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Fortsetzung aus „Galvanotechnik“ 7/2019

Am zweiten Tag des 41. Ulmer Gesprächs (8. und 9. Mai 2019) ging es innerhalb des Tagungsthemas „Transformation in der Galvano- und Oberflächentechnik“ um die Schwerpunkte Beeinflussung des Grundwerkstoffs durch galvanotechnische Verfahren, Reinheit und Recycling sowie Galvanik ohne Wasser.

Unter der Diskussionsleitung von Prof. Wolfgang Paatsch begann der erste Vortragsblock mit dem Vor- trag „Wasserstoffversprödung galvanisch beschichteter hochfester Stähle“. Hier herrscht die paradoxe Situation, dass das Beschichtungsverfahren selbst zum Wasserstoffeintrag führt und somit selbst eine Gefahr zur Wasserstoffversprödung des Bauteils bildet.

EMO Hannover 2019 präsentiert umati mit zahlreichen internationalen Partnern

umati – universal machine tool interface startet auf der EMO Hannover 2019 vom 16. bis 21. September mit einem Feuerwerk an Aktivitäten. Rund 50 Werkzeugmaschinenhersteller aus aller Welt werden gemeinsam zeigen, wie man mit umati Maschinendaten verwertbar machen kann. Fachbesucher werden live erleben, welchen Nutzen die standardisierte Schnittstelle bieten kann.

Galvanotechniken mit Kälte-Kombi nach Maß

„Viel hilft viel?“ Das stimmt nicht unbedingt, wenn es um Kälteleistung für die Oberflächentechnik geht. Hier wird sehr häufig mit unterschiedlichen Temperaturniveaus gearbeitet. Es lohnt sich, jeweils auf die spezifischen Anforderungen der einzelnen Anwendungsbereiche einzugehen.

Die Unternehmen der Oberflächentechnik spielen in Deutschland eine wichtige Rolle, da viele andere Industriezweige, wie zum Beispiel die Automobil- und Luftfahrtindustrie, die Elektro- oder Kraftwerkstechnik etc. auf sie angewiesen sind. Die Ansprüche an Funktionalität, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der abgeschiedenen Schichten, aber auch an das Design der zu beschichtenden Materialien steigen ständig. Dabei müssen strenge Anforderungen an Umweltschutzmaßnahmen wie die Vermeidung von Abwasser und Rückgewinnung von Wertstoffen aus Abwasser und Abfällen eingehalten werden. Aus Kostengründen wird die Beschichtung von Massenartikeln häufig im Ausland durchgeführt.

Plasmanitrieren ist ein etabliertes Verfahren zur Randschichthärtung, um die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von Stahlwerkstoffen zu verbessern. Das Ergebnis einer Plasmanitrierbehandlung ist von vielen Faktoren abhängig. Zum einen steht eine Vielzahl von Prozessparametern zur Verfügung und zum anderen hat die Werkstoffzusammensetzung als auch die Geometrie von Bauteilen einen entscheidenden Einfluss auf das Nitrierergebnis. Um das Potenzial des Plasmanitrierens besser nutzen zu können, wurde ein Prognosetool auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes für die Vorhersage von Plasmanitrierergebnissen entwickelt.
Die prinzipielle Struktur des neuronalen Netzes ist in der Abbildung 1 gezeigt, wobei es sich um ein feedforward Netz handelt, das über Backpropagation trainiert wird. Für das Training wurden die Anzahl der Hidden Layer, sowie der darin enthaltenen Neuronen und deren Gewichte variiert und optimiert.

Nach den Jahren 2010, 2015 und 2017 finden die Oberflächentage des ZVO auch 2019 wieder in Berlin statt. Und zwar vom 11. bis 13. September im Hotel „Estrel“. Eine Vorschau von Heinz Käsinger.

Traditionell gestartet wird die Vortragsveranstaltung mit dem Eröffnungsabend, der ebenfalls im „Estrel“ stattfindet. Ebenfalls traditionell wird im Rahmen der Eröffnungsfeier der renommierte Heinz-Leuze-Preis für eine herausragende wissenschaftliche Publikation auf dem Gebiet der Oberflächentechnik vergeben. Das Preiskuratorium hat bereits entschieden, die Teilnehmer dürfen gespannt sein, wer die 1000 Euro Preisgeld samt Silbermedaille in diesem Jahr in Empfang nehmen wird.
Ab dem 12. September starten dann die Vorträge. Es ist den Organisatoren erneut gelungen, so viele breit gestreute Beiträge zu akquirieren, dass diese in sechs unterschiedlichen Vortragssträngen untergebracht sind. Um einige Themenschwerpunkte zu nennen: Breiter Raum wird dem derzeit sehr aktuellen Komplex „Industrie 4.0“ in der Oberflächentechnik eingeräumt. Daneben gibt es natürlich auch Neues zum Dauerbrenner REACh. Und dem Konstruktionselement Oberfläche ist ebenfalls ein eigener Vortragsstrang gewidmet.

Im Fokus steht hierbei die Untersuchung des Einflusses der Stromform (konstanter Gleichstrom vs. gepulstem Strom) und unterschiedlicher Bedingungen der Hydrodynamik (rotierende Elektrode und/oder Elektrolytrührung) auf die Palladiumabscheidung aus dem nicht-wässrigen Elektrolytsystem Cholinchlorid- Harnstoff-Palladium(II)chlorid mit und ohne Zusatz an organischem Additiv. Die Anfangsphase des Pd-Kristallitwachstums wurde für unterschiedliche hydrodynamische Randbedingungen und Abscheidezeiten untersucht. Die mögliche Wirkung der organischen Additive 2-Formylbenzolsulfonsäuresalz und Natrium-1,3-disulfonat auf die kathodische Stromdichte und das Abscheidepotential wurde zusätzlich mittels Zyklovoltammetrie untersucht.//

In this paper electrodeposition of palladium from non-aqueous electrolyte solutions (choline chloride-urea-palladium(II) chloride) has been carried out by direct and pulse current plating and variation of the hydrodynamic conditions. In addition, the influence of an additive (2.4 mmol salt of 2-formylbenzenesul- phonic acid or 2.4 mmol sodium benzene-1,3-disufonate) on the surface morphology of electrodeposited palladium films was investigated. The surface mor- phology and thickness of the electrodeposited palladium layers was examined by a scanning electron microscope (SEM) and an energy dispersive X-ray fluorescence spectroscope (XRF).

Dieser Artikel beschreibt das Phänomen der Druckwhisker, ihrer Bildung sowie Verfahren zu ihrer Vermeidung bzw. zur Verringerung der Whiskerlängen. Als Folge des äußeren Druckes verformt sich die Zinnkristallstruktur und weist starke Porenformationen auf. Durch die hierdurch hervorgerufene Zunahme der internen Druckspannung finden Umkristallisationen statt und das Whiskerwachstum setzt ein. Die Druckwhisker wachsen ausschließlich am Rand des Eindringbereiches des Prüfstempels. Die Druck-whisker-Bildung wird durch Wärmebehandlung weiter intensiviert. Mit der Wärmebehandlung nimmt die Schichtdicke der intermetallischen NiSn-Phase stark zu und es wird eine ausgeprägte Diffusion der intermetallischen Phase entlang der Korngrenzen beobachtet.//

This article describes the phenomenon of pressure whiskers, their formation, as well as means for their avoidance or reduction of the pronounced whisker lengths. As a result of applied external pressure, the tin crystal structure deforms considerably, exhibiting strong pore formations. It is expected that due to the increased internal compressive stress, recrystalliza- tions will follow and whisker growth will commence. The resulting pressure whiskers grow exclusively at the edge of the test punch penetration site. Pressure whisker formation is further intensified by heat treat- ment. This article demonstrates that heat treatment dramatically increases the layer thickness of the NiSn intermetallic phase exhibiting pronounced diffusion along the grain boundaries.

Phosphor ist ein lebenswichtiger Rohstoff. Die welt- weit vorkommenden Lagerstätten sollen nach neuesten Erkenntnissen noch 320 Jahre ausreichen [1]. Zumeist liegt dieses Element in der Form von Apatit (Ca5(PO4)3 (OH, F, Cl)) vor. Die Lagerstätten befinden sich in China und den USA sowie in Nordafrika. Deutschland ist vollständig vom Import abhängig. Der Hauptanteil des Phosphors geht in die Düngemittelproduktion. Aber auch andere industrielle Anwendungen von Phosphorverbindungen schreiten immer weiter voran. So wird Phosphorsäure für die Metallbehandlung eingesetzt; Flammenschutzmittel enthalten Phosphorverbindungen, das Phosphatieren ist aus der Drahtindustrie bekannt [2].//

Phosphorus is a vital raw material. According to the latest findings, the deposits occurring worldwide will last another 320 years [1]. Mostly this element is present in the form of apatite (Ca5(PO4)3 (OH, F, Cl)). The deposits are located in China and the USA as well as in North Africa. Germany is completely dependent on imports. The majority of phosphorus is used in fertilizer production. However, other industrial applications of phosphorus compounds are also progressing more and more. Phosphoric acid is used for metal treatment; flame retardants contain phosphorus compounds, phosphating is known from the wire industry [2]

Gold- und Silberlegierungen sind durch das Laser- schmelzen besonders schwierig zu verarbeiten. Durch geeignete Legierungsmaßnahmen und Parametervariationen wurde die Verarbeitung von 18k Gelbgold Legierungen in mehreren Schritten optimiert. Eine erste Verbesserung der Dichte und der Oberflächenqualität wurde durch eine Parameteroptimierung erzielt. Anschließend wurde das Goldpulver oberflächenbehandelt, um dessen Reflektivität zu senken. Ein weiterer Ansatz war die Verringerung der thermischen Leitfähigkeit durch Mikrolegieren mit Fe und Ge. Dadurch konnte die Porosität auf unter 0,3 % reduziert werden. Gleichzeitig wurde die Oberflächenrauheit deutlich verringert.//

Gold and silver alloys are particularly difficult to process due to laser melting. The processing of 18k yellow gold alloys was optimized in several steps by suitable alloying measures and parameter variations. An initial improvement in density and surface quality was achieved by parameter optimization. The gold powder was then surface treated to reduce its reflectivity. Another approach was to reduce thermal conductivity by micro-alloying with Fe and Ge. This reduced the porosity to below 0.3%. At the same time, the surface roughness was significantly reduced.

Die in diesem Beitrag vorgestellte neue Silberlegierung mit einer außergewöhnlich hohen Anlaufbeständigkeit wurde von Johnson Matthey in der Schweiz entwickelt, während die Lizenzproduktion bei Wieland Edelmetalle in Pforzheim erfolgt. Die neue Legierung verzichtet dabei vollständig auf Kupfer als Inhaltsstoff und weist neben dem verbesserten Anlaufschutz auch eine weißere Farbe und verbesserte Verarbeitungseigenschaften im Vergleich zu herkömmlichem, kupferhaltigem Sterlingsilber Ag925/Cu auf.//

The new silver alloy with an exceptionally high tarnish resistance presented in this article was developed by Johnson Matthey in Switzerland, while Wieland Edelmetalle in Pforzheim produces the precious metals under license. The new alloy completely does without copper as an ingredient and, in addition to improved tarnish protection, also has a whiter colour and improved processing properties compared to conventional copper-containing sterling silver Ag925/ Cu.

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Diese Ausgabe der „Galvanotechnik“ beschäftigt sich mit Legierungen in der Oberflächentechnik und obwohl Bronze in der Ausgabe thematisch keine Rolle spielt, fällt sie mir spontan ein, wenn es um Legierungen geht. Denn durch die Verwendung von bronzenen Gegenständen hat die Entwicklungsgeschichte der Menschen einen entscheidenden Sprung getan. Eine ganze Kulturepoche, die Bronzezeit, ist nach der Legierung benannt.