Artikelarchiv

Punktuelle Eindrücke einer Weltreise von Peter Winkel

1 Zur internationalen Situation

Im abgelaufenen Jahr wurde angesichts der erkennbaren Wirtschaftsrezession - wie der wachsenden öffentlichen Belastungen und Forderungen - die Bundesrepublik Deutschland als Industrie-Standort wiederholt infrage gestellt. Die regierungsseitigen Dementies basierten u.a. auf den Hinweisen des Technologie-Vorsprunges der deutschen Industrie gerade auf dem Sektor Umweltschutz sowie auf den Bemühungen, durch internationale Angleichung des Umweltschutz-Niveaus Wettbewerbsverzerrungen zum Nachteil der deutschen Wirtschaft zu vermeiden.

1 Einleitung

Wassersparende Verfahren in den verschiedenen Bereichen der Galvanik führen nicht nur zu einer Verringerung der Abwasser- und Abfallbelastung, sondern bedeuten auch eine erhebliche Wertstoffeinsparung der eingesetzten Chemikalien. Die emissionsmindernden Maßnahmen zur Verringerung der Badverschleppung, Mehrfachnutzung des Spülwassers, Pflege der Reinigungs-, Beiz- und Prozeßbäder, Rückgewinnung und -führung der Badinhaltsstoffe - werden auch in zunehmendem Maße als Stand der Technik durch Gesetzgebung und Behörden gefordert.

In der industrialisierten Welt wird soviel Abfall produziert, daß die Entsorgung uns vor immer größere Probleme stellt. Deshalb ist es an der Zeit, dafür zu sorgen, daß weniger Abfall entsteht und die Rückgewinnung der Wertstoffe Vorrang hat.
In der Galvanik bieten sich hier durch die Elektrolyse gute Möglichkeiten, die natürlichen Ressourcen an Metall und Wasser zu schonen sowie gleichzeitig Betriebskosten zu senken und Schlamm zu vermeiden, denn hier liegt nichts näher, als auch für die Abfallvermeidung elektrolytische Verfahren einzusetzen, da dies das Handwerkszeug eines jeden Galvanikers ist. Beim Galvanisieren finden dieselben elektrochemischen Gesetzmäßigkeiten Anwendung wie bei der elektrolytischen Abfallvermeidung.

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

Früher verwendete man für elektrische Kontakte vielfach Messing. Man wußte, daß es oxidierte und pflegte es entsprechend. Aber die zu schaltenden Ströme und Funktionen waren auch relativ grobschlächtig und weniger empfindlich.
Heute verlangen die z. T. äußerst sensiblen elektronischen Systeme sehr sichere Kontakte, weil die Abhängigkeiten zahlreicher Bauelemente zu empfindlichen Störungen führen können. Man berücksichtigt diese Zusammenhänge entsprechend, indem man meist galvanisch veredelte Kontakte verwendet. Die vielfältigen Verbindungen sind wohlgeordnet und übersichtlich transparent auf Leiterplatten aufgebracht.

Welche Art von Badbewegung bei Chemisch-Nickel ?

Frage: In unserem Betrieb werden geometrisch ziemlich komplizierte Teile als Gestellware stromlos vernickelt. Die erwünschte Oberflächenhärte erfordert eine thermische Nachbehandlung. Bei der Kontrolle durchgeführte Messungen zeigen, daß die Werte der Oberflächenhärte schwanken. Vor allem zwischen konkaven und konvexen Stellen der Teile ergeben sich z. T. erhebliche Unterschiede. Unsere Bäder werden mechanisch mittels eines Rührwerkes vermischt und wir überlegen, ob die ungleichmäßigen Werte nicht mit der ungenügenden Badbewegung Zusammenhängen. Können Sie uns Hinweise geben?

Ein Angebot des Berufsförderungswerkes Bookholzberg für Rehabilitanden

Es bedarf wohl keines besseren Beweises dafür, daß der Ruf der Galvanik als „Schürzen- und Gummistiefel-Werkstatt“ endgültig vorbei und dem Bild des modernen und mitarbeiterfreundlichen Betriebs gewichen ist, als die Tatsache, daß die Ausbildung zum Galvaniseur und Metallschleifer auch im Rahmen der beruflichen Rehabilitation angeboten wird. Also für Erwachsene, die Ihren alten Beruf aus gesundheitlichen Gründen nicht mehr ausüben können und umgeschult werden müssen.

Besuch im Produktionszentrum 3 (Oberfläche) von Siemens in Peißenberg

Die Verringerung der Fertigungstiefe ist ein Trend, der in allen Bereichen der Industrie spürbar ist. Große Unternehmen - allen voran die Automobilkonzerne - nutzen die Möglichkeiten des freien Marktes, um durch Zukauf ihre Produkte preisgünstiger anbieten zu können. Das Oberflächenbearbeitungszentrum von Siemens in Peißenberg ist ein Beispiel für einen großen Inhouse- Veredler, der aufgrund von Veränderungen im Produktspektrum im eigenen Hause sein Know-how auf dem freien Markt anbietet. Inzwischen beträgt der Anteil für den freien Markt 50 % der Gesamtproduktion, und man sieht in Peißenberg noch einen steigenden Bedarf, vor allem bei hochwertigen Zinkoberflächen.

Fortsetzung aus Heft 5/93

Spritzreinigen


Unter dem Begriff „Spritzreinigen“ werden alle Verfahren zusammengefaßt, bei denen das Reinigungsmedium über Pumpen unter Druck auf das Reinigungsgut aufgebracht wird. Eine Spritzreinigung ist nur so gut wie die Abstimmung zwischen Düsenanordnung und Teilegeometrie.

Flutwaschen (Überschwallen)

Das Flutwaschen ist eine der am häufigsten angebotenen Alternativen beim Ersatz von Lösungsmittelreinigern zur Zwischenreinigung von Teilen. Alle Maschinen zur Spritzreinigung, bei denen das Reinigungsgut nicht umgewälzt (Schüttgut) oder gewendet wird, können nur an den Stellen reinigen, die der Reiniger- strahl erreicht. Die heute so oft angebotenen Waschmaschinen, in denen die Ware auf einem waagerecht rotierenden Rost liegt und von oben und unten angspritzt wird, sind in ihrer Leistung unbefriedigend, da hier das oben genannte Problem ganz besonders kraß auftritt. Viele Anbieter ver- schweigen auch gerne die übrigen Probleme dieser Waschmaschinen, wie z. B. die nicht vorhandenen Möglichkeiten zum Nachspülen, Trocknen und Konservieren und der Entsorgung des verbrauchten Reini- gers.

Bericht von der Inbetriebnahme einer Abwasseranlage bei der FHS Stahlverformung GmbH

In Anwesenheit des Bürgermeisters der Stadt Dassel und mehrerer Stadtratsmitglieder, Vertreter der Stadtverwaltung und von Behörden, Geschäftspartnern und Freunden der Firma, wurde am 8. Februar 1993 die neu erstellte Abwasserbehandlungsanlage für die Galvanik- und Phosphatieranlage offiziell in Betrieb genommen.

Bericht über die Fachtagung der DGO-Bezirksgruppe Berlin/Brandenburg/Mecklenburg vom 4. bis 6. Februar 1993 in Berlin

Fortsetzung aus Heft 5/93

Einsatz von Lösemitteln für
die Vorbehandlung und Entfettung

Dr. Adams (DOW-Europe, Morgen)

Verschärfte Umweltauflagen für den Einsatz chlorierter Kohlenwasserstoffe und die Erfahrung, daß wäßrige Reinigungssysteme oft nicht die gewünschte Lösung des Reini- gungsproblems erbringen, führten dazu, daß heute verstärkt auch nicht halogenierte Lösungsmittel für die Reinigung in Erwä- gung gezogen werden.

Bericht von einem Besuch der DGO-Bezirksgruppe Essen
bei der Fa. Metallwerke Siegfried Jacob, Ennepetal, am 2. März 93

Es ist absolut im Sinne der Galvanotechnik für eine geordnete Verwendung von sogenannten Abfallstoffen, die ein zum Teil beträchtliches Wertpotential beinhalten, in geeigneten Wiederaufbereitungsbetrieben zu sorgen.
Die Metallwerke Siegfried Jacob, die Ziel des Besuches der DGO-Bezirksgruppe waren, beschäftigten sich seit über 20 Jahren mit der Aufarbeitung von Galvanorück- ständen verschiedenster Art.
Bei der Begrüßungsansprache erläuterte Herr Jacob die Prinzipien und Möglichkeiten seiner Dienstleistungen für galvanische Betriebe.

Probleme der funktionellen Galvanotechnik

Am 26. November 1992 fand in Moskau im Institut für Physikalische Chemie der Akademie der Wissenschaften Rußlands (AWR) eine Tagung des Wissenschaftlichen Rates der AWR für Elektrochemie und Korrosion statt, bei dem Probleme der funktionellen Galvanotechnik behandelt wurden. Gewidmet war die Tagung dem Andenken der herausragenden Wissenschaftlerin der Elektrochemie und langjährigen Leiterin des Laboratoriums für Physikalische Chemie der AWR, Frau Prof Dr. Chem. Wiss. Xenia M. Gorbunova.

Vorstellung einer neuen Galvano-Gestellanlage bei der Riesmetall GmbH in Nördlingen

Schon als Herr Joachim Hämisch, Geschäftsführender Gesellschafter der Riesmetall GmbH, im Mai 1988 eine neuerrichtete Betriebshalle vorstellte (wir berichteten in Galvanotechnik 4/89), hob er die ökologischen Gesichtspunkte hervor, die bei Planung und Realisierung eine vordergründige Rolle gespielt hatten. Dadurch und durch die damals erst in Planung befindliche Zink-Gestellanlage wollte er den Beweis erbringen, daß es auch ohne Kompromisse zugunsten einer scheinbaren Wirtschaftlichkeit möglich ist, alles zu realisieren, was heute nach dem Stand der Technik zur Emissionsminderung möglich und vernünftig ist. Als Betreiber einer Lohngalvanik, die trotzdem im täglichen Geschäft konkurrenzfähig bleiben muß, gab er damit seiner Überzeugung Ausdruck, daß das umweltschonendste Konzept in Zukunft auch das wirtschaftlichste sein würde.

Triumph für einen Außenseiter

Vor einigen Monaten wurde im „Brief aus
England“ über Maurice Ward berichtet, ein
ehemaliger Friseur, der behauptete, ein
neues „Wundermaterial“ entdeckt zu haben.
Damals war der Autor einigermaßen skeptisch. Inzwischen wurden aber neue Ergebnisse veröffentlicht, die aus gänzlich ernstzunehmenden Quellen stammen und darauf hindeuten, daß es sich bei der Erfindung
nicht um eine Seifenblase handelt. Bei dem
neuen Material „Starlight“ soll es sich um
einen hochtemperaturbeständigen Kunststoff handeln, der sogar Kern- oder andere
Explosionen übersteht. 


Einleitung

Tribologische Kenngrößen sind stets Systemgrößen; das Systemdenken und die Systemanalyse für tribologische Probleme ist in der Norm verankert [1], In der verein- fachten Darstellung eines Tribosystems in der DIN 50320 [1] wird erkennbar, daß
im Allgemeinfall vier Elemente an tribologischen Vorgängen beteiligt sind: Grundkörper, Gegenkörper, Zwischenstoff und Umgebungsmedium fs. Abb. 1).
Ein tribologisches System hat eine Aufgabe zu erfüllen: Übertragung von Energie, Bewe- gung oder Information, Transport von Stoffen, Materialumformung. Dieses Ziel wird erreicht, d. h. es ergeben sich die Nutzgrößen, vgl. Abb. 2 [2], wenn bestimmte Eingangsgrößen auf das Tribosystem einwirken. Als erster Schritt für die Lösung eines tribologischen Problems ist eine Systemanalyse durchzuführen, d. h. die Struktur des Tribo- systems mit Angabe der Elemente und deren Eigenschaften ist zu ermitteln. Ferner sind Angaben über die einzelnen Größen des Be- anspruchungskollektivs erforderlich.


Abstract


The basics of anodic spark deposition are demonstrated. The specific advantages, such as the opticai properties and the vacuum resistance of the these layers on light metal alioys, are used in the precision engineering, optics and for space equipment.

1 Einleitung


Auf allen Metallen sind durch anodische Oxidation in wäßrigen Elektrolyten Oxide herstellbar, beziehungsweise können vorhandene Oxidschichten verstärkt werden. Die dabei stattfindenden komplexen Reaktionen an den Phasengrenzen Metall/Oxid und Oxid/Elektrolyt führen in Abhängigkeit von Metall, Elektrolyt, Stromdichte und Anodenpotential entweder zur sofortigen Auflösung der Oxide im Elektrolyt oder zur Bildung passivierender Oxidschichten. Zwischen diesen beiden Extremen anodischen Verhaltens sind alle Übergangsformen beobachtbar.

1 Einleitung


Welcher Galvaniker hat nicht schon die Erfahrung gemacht, daß eine oberfiächen- veredelte Ware reklamiert wurde, obwohl man sicher gewesen ist, daß sowohl die Vorbehandiung der Oberfläche als auch alle anschließenden Prozeßstufen fachgerecht ausgeführt worden sind.
Die Kundenreklamation geht vielleicht dann noch mit dem mehr oder weniger deutlich vorgetragenen Vorwurf einher, daß der Galvaniker sein Verfahren wohl nicht im Griff habe. Und seien wir ehrlich, welcher Galvaniker ist angesichts der komplexen Zusammenhänge zwischen Mensch, Maschine, Chemie und Werkstück bei der galvanischen Veredlung nicht doch geneigt, die Schuid in seinen Prozessen zu suchen?

1 Einleitung

Traditionell werden an der Ingenieurhoch- schule Mittweida (ab Herbst 1992 Hochschule für Technik und Wirtschaft) chemisch-reduktive Nickelbäder zur Herstellung von Kontaktschichten eingesetzt. Die Spezifika der Substrate und die geforderten Schichteigenschaften führten zur Entwicklung eines Sortimentes saurer und alkalischer, chemisch-reduktiver Nickelbäder. Lötbare Kontaktschichten für Kondensatorkeramik mit hoher Haftfestigkeit standen beim Nickelbad mit Acetat als Komplexbildner im Vordergrund [1,2,3]. Borsilikatglas als Substrat erfordert ein langsam arbeitendes saures Nickelbad, um eine gute Haftung der Schicht zu sichern [4j. Bleihaltige Keramiken (zum Beispiel Bleizirkonattitanat, PZT) benötigen als Anschlagnickel ein alkalisches Nickelbad, weil saure Nickelbäder durch die Bleiionen enthaltende Oberfläche so stabilisiert werden, daß sie nicht anspringen [20]. NiP-Kontaktschichten eignen sich zur ganz- flächigen und selektiven Metallisierung von Aluminiumnitrid-Substratkeramik [5]. Durch das Eutektikum im Zustandsdiagramm NiP können NiP-Legierungen zum haftfesten Verbinden von Konstruktionskeramik, z. B. Siliziumcarbid eingesetzt werden [6].

Einleitung


In früheren Arbeiten wurden bereits Ergebnisse zur Untersuchung der Nickelabscheidung aus Sulfamatelektrolyten vorgestellt [1- 3]. Es handelt sich dabei um Schichten mit Dicken im Bereich von einigen Mikrometern bis zu einigen Millimetern, die in verschiedenen Industriezweigen Verwendung finden. Die interessierenden Schichteigenschaften waren dabei je nach Verwendungszweck die inneren Spannungen (a), die Duktilität (Do), die Mikrohärte (HV), die Verschleißfestigkeit (TWI), die thermische Beständigkeit usw. Von besonderem Interesse war die Untersuchung der Wirkung des von uns entwickelten Zusatzes CHT[4] (2,4-Dichlor-5-Sulfomoylbenzoe- säure) Im Elektrolyten auf die Härte und Verschleißfestigkeit der abgeschiedenen Schichten. Es wurde gezeigt [5, 6], daß sich die Eigenschaften in Abhängigkeit von den Elektrolysebedingungen regeln lassen. Dabei konnten sogar gleichzeitig hohe Werte für Mikrohärte und Duktilität erzielt werden. Die mit dem am meisten für diesen Zweck verwendeten amerikanischen Zusatz SNHA durchgeführten Paralleluntersuchungen bestätigten die guten Charakteristika des Zusatzes [3].