare Nähe zur Oberfläche zusammen mit hochgradig geordneten Kollagenfasern, die parallel zur Implantatoberflächenstruktur angeordnet waren. Es kann geschlussfolgert werden, dass die physiko-chemische Veränderung der laserbehandelten Oberfläche (dickere Oxidschicht, mikro- und nanoskalige Textur) die Knochenbindung verbessert. Dies verspricht Vorteile in Fällen, bei denen eine hohe biomechanische Stabilität an der Grenzfläche notwendig ist, wie beispielsweise bei Situationen, in denen eine frühe Beanspruchung vorliegt, oder bereits Beeinträchtigungen der Knochensubstanz vorliegen.

Getreu dem Satz: „Wenn Weiches sich mit Hartem bindet, gibt es einen guten Klang“ lässt sich die gelungene Integration eines Kiefer-Implantats anhand des Klangs bewerten, wenn man daran klopft. Osseointegration – die Verbindung von Knochensubstanz mit einem Implantat ist nicht nur in der Zahnheilkunde ein Begriff. Osseointegration ist auch bei der Knochenverankerung von Arm- oder Beinprothesen entscheidend. Im Gegensatz zu den häufig eingesetzten, schaftbasierten Prothesen, welche auf den Stumpf der amputierten Extremität aufgesetzt werden, wird eine Endo- Exoprothese in den Knochen integriert und die Prothese durch die Haut geführt. Diese Art der Prothese erlaubt eine verbesserte Kraftübertragung und sie wird aufgrund der Kraftrückkopplung an den Knochen zumeist eher als Teil des Körpers erfahren.

Die 7. NRW Nano-Konferenz

Die Konferenz

Diese fand vom 7. bis 8. Dezember 2016 in Münster statt. Ca. 700 Gäste aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik waren gekommen, um in einen interdisziplinären Dialog über Chancen, Risiken und Potenziale der Nanotechnologie zu treten. Sie kamen aus 14 verschiedenen Ländern einschließlich der USA und Canada. Die im 2-Jahres-Turnus in Dortmund oder Münster abgehaltene Konferenz bot Fachvorträge hochkarätiger Referenten aus Unternehmen und Forschungsinstituten zu aktuellen Trends der Nanotechnologie.

Optische Technologien, noch vor wenigen Jahren von Ausnahmen abgesehen nur Gegenstand von Forschung und Entwicklung, brechen zunehmend in neue Einsatzgebiete auf und ersetzen in der Industrie herkömmliche Techniken und Verfahren. Die Palette der Anwendungen reicht von der Photovoltaik und Optoelektronik über die industrielle Bildverarbeitung bis hin zur Medizin- und 3D-Printingtechnik. Insbesondere die Lasertechnik spielt dabei eine wichtige Rolle.

In Betrieben der Oberflächentechnik können durch den Einsatz einer Direktbeheizung der Energiebedarf und damit die Kosten gesenkt werden, wie der folgende Beitrag zeigt.

1 Einführung

Die galvanische Oberflächenveredlung benötigt oft wässrige Bäder, die erst bei Temperaturen über 70 °C, oft sogar erst bei 95 bis 98 °C gut und effektiv arbeiten. Unter anderem ist dies für die Nachverdichtung/das Sealing beim Eloxieren (über 95 °C), bei Glanzbädern (65 bis 80 °C) für die Aluminiumveredlung oder auch bei chemisch Nickelprozessen (85 bis 93°C) notwendig. In allen Fällen handelt es sich um wässrige Lösungen, welche eine hohe Wärmekapazität aufweisen und die auf eine Beheizung somit relativ träge reagieren.

Die Jahrestagung des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien (FVEE) am 2. und 3. November 2016 im Berliner Umweltforum stand unter dem Motto „Forschung für die Energiewende – Die Gestaltung des Energiesystems“. Folgt man den Beschlüssen der Pariser Klimakonferenz, dann muss die Energieversorgung bis Mitte des 21. Jahrhunderts klimaneutral erfolgen. Der Ausbau der erneuerbaren Energien spielt dafür eine Schlüsselrolle. Um das Ziel einer nachhaltigen Energieversorgung zu erreichen, gibt es verschiedene Wege. Die Tagung des FVEE beschäftigte sich mit der Frage, welche Optionen die Politik hat, die Energiewende zu einem Erfolg zu führen und die gesetzten Klimaziele zu erreichen und welchen Beitrag die Forschung dazu leisten kann.

Herstellungsprozess von Elektroden für Lithium-Ionen Batteriezellen

4            Elektrodenfertigung

Entlang der Wertschöpfungskette ist die Elektrodenfertigung ein entscheidender Schritt für eine qualitativ hochwertige und effiziente Gesamtfertigung. Eine Voraussetzung dafür ist der Einsatz von hochwertigen Ausgangsmaterialien (Lithium-Metall Oxide, Grafit etc.), welche in Abhängigkeit vom Produzenten sehr starken Schwankungen unterworfen sein können. Aus diesem Grund geht der Elektrodenproduktion in der Regel eine ausführliche Wareneingangskontrolle voraus, um gleichbleibende Eigenschaften wie Partikelgrößenverteilung oder chemische Zusammensetzung gewährleisten zu können, welche einen starken Einfluss auf die Güte der Zellen haben.

Wer mit offenen Augen durch Deutschland fährt, sieht die Auswirkungen der Energiewende nun fast überall. Im Norden drehen sich die Windräder und je weiter südlich man kommt, desto mehr Photovoltaik-Anlagen auf Freiflächen und Dächern sind zu sehen. Das Landschaftsbild hat sich gewaltig geändert. Allen wird es nicht gefallen, aber Braunkohletagebaue sind auch nicht gerade ein Hingucker!

Wie sieht es nun aber mit der Effektivität von Photovoltaik-Anlagen im Winter aus? Einerseits scheint die Sonne im Winter kurz und andererseits wird die tiefstehende Sonne auch noch durch eine Schneedecke auf den Modulen an ihrer „Arbeit“ gehindert. Photovoltaik-Anlagen erzielen Dreiviertel ihres Jahresertrages im Sommer auf Grund des starken und langen Lichteinfalls.

Cu-Ni-Cr: Ersatz für die Nickelzwischenschicht

Frage: Wir vernickeln und verchromen seit vielen Jahren Möbelbeschläge, Badezimmer-, Esstischzubehör wie Serviettenringe und eine Reihe kleinerer Gebrauchsgegenstände. Das sind zwar keine Teile, die ständig Körperkontakt haben und daher der Nickelbegrenzung nach DIN EN 1811-2015-10 bzw. den entsprechenden Vorschriften von REACh unterliegen. Wir möchten uns aber für den Fall vorbereiten, dass dies doch einmal eintreten könnte und überlegen daher, die Nickelzwischenschichten zu ersetzen. In der Literatur lesen wir, dass sich Weißmessing dazu eignen würde und überlegen, wie wir am besten vorgehen sollen.

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Allseits bekannt ist die Tatsache, dass sich Verunreinigungen auf nachfolgende Beschichtungssysteme negativ auswirken bzw. zu Beschichtungsstörungen führen können. Dabei gilt es das Zusammenspiel von Chemie, Mechanik, Temperatur und Zeit (Sinner’scher Kreis) im Rahmen der industriellen Teilereinigung zu verstehen und zu quantifizieren.

Nano- und Galvanotechnik – passt das zusammen?

Ich schreibe diese Kolumne während meines Aufenthalts auf der Nanotech 2017 in Tokio, der weltweit größten Fachmesse für Nanotechnologie. Interessanterweise ist diese Veranstaltung mit der SurTech, der japanischen Fachmesse für Oberflächentechnik mit dem dominierenden Schwerpunkt Galvanotechnik, gekoppelt.