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Ständiger Fortschritt der Technik

Ich schätze, dass fast jeder Leser der „Galvanotechnik“ auf die eine oder andere Weise mit Technik zu tun hat und die meisten von uns halten es für selbstverständlich, dass neue Entwicklungen in der Technik gut sind. Aber ist das immer wahr? Lassen Sie mich zunächst feststellen, dass einige neue Entwicklungen kommerziell erfolgreich werden – aber kommerzieller Erfolg bedeutet nicht unbedingt, dass für uns als Individuen oder als Gesellschaft eine neue Technologie immer gut ist. Ich werde einige technologische Entwicklungen des letzten Jahrzehnts betrachten, um beide Aspekte zu bewerten. Lassen Sie mich mit dem Thema Transport beginnen.
Der Segway (Abb. 1) wurde in den USA entwickelt und hergestellt. Es ist zweifellos ein sehr intelligentes und ausgeklügeltes Gerät mit computergestützten Kreiselstabilisatoren. Aber es war nie wirklich ein kommerzieller Erfolg. Das lag zum Teil daran, dass es weder für den Einsatz auf der Straße noch auf dem Bürgersteig geeignet war. Es fand eine begrenzte Verwendung in großen Fabriken und Lagerhallen oder, wie in Abbildung 1, als Freizeitbeschäftigung.

Die Entwicklung schreitet in allen Berufszweigen rasant voran, so auch in der Galvanotechnik. Die Ausbildungsbetriebe beklagen nicht nur, dass es zu wenige ausbildungsfähige junge Menschen gibt, sie beklagen auch die Ausbildungsmöglichkeiten an den berufsbildenden Schulen. Das Technische Berufskolleg Solingen (TBK) wird diesem Zustand durch eine umfassende Modernisierung mit Neubauten und zukunftsweisenden Einrichtungen ein Ende bereiten.

Stork Oberflächentechnik nimmt eine vollautomatische Roboterlackieranlage in Betrieb und erweitert gleichzeitig das Firmengelände am Standort Dortmund.

„Durch die Inbetriebnahme der neuen vollautomatischen Roboterlackierstraße haben wir ein echtes Alleinstellungsmerkmal im Bereich der Lohnbeschichtung“, so Dr. Philip Stork, der zusammen mit seinem Bruder Felix Stork und seinem Vater Hans- Bernd Stork die Geschäfte des Dortmunder Familienunternehmens leitet.
Die Anlage, deren Herz ein Hightech-Lackierroboter vom Typ Fanuc P-250iB-15 ist, besticht durch extrem kurze Durchlaufzeiten, konstant reproduzierbare Qualität sowie Bearbeitungskosten, die unter denen der manuellen Beschichtung liegen.

Dünnere Beschichtungen auf feuerverzinktem Stahl möglich

Duplex-Systeme bestehen aus einer Feuerverzinkung und einer Beschichtung. Der wesentliche Vorteil von Duplex-Systemen ist die hohe Schutzdauer, die deutlich länger ist als die Summe der jeweiligen Einzelschutzdauer aus Verzinkung und Beschichtung. Erstmals trägt die Beschichtungsnorm DIN EN ISO 12944 der Langlebigkeit von feuerverzinktem Stahl ansatzweise Rechnung und ermöglicht um ein Drittel dünnere Beschichtungen auf feuerverzinktem Stahl. Die Normenreihe DIN EN ISO 12944 „Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme“ regelt den Korrosionsschutz durch organische Nassbeschichtungssysteme auf „schwarzem“ und auch auf feuerverzinktem Stahl (Duplex-Systeme). Die überwiegend aus dem Jahr 1998 stammenden Normen wurden 2018 komplett aktualisiert.

Der zweite Tag des Ulmer Gesprächs präsentierte ausschließlich Vorträge rund um das Thema Industrie 4.0. Gegliedert war der Vortragstag in die drei Gebiete Umsetzungsstrategien, Anlagentechnologie und schließlich, entlang der Prozesskette, die Qualitätssicherung.

Was bedeutet Digitalisierung für den Mittelstand? Dr. Stefan Hallerstede meint, dass Digitalisierung die Marktdynamiken revolutioniert und neue Chancen für den Mittelstand birgt. Der Vortrag diskutierte diese Veränderung und zeigte auf, wie in einer digitalen Transformation das „Was“ und „Wie“ der Digitalisierung adressiert wird, um sich gegen Großkonzerne und digitale Vorreiter zu behaupten.

Zum wiederholten Male war die Tissot-Arena vor den Toren Biels Schauplatz der jährlich stattfindenden Fachtagung der Schweizerischen Gesellschaft für Oberflächentechnik (SGO). Die „Galvanotechnik“ war vor Ort und berichtet.
Die Vortragsreihe startete, nach Anmeldung und Morgenkaffee, mit dem Referat von Prof. Bojan Podgornik vom IMT Ljubljana in Slowenien, der über die Eigenschaften und Vorteile der Kombination von chemischen, elektrochemischen und physikalischen Abscheideverfahren berichtete. Konstrukteure und Ingenieure moderner Maschinen und Komponenten stehen unter höchstem Druck, die gesetzlichen Anforderungen an umweltfreundliche Leichtbaulösungen zu erfüllen, die kosteneffizient und sicher sind und alle Kundenanforderungen erfüllen. Dies zeigt sich am deutlichsten in der Automobil- und Luftfahrtindustrie.

Das Z.O.G. (Zentrum für Galvano- und Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd) hat zur Mitglieder-Versammlung nach Böbingen an der Rems eingeladen und 35 Mitglieder + Begleitpersonen sind dieser Einladung gefolgt. Die Firma Probas Plating stellte hierfür Räumlichkeiten zur Verfügung. Das Z.O.G. sorgte für das leibliche Wohl und im Laufe des Nachmittags präsentierte Daniel Proba, Geschäftsführer und Inhaber der Probas Plating GmbH, sein Unternehmen.

Geschäftsführer Erich Arnet begrüßte die Gäste und den Oberbürgermeister der Stadt Böbingen, Jürgen Stempfle, und dankte Herrn Proba für den freundlichen Empfang in seinem Hause. Stemp e begrüßte ebenfalls die Gäste und nutzte die Gelegenheit die wirtschaftliche Situation des Standorts zu erläutern. Industriell nutzbare Flächen sind durch die geographische Lage und den nahegelegenen Flugplatz be- grenzt. Somit begrüßt er es, dass familiengeführte Unternehmen, wie die 2015 gegründete Probas Plating GmbH, Böbingen als Standort für das Werk wählten (Abb. 1).

Für die Kalibrierung taktiler Schichtdickenmesssysteme werden in der praktischen Anwendung meist Referenzfolien verwendet. Deren Messunsicherheit sollte ausreichend klein sein, da sie zur Gesamtunsicherheit bei der Schichtdickenmessung wesentlich beitragen können. Im Folgenden soll ein automatisiertes Verfahren zur Kalibrierung der Schicht- dicke von Folien vorgestellt werden, das geeignet ist, Referenznormale in gleichbleibender hoher Qualität, mit ausreichend kleiner Unsicherheit und hoher Stückzahl zu produzieren. Schwerpunktmäßig wird dabei auf wirksame Einflussfaktoren im Messprozess und deren systematische Reduzierung eingegangen, um die Messunsicherheit der Schichtdicken- angabe zu minimieren, d. h. die Qualität der Folien zu verbessern. //
Foils are often used as reference standards for the calibration of thickness measurement instruments in practical applications. The measurement uncertainty of these foils should be as small as necessary, because this uncertainty can be an essential part of the entire thickness measurement uncertainty. In the following a fully automated system is introduced which is capable to produce reference foils with a constant high quality, sufficiently small uncertainty and high quantity. The crucial point to minimize the uncer- tainty of such reference foils is the reduction of different influence factors. These factors and the respective measures for their reduction are described in detail.

Mikroverfahrenstechnische Apparate befinden sich am Übergang zum industriellen Einsatz. Oft sind sie aus dünnen, mikrostrukturierten Blechen aufgebaut. Zum Fügen eignen sich Diffusions- und Laserschweißen. Nur mittels Diffusionsschweißen können innere Querschnitte verbunden werden. Es entstehen Apparate, die Prozessdrücke von über 1000 bar ertragen. Hauptfügeparameter sind Temperatur, Fügedauer und Flächenpressung. Nachteilig ist, dass sie für jede Legierung optimiert werden müssen und stark nicht- lineare Abhängigkeiten bezüglich der Verformung auftreten. Eine gewisse Verformung ist unvermeidbar und hängt von zusätzlichen Einflussgrößen ab. Dies erschwert die Prozessbeherrschung bei Prototypen und Kleinserien. Dichtheit beim Helium-Lecktest ist ein notwendiges aber kein hinreichendes Kriterium. Kornwachstum über die Fügeebenen ist unerlässlich. Thermisch stabile Passivschichten sind hinderlich. Polymorphie begünstigt eine stoffschlüssige Verbindung. Korrosionseigenschaften können sich beim Diffusionsschweißen verschlechtern. //
Micro-process engineering devices are at the point of transition to large-scale industrial application. They are often made of thin, microstructured metal sheets. The suitable joining methods are diffusion and laser welding. Inner cross sections can only be joined by means of diffusion welding. Devices withstanding process pressures of 1000 bar are being developed. The main joining parameters are temperature, joining period and surface pressure. A disadvantage is the fact that they have to be optimized for each alloy, and strong non-linear dependencies regarding defor- mation occur. A certain degree of deformation is in- evitable and depends on additional influencing vari- ables. This complicates process control of prototypes and small series. Tightness in helium leak testing is a necessary but no sufficient condition. Grain growth across the joint plane is indispensable. Thermally stable passive layers are an obstacle. Polymorphism promotes a substance-to-substance bond. Corrosion properties can be adversely affected by diffusion welding.

Der Grundgedanke hinter der hybriden Bauteilfertigung ist die Verknüpfung der Produktionsverfahren der Umformtechnik und der additiven Fertigung. Dies ermöglicht eine effiziente und damit ressourcen- schonende Produktion bei höchster Bauteilqualität. Bei dieser Kombination werden die Vorteile beider Verfahren in den jeweiligen Geometrieelementen komplementär miteinander verbunden. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten und Vorteile. //
The basic idea behind hybrid component production is to combine the production processes of forming technology and additive manufacturing. This enables efficient and thus resource-saving production with the highest component quality. With this combination, the advantages of both processes are combined com- plementarily in the respective geometric elements. This opens up new possibilities and advantages.

Die Verfahrenstechnik der Schüttgutgalvanik wird zum besseren Verständnis in folgende Modelle zerlegt: Modell Schüttgut, Modell Schüttgutbewegung, Modell Hydrodynamik, elektrochemisches Modell, Verteilungsmodell und Kristallisationsmodell. Da- bei kann man feststellen, dass der Wissensstand der einzelnen Teilgebiete sehr unterschiedlich ist. Die Wissenslücken sind umso schwieriger auszugleichen, weil an einem optimalen Prozess viele unterschiedliche Fachleute beteiligt sind. Maßnahmen zur Prozessoptimierung der Schüttgutgalvanik sind aber schon gegeben. //
Process engineering of barrel plating for a better understanding is broken down in several models: model bulk goods, model movement of bulk goods, model hydrodynamics, electrochemical model, model of distribution and model of electrocrystallisation. The level of education for the several models is very dif- ferent. Process optimization is difficult because many experts are involved. The fundamental possibilities for process optimization are given.

Im Rahmen der industrienahen Dienstleistungen des Instituts für Strategische Technologie und Edelmetalle (STI) nehmen die Charakterisierung und Lebensdaueruntersuchungen an ultradünnen Edelmetall-Funktionsschichten einen immer breiteren Raum ein, da die (selektive) Präzisionsveredelung von Kleinst- bzw. Mikrobauteilen in anspruchsvollen Branchen wie beispielsweise der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- oder Medizintechnik hohe Anforderungen an die Schichtqualität, -haftung und -aufbau über den gesamten Lebenszyklus des Bauteils stellt und gleichzeitig aus Kostengründen die Verwendung möglichst geringer Edelmetallanteile wünschenswert ist, sei es durch selektive Auftragung oder die Aufbringung von ultradünnen Schichten. Im vorliegenden Beitrag werden die am STI zur Verfügung stehenden Möglichkeiten zur Charakterisierung und Lebensdaueruntersuchung am Beispiel von ultradünnen Schichten vor- gestellt und diskutiert. //
Within the scope of the industry-related services of the Institute for Strategic Technology and Precious Metals (STI), the characterization and lifetime investigations of ultra-thin functional layers of precious metals are becoming more and more important, as the (selective) precision refinement of very small and very small metal layers is becoming more and more im- portant. Microcomponents in demanding industries such as automotive, aerospace or medical technology place high demands on layer quality, adhesion and structure over the entire life cycle of the component and at the same time, for cost reasons, the use of the lowest possible precious metal content is desirable, either by selective application or the application of ultra-thin layers. This paper presents and discusses the possibilities available at the STI for characterization and lifetime analysis using the example of ultrathin layers.

Neues aus der Fachwelt
Aus den Unternehmen
Wichtiges in Kürze
Tagungen, Ausbildungen, Fachmessen

Auf der Seite 1788 dieses Heftes finden Sie eine Grafik,
die den stets größer und dichter werdenden Club der Unicorns darstellt. Als der Begriff auf dem diesjährigen Ulmer
Gespräch (ab Seite 1788) fiel, kannte ich ihn nicht und
zuhause musste ich googeln. Falls Sie es auch nicht wissen:
Unternehmen, die schon vor ihrem Börsengang mit einer
Milliarde US-Dollars und mehr bewertet sind, nennt man
so. Gradmesser ist nicht der Aktienkurs sondern der Verlauf von Verkaufsrunden, sprich wie viel Risikokapitalgeber bereit sind, für Anteile des Start-ups zu bezahlen.