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Interview mit Dipl.-Ing. Andreas Schneider und Dipl.-Ing. Peter-Karl Weber

Implantate benötigen ausreichend viel und dauerhaft Energie, um wie gewünscht zu funktionieren. Doch anders als bei einem Handy oder einer Kamera spielt die Größe des Akkus bei Implantaten eine wichtige Rolle. Forscher suchen deshalb nach Wegen, um Energie von außen zuzuführen.

Immer mehr Industrie- und Gewerbebetriebe entscheiden sich, verschmutzte Teile mittels Ultraschall zu reinigen. Für den Technischen Handel könnte dieser Trend ein Markt sein, entweder als Dienstleister für Reinigungsprobleme oder als Verkäufer entsprechender Geräte.

Ein Blick in die Gummiindustrie zeigt: Bei Wartung und Pflege der verschiedensten Formen für Gummidichtungen kommt der präzisen Reinigung eine zentrale Bedeutung zu. Nur so kann ein einwandfreies Produkt hergestellt werden. Und es ist hinreichend bekannt, dass eine mangelhafte Reinigung ein häufiges Austauschen der Formen beziehungsweise fehlerhafte Formteile zur Folge hat.

Beispiele aus der Praxis zeigen, daß die Ultraschallreinigung heute auch auf Gestellen erfolgen kann, die ohne Umstocken anschließend galvanisiert werden.

Examples from shop practice show that ultrasonics cleaning today can even be employed for parts suspended on rocks, on which the parts remain for subsequent plating.

Es werden die aus Nickelschwingern und Röhrengeneratoren bzw. aus piezokeramischen Schwingerelementen und transistorisierten Hochfrequenzgeneratoren bestehenden Ultraschallausrüstungen von Reinigungsanlagen miteinander verglichen. Es ergibt sich, daß PZT-Schwinger gewisse Vorteile gegenüber Nickelschwingern haben können. Bezüglich der Hochfrequenzgeneratoren wird auf die eindeutige Tendenz hingewiesen, daß mit fortschreitender Entwicklung von großen Leistungstransistoren die Röhrengeneratoren immer mehr durch völlig mit Halbleitern bestückte Generatoren verdrängt werden.

In the present paper ultrasonic equipment used in cleaning plants is discussed. The author compares the efficiency of nickel transducers and valve generators with that of piezoceramic transducers and transistorised high frequency generators, pointing out that PZT-transducers may have certain advantages over the nickel ones. Regarding ultrasonic generators, the author shows the distinct trend of replacing conventional valve generators by generators solely consisting of semi-conductor elements, as a clear consequence of the further development of high efficiency transistors.

Die Entfettung mit organischen Lösungsmitteln und die Abkochentfettung erzielen keine restlose Entfettung, so daß die Teile entweder manuell nachbehandelt oder z. B. vor der Galvanisierung unbedingt noch mit einem anderen Entfettungsverfahren, z. B. durch elektrolytische Entfettung, nachbehandelt werden müssen. Das Nacharbeiten von Hand erfordert viel Arbeitszeit und bedingt unproduktive Lohnkosten. Um diese Mängel zu beseitigen, die Reinigung zu intensivieren, zu automatisieren und zu verbilligen, wurden bisher bekannte Verfahren mit der Ausnutzung der Ultraschallreinigung kombiniert. Die Ultraschallreinigung für technische Zwecke wird seit Jahren in den USA mit bestem Erfolg angewendet, so daß diese in bestimmten Industrien bereits behördlich vorgeschrieben ist.

Globalisierung, Miniaturisierung, Funktionsintegration, neue Werkstoffe und Materialkombinationen sowie Industrie 4.0-Trends, die auch in der industriellen Bauteilreinigung neue und intelligente Lösungen erfordern. Dabei nimmt die Ultraschalltechnologie einen wichtigen Stellenwert ein.

Immer kleiner und komplexer und dabei immer leistungsfähiger sowie zuverlässiger, die Ansprüche an die Qualität von Bauteilen und Komponenten steigen unaufhaltsam. Verbunden damit sind in praktisch allen Industriebereichen deutlich höhere Anforderungen an die partikuläre und filmische Sauberkeit von Werkstücken. Hinzu kommen kürzere Produktlebenszyklen, kleinere Losgrößen sowie der Einsatz neuer Werkstoffe beziehungsweise Materialkombinationen, beispielsweise in den Bereichen E-Mobility, Leichtbau und Mobilfunk. Auch die Forderung, Reinigungsprozesse in eine Industrie 4.0-Fertigung einzubinden und lückenlos zu dokumentieren, wird immer häufiger gestellt. Gleichzeitig muss die Teilereinigung schnell und kosteneffizient erfolgen, um im globalen Markt wettbewerbsfähig zu bleiben. All dies lässt sich nur mit hochflexiblen, anwendungsgerecht ausgestatteten und wirtschaftlichen Reinigungslösungen realisieren. Der Einsatz von Ultraschall spielt dabei eine zunehmend wichtigere Rolle.

Die Reinigung von mikrostrukturierten Formeinsätzen (Abb. 1), welche über die Verfahrenskombination aus Röntgentiefenlithographie beziehungsweise UV-Lithographie und Galvanoformung (LIGA-Verfahren) hergestellt werden [1], stellt einen bisher nur sehr unzureichend entwickelten Prozessschritt in der gesamten Fertigungskette bis zum einsatzfähigen Abformwerkzeug dar. Die in den metallischen Mikrostrukturen verbliebenen Resist- beziehungsweise Kunststoffreste, insbesondere Seitenwandbelegungen, beeinflussen die Funktionalität und Strukturtreue des Werkzeugs sowie der mittels Spritzgießen oder Heißprägen erzeugten Abformteile. Sie führen zu einer erhöhten Ausschussrate beziehungsweise zu einer verkürzten Lebensdauer der Werkzeuge [2].

Die Ultraschalltechnik hat den Siebprozess zur Erzeugung homogener Pulverqualitäten revolutioniert. Als vor über zehn Jahren der Pionier und Technologiefu?hrer Telsonic AG aus der Schweiz die ersten Ultraschallsiebe auf den Markt brachte, blickte man ungläubig auf gewaltige Zeitersparnisse bei den Siebvorgängen. Um das Fünf- oder Zehnfache schnellere Siebvorgänge sind keine Seltenheit, je nach Siebgut erreicht man bis zu 30-fach schnellere Prozesse, zum Beispiel bei Aluminiumoxidpulver.

Welche Möglichkeiten der Kosteneinsparung sich aus der optimalen Nutzung von Spülwässern und der konsequenten Umsetzung der Forderung des Wasserhaushaltsgesetzes ergeben können, sei am Beispiel des Umbaus eines Oberflächenautomaten der Fa. Kolbenschmidt AG in Neckarsulm verdeutlicht.
Der Automat dient der Oberflächenbehandlung von Kolben und ermöglicht folgende Bearbeitungsprogramme, deren Taktzeiten im Bereich von 7 bis 12 min. liegen.
- Phosphatieren
- Verbleien

- Verzinnen

- Waschen

In Europa und ganz besonders in Deutschland wird seit Längerem über das Für und Wider der Kernenergie und die Leistung der neuen, regenerativen Energien diskutiert. Das Unglück in Japan im vergangenen Jahr hat jedoch die entscheidende und schnelle Wendung gebracht. Inzwischen wurden in Deutschland bereits einige Kernkraftwerke stillgelegt.

Der Wandel vom klassischen Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor als Antrieb hin zu unterschiedlichen Varianten des Elektroantriebs verändert auch die Anforderungen an die Oberflächen- und Beschichtungstechnologien. Solche Änderungen betreffen die Korrosion sowie die Wärmeeinwirkung im Motorraum. Dagegen müssen neue Beschichtungen die unterschiedlichen Anforderungen an elektrische Kontaktierungen erfüllen. Dieser Wandel wird sich innerhalb der nächsten 20 Jahre vollziehen, wobei sich die genauen Anforderungen erst im Laufe der Entwicklungen herauskristallisieren werden.

Ein Beitrag der DEWE Brünofix GmbH, Rednitzhembach

Firmenportrait Fa. Gramm GmbH &Co. KG, Heimerdingen

Die Fa. Gramm, Heimerdingen, bietet in der Verbindung von leistungsfähiger Lohnbeschichtung - sowohl für den technisch funktionellen Bereich als auch für den Bereich der Dekoration - Spezialanlagenbau und Umwelttechnik ein anspruchsvolles Lieferprogramm auf dem Gebiet der Oberflächenbehandlung.

Nach Meinung der Redaktion sollte die Aufgabe einer Fachzeitschrift vor allem darin bestehen, den Leser über Themen aus seinem Fachgebiet umfassend zu informieren und diese möglichst detailliert zu betrachten. Dies bedeutet auch, dass unterschiedliche Standpunkte aus verschiedenen Blickrichtungen betrachtet und mit guten Argumenten unterlegt werden müssen...

Mit dem vorgestellten Modell können Spülkaskaden berechnet werden, wobei Tauch- und Spritzspülen auch für nicht ideales Spülen darstellbar sind. Außerdem lassen sich mit dem flexibel einsetzbaren Modell Kreislaufspülen, Rückführspülen und Spritzkammerspülen berechnen. Einleitung: Vorgestellt wird ein Modell zur Berechnung der stationären Verhältnisse in Spülkaskaden. Damit können in der Spülpraxis wichtige Effekte wie unvollständige Vermischung und Spritzspülen berechnet werden. Durch Erweiterung des früher entwickelten Matrizenmodells lassen sich zusätzliche Varianten der Wassereinspeisung und des Spritzspülens darstellen. Weiterhin wird gezeigt, wie durch geeignete Parameterwahl Ionenaustausch-Kreislaufspülen, Rückführspülen sowie Spritzkammerspülen berechnet werden können. In abschließenden Beispielen wird die Flexibilität bei der Berechnung sehr unterschiedlicher Spülprozesse demonstriert.