Artikelarchiv

Die Werkstoffwoche 2017 wurde von der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde (DGM) und dem Stahlinstitut VDEh veranstaltet. Mehr 1800 Teilnehmer kamen, um aus dem vielseitigen Vortragsprogramm des Kongresses oder auf der gleichzeitig stattfindenden Fachmesse „Werkstoffe für die Zukunft“ neue Informationen zu erhalten. Alles in allem ist die Werkstoffwoche Treffpunkt für Produzenten, Bearbeiter und Anwender von Werkstoffen sowie für Hersteller von Maschinen, Anlagen und Prüfeinrichtungen.

Der unerbittliche Vormarsch der Automatisierung

Experten sagen der Automatisierung weiterhin ein ungebrochenes Wachstum voraus, und ich kenne nie-manden, der ihnen widerspricht. Ein Bericht der irischen Gruppe „Research & Markets“ richtete seinen Fokus auf den Lager- und Vertriebsbereich. Alleine in diesem Bereich betrugen die Roboterumsätze im Jahr 2016 weltweit 19 Mrd. US-Dollar. Bis Ende 2021 prognostizieren sie Umsätze in Höhe von 224 Mrd. US-Dollar. In einem anderen Bericht der Analysten Tractica wird ein Anstieg an verkauften Robotern – auch hier wieder im Lager- und Transportsektor – von 40 000 Stück im Jahr 2016 auf 620 000 bis Ende 2021 vorausgesagt. Das vollautomatisierte Lager existiert bereits, derzeit jedoch nur bei größeren Unternehmen. In diesem Zusammenhang werden zwei Trends prognostiziert. Einerseits werden die Kosten für solche Anlagen sinken, was sie für mittelständische Unter- nehmen attraktiv macht. Andererseits können wir einen Blick auf Amazon werfen, das derzeit Waren aus seinen eigenen Lagern versendet (die teilautomatisiert sind), aber auf seiner Webseite auch Produkte von sog. „Drittanbietern“ anbietet. Amazon wickelt alle finanziellen Aspekte des Verkaufs ab, aber die eigentlichen Waren werden vom Drittanbieter direkt zum Käufer versandt. Man könnte vorhersagen, dass Betreiber automatisierter Lager anbieten werden, die Waren eines Drittanbieters zu lagern und umzuschlagen. Abbildung 1 zeigt ein großes automatisiertes Lager in den USA, errichtet von Dematic (www.dematic.com), einem der Marktführer auf diesem Gebiet.

Rechtzeitig zum 105-jährigen Firmenjubiläum eröffnete das 1912 in Leipzig gegründete und seit 1944 in Geislingen ansässige Unternehmen eine neue Versuchsgalvanik: auf einer Fläche von rund 360 m2 können galvanische und stromlose Prozesse aus dem ca. 350 Verfahren umfassenden Produktportfolio der Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co. KG im Technikumsmaßstab getestet und Kundenteile bemustert werden. Neben einer Vorbehandlungslinie enthält die neue Galvanik rund 50 Aktivbäder mit einem Volumen von 50–400 Litern. Das sind rund 30 % mehr Bäder als bisher, was die Flexibilität im Technikum deutlich erhöht.

Die B+T Unternehmensgruppe aus Wetzlar legte den Grundstein für ihr neues Headquarter in Hüttenberg- Rechtenbach. Auf einem 27 000 qm großen Grundstück entstehen derzeit in einem 1. Bauabschnitt die neue Galvanik und Härterei, die noch in diesem Jahr anlaufen soll.

„Wir bekennen uns zu unseren Wurzeln“, betonte der geschäftsführende Gesellschafter Frank Benner vor gut 150 geladenen Gästen. „Diese Wurzeln haben mein Schwiegervater Willi Perschbacher und sein Partner Werner Ruhl 1976 mit dem Kauf einer klei- nen Galvanik in Marburg gelegt.“ Rasant wuchs die Ruhl & Co GmbH damals schon, so dass bald der Umzug nach Wetzlar ins neue Werk an der Ernst- Befort-Straße anstand.

Am 16. Oktober 2017 fand im Offenburger Industriegebiet Elgersweier die Grundsteinlegung für eine neue Galvanik statt. Hier sollen ab dem Jahr 2019 vor allem Kunststoffteile beschichtet werden.

Allein in den vergangenen 10 Jahren hat Hansgrohe rund 100 Millionen Euro in die deutschen Stand- orte in Offenburg und Schiltach investiert. F r rund 30 Millionen Euro baut der international tätige Armaturen- und Brausenhersteller nun auf dem bestehenden Werksgelände in Offenburg-Elgersweier eine neue Galvanik. Diese wird im Endausbau die Kapazität bei der Veredelung von Kunststoffprodukten jährlich mehr als verdoppeln.

Energie- und Materialkosten gehören in galvanischen Betrieben zu den entscheidenden Kostenfaktoren. Darüber hinaus spielen heute die Aspekte Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit wichtige Rollen. Folgerichtig widmet sich regelmäßig ein Vortragsblock der ZVO Oberflächentage diesem Themenkreis.

Dieser Vortragsblock begann mit einem Beitrag zur energieeffizienten Aufbereitung von Spülwässern. Das von Marius Straub, H2O GmbH, vorgestellte Verfahren eignet sich zur Aufarbeitung von Spülwässern aus der Teilereinigung, der Galvanik, der Lackiervorbehandlung und der Edelstahlbeize. Die hierbei überwiegend anfallenden, salzhaltigen Spülwässer werden in einem Vakuumverdampfer so aufbereitet, dass das Destillat in den Spülprozess zurückgeführt werden kann und das Konzentrat entsorgt wird. Durch den Unterdruck wird der Siedepunkt des Wassers auf 85°C gesenkt. Bei der anschließenden Verdichtung auf Normaldruck erhitzt sich der Wasserdampf. Beim Kondensieren wird Energie freigesetzt, die über einen Wärmetauscher zum erneuten Verdampfen ein- gesetzt wird. Das erhaltene Frischwasser kann in das Spülsystem zurückgeführt werden. Diese Form des Energierecyclings nutzt 95% der Wärmeenergie aus und sorgt somit für Kosteneffizienz.

Bildaufnahme und Auswertung – Fortsetzung aus „Galvanotechnik“ 10/2017

Aktivstellen lassen sich prinzipiell über zwei verschiedene Verfahren – die manuelle und die software- basierte Auszählung – bestimmen. Der Nachweis von Aktivstellen erfordert die Kenntnis zahlreicher Faktoren, die einen entscheidenden Einfluss auf das erzielte Resultat haben. Dazu zählen neben der lateralen optischen Auflösung des Lichtmikroskops auch die räumliche Auflösung des digitalen Bildes (Bildauflösung) sowie softwareseitige Einflussfaktoren wie Abtastfrequenz, Mindestobjektgröße und minimale detektierbare Objektgröße. Die vorliegende Arbeit stellt einen Leitfaden für eine fundierte Auswertung von Aktivstellen dar. //
Active sites can be determined by two different methods – either manual, or software-based counting. Proving active sites requires awareness of numerous factors that have a decisive impact on the result achieved. Among them, besides the lateral optical resolution of the optical microscope, are the spatial reso- lution of the digital image (image resolution) as well as software-based parameters such as the sampling frequency, minimal object size and minimum detect- able object size. The work presented here serves as a guideline for a fundamental evaluation of active sites.

Ionische Flüssigkeiten könnten neue Horizonte in der Galvanotechnik eröffnen: Die Schichtabscheidung von Metallen die aufgrund ihrer negativen Standard- potentiale aus wässrigen Lösungen nicht zugänglich sind, ist aus diesen Medien möglich. Ein typisches Beispiel ist die Abscheidung der Refraktärmetalle Titan, Tantal und Niob. Beschichtungen aus diesen Metallen sind hoch attraktiv, denn sie zeichnen sich durch chemisch inerte, mechanisch kratzfeste und biokompatible Oxidschichten aus, und haben somit großes Anwendungspotential als Korrosionsschutz oder zur besseren Implantat-Verträglichkeit in der Medizin. Die Abscheidung dieser Metalle wird seit knapp zwanzig Jahren intensiv erforscht. Während beim Titan bislang keine technisch verwertbaren Schichtdicken erzielt wurden, gelang bei Tantal und Niob die Abscheidung von Schichten im Mikrometerbereich. Die verschiedenen in der Literatur verfolgten Ansätze zur Abscheidung von Ti, Ta und Nb aus ionischen Flüssigkeiten werden in diesem Beitrag zusammengefasst und mögliche Strategien für die zukünftige Forschung aufgezeigt. //
Ionic liquids could open new avenues in electroplating: In these electrolytes metal coatings can be plated that are not accessible from aqueous electrolytes due to their negative standard potential. A typical example is the deposition of the refractory metals titanium, tantalum and niobium. Coatings with these metals are highly attractive, as they are characterized by a chemically inert, mechanically resistive and biocom- patible oxide layer, and therefore have a high application potential in extreme corrosion protection or for improved implant compatibility in medical applications. The deposition of these metals has been investigated for about twenty years. The deposition of tantalum and niobium in the micrometer range has been successful while with titanium no technologically use- able coatings have been achieved. The different ap- proaches from the literature regarding the deposition of Ti, Ta and Nb from ionic liquids are summarized in this contribution, and possible strategies for future research are discussed.

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der Stromform (Gleichstrom/Pulsstrom) auf die Palladiumabscheidung aus dem nicht-wässrigen Elektrolytsystem 1-Butyl-3-methylimidazolium-chlorid-tetrafluoroborat/Palladium(II)chlorid untersucht. Die Oberflächenmorphologie und die Schichtdicke der abgeschiedenen Palladiumschichten wurden mittels Rasterelektronenmikroskop (REM) und energie- dispersiver Röntgenfluoreszenzspektrometrie (EDX- RF) charakterisiert. Zudem wurde die Zellspannung während der Abscheideversuche aufgezeichnet und analysiert. In Abhängigkeit der eingesetzten Stromparameter wurden Palladiumüberzüge mit unterschiedlicher Oberflächenmorphologie und Schichtqualität hergestellt. Durch den Einsatz von Pulsstrom konnte die Metallabscheiderate zusätzlich erhöht werden. Bei der Pulsstromabscheidung konnte je nach Wahl der Pulsparameter eine Oszillation der Zellspannung während der Metallabscheidung beobachtet werden. //
Electrodeposition of palladium from a non-aqueous electrolyte solution (1-butyl-3-methylimidazolium- chloride-tetrafluoroborate/palladium(II)chloride) has been carried out by direct and pulse current plating. In addition, the surface morphology of electrodeposited palladium films was investigated. The surface morphology and thickness of the electrodeposited pal- ladium layers was examined by a scanning electron mi- croscope and an energy dispersive X-ray fluorescence spectroscope. The cell voltage during the different elec- trodeposition experiments was recorded and analysed. The experimental results showed that the surface mor- phology of the palladium deposits could be effected by applying constant current or pulse current. In addition, pulse plating improved the metal deposition rate in comparison to the galvanostatic experiments. In some pulse plating experiments the appearance of (cell voltage) potential oscillations during the deposition pro- cess was detected.

Für extreme Korrosionsbedingungen sind die Refraktärmetalle (z. B. Niob und Tantal) oder Aluminium aussichtsreiche Kandidaten. Die Herausforderung, galvanische Überzüge aus unedlen Metallen zu erzeugen, liegt in der Tatsache, dass diese ein stark negatives Standardpotential aufweisen. Demnach ist die Abscheidung aus wässrigen Lösungen nicht oder nur bedingt möglich. Als neuartige Abscheidemedien bieten die ionischen Flüssigkeiten (ILs) nicht nur eine einzigartige Perspektive solch unedle Metalle abzuscheiden, sondern führen auch zu aktuellen Herausforderungen. //
Especially under strong corrosive environmental con- ditions, no optimal corrosion protection has been developed yet. A good alternative are base metals, such as refractory metals (e. g. Niobium and Tantalum), or Aluminum. The challenge of producing galvanic coatings from base metals is due to the fact that those metals have a strongly negative standard potential. Accordingly, the deposition from aqueous solutions is not possible or is only possible conditionally. As a novel deposition media, ionic liquids (ILs) offer not only a unique perspective to deposit such base metals, but it also lead to current challenges.

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

In der elektrochemischen Oberflächentechnik arbeiten wir
meist mit wässrigen Bädern für den eigentlichen Beschichtungsprozess. Die Ressource Wasser ist (noch) gut verfüg-
bar, günstig und toxikologisch unbedenklich. Das Molekül
H2O wird wohl als eines der Letzten auf der SVHC-Liste
landen. Die wichtigsten galvanischen Prozesse funktionieren hinreichend gut in Wasser, wobei die Chromabscheidung allerdings eher Wasserstoffproduktion mit der
Nebenreaktion Metallabscheidung ist. Das liegt natürlich
am relativ negativen Nernstpotenzial von Chrom. Metalle
mit noch negativerem Nernstpotenzial wie z.B. Aluminium,
Tantal oder Niob lassen sich aus Wasser nicht abscheiden.