Artikelarchiv

Checkliste für die Abwasservermeidung

Frage: Wir haben kürzlich im Ausland einen metall- verarbeitenden Betrieb einschließlich Betriebsgalvanik übernommen. Die Galvanikarbeitet zufriedenstellend, das Personal ist gut ausgebildet und hat etwas, was man bei uns nicht immer findet: es ist auf seinen Betrieb und seine Arbeit stolz. Allerdings stecken die dort geltenden Vorschriften über die Abwasserbehandlung - verglichen mit unserem Standard - noch in den Kinderschuhen: man hält deshalb auch nicht viel davon und ist geneigt, dazu notwendige Eingriffe mehr als Hemmschuh für die Produktion zu betrachten.
Wir möchten dies gerne ändern und dabei in der ersten Phase möglichst ohne größere Investitionen auskommen. Auch wenn dies langfristig nicht möglich sein wird, wollen wir zuerst alle Möglichkeiten nutzen, die in der zur Verfügung stehenden Technik und Organisation stecken. Auch glauben wir, auf diese Weise den Mitarbeitern am besten vor Augen zu führen, dass Umweltschutz die Produktion und Qualität nicht behindert, sondern in den meisten Fällen sogar fördert.
Gerne würden wir Ihre Meinung über diese „Philosophie“ und darüber hören, wie am besten vorzugehen wäre.

Bericht vom 8. Magnesium-Abnehmerseminar am 14. und 15. Juni in Aalen

Am 14. und 15. Juni 2000 veranstaltete die Europäische Forschungsgemeinschaft Magnesiumguss e.V. EFM zum achten mal ein Seminar, auf dem die Hersteller, Verarbeiter und Nutzer von Magnesium die technischen Möglichkeiten, Forschungsergebnisse und Verfahren mit Magnesium vorstellen konnten. Der Termin des Abnehmerseminars wich in diesem Jahr vom üblichen Zeitrahmen ab. Dies hängt damit zusammen, dass Ende September in München die Materialica stattfindet, wobei während und innerhalb der Materialica eine Konferenz über Magnesium und Magnesiumlegierungen parallel läuft. Diese Veranstaltung wäre somit zeitgleich mit dem 8. Abnehmerseminar gewesen.

Bericht über einen Lehrgang des DGO-Fachausschusses Prozesslenkung und Automatisierung am 11. Juli 2000 in Stuttgart

Die Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik e. V. (DGO) veranstaltete durch ihren Fachausschuss Prozesslenkung und Automatisierung (FAPLA) am 11. Juli 2000 am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart einen eintägigen Lehrgang zu aktuellen Analyseverfahren in der Galvanotechnik.

ln den bisher erschienenen Teilen des Beitrages wurden die Verfahren PVD (Heft 05/2000 und 9/2000), und CVD (Heft 10/2000) sowie Unternehmen, die diese Techniken anwenden bzw. anbieten vorgestellt.

Ein vielseitiges Verfahren der Oberflächenbearbeitung gewinnt zunehmend an Bedeutung

Neue Verfahren und Entwicklungen von Linde Technische Gase GmbH

Hundertstel Sekunden entscheiden über den Erfolg, wenn der mehrfache Olympiasieger und Weltranglisten-Dritte im Rennrodeln, Georg Hackl, in hautengem Anzug auf seinem futuristischen Gefährt durch den Eiskanal schießt. Um diese Hundertstel zu gewinnen und vor der Konkurrenz ins Ziel zu gelangen, scheut der Spitzensportler keine Mühen. Neben der körperlichen Fitness zählt für ihn auch die Weiterentwicklung seines Sportgerätes zu den ausschlaggebenden Faktoren. Bei einem gemeinsamen Besuch mit Thomas Schwab, deutscher Bundestrainer der Rennrodler, im Anwendungstechnischen Zentrum (ATZ) der Linde Technische Gase GmbH in Unterschleißheim überzeugte sich Georg Hackl von den Vorteilen einer maßgeschneiderten Oberflächenbeschichtung. Inzwischen erweist ihm das Thermische Spritzen, mit dessen Hilfe er die Kufen seines Rennrodels aufrüsten lässt, einen hervorragenden Dienst.

Einer der herausragenden Vorzüge von Zink- Druckguss ist die Eignung für dekorative Oberflächen höchster Qualität. Nach Beobachtung des Autors werden jedoch deutlich zunehmend auch Funktionsgussteile aus verschiedensten Gründen galvanisch oberflächenveredelt; und dies gilt nicht nur für Zink-Druckguss, sondern auch für Gussstücke aus Aluminium oder Magnesium. Bemerkenswert ist, dass das Unternehmen des Autors (Zinkberatung Ingenieurdienste GmbH, Düsseldorf) In letzter Zeit überraschend häufig mit der Ursachenermittlung beauftragt wurden, wenn Fehler in der Oberfläche bei nicht-dekorativen, galvanisierten Gussstücken auftraten.

Bericht zur gemeinsamen Tagung vom 13. bis 15. September 2000 in Garmisch-Partenkirchen

Dispersionsschichten

Neue Ergebnisse zum Mechanismus der Dispersionsabscheidung
Der Vortragsblock über Dispersionsabscheidungen wurde von Prof. Dr. Celis (Leuven/ Belgien) mit der Vorstellung seiner neuesten Resultate zur Untersuchung der Mechanismen bei der Einbettung von Dispersoiden in Metallschichten eröffnet. Obwohl einige Dispersionsschichten wie Nickel mit Siliziumcarbid oder PTFE sowie Kobalt-Nickel mit Chromcarbid bereits zum Alltag der Oberflächenbeschichtung gehören, sind die Mechanismen der Einbettung und vor allem die bewusste Beeinflussung von Einbauraten nur teilweise verständlich. Hierzu wurden verschiedene Parameter der Metallabscheidung näher untersucht.

Umbau der Bandgalvanikanlage bei der Firma Grote & Hartmann

Die Firma Grote &Hartmann ist weltweit aktiv und gehört international zu den bedeutenden Systemherstellern für elektrische Verbindungstechnik und Komponenten. Ob im Auto, im Elektrowerkzeug, in der Waschmaschine - überall wo elektrische Funktionssicherheit und Langlebigkeit gefordert ist, steckt oft intelligente Technik von Grote &Hartmann.

Eurowährung durch die Hersteller

Viele britische Automobilhersteller verlangen nun, dass ihre Zulieferer die Preise in Verträgen und Rechnungen in Euro angeben. Damit wird versucht, die Zulieferer dazu zu bringen, die Kosten jeglicher Kursänderungen beim Euroumtausch zu tragen. Bis jetzt gab es noch keine Probleme damit und wenn der Euro stärker werden sollte oder das Pfund schwächer, so würden die Zulieferer dabei Geld verdienen. Diese Praxis beschränkt sich offensichtlich nur auf die Automobilindustrie. Viele andere Gebrauchsgüter werden weiterhin in US-Dollar ausgezeichnet. Deshalb werden wohl immer mehr große Unternehmen mit mindestens zwei, vielleicht sogar drei verschiedenen Währungen arbeiten müssen. All das führt zu der Frage, wie der Wechselkurs US$ zu Euro in Zukunft sein wird? Da das Euroland so groß ist, sollte der Euro eigentlich viel stabiler sein und der Kurs sollte weniger stark schwanken. Dies ist ein deutlicher Vorteil für die Exporteure und Hersteller, denn sie hassen vor allem die Instabilität. Aber sind vernünftige Vorhersagen für die zukünftigen Wechselkurse überhaupt möglich? Der Euro ist seit seiner Einführung bis jetzt nur gefallen (von 1,17 US$ auf ca. 0,90 US$) und viele sind der Ansicht, es sei hart, wenn er noch weiter fällt.

Unter der Projektträgerschaft der DLR wurde im Rahmen des Schwerpunktprogramms PIUS (Produktionsintegrierter Umweltschutz) mit den Kennzeichen: 01 ZH 9503,9504/4 und 95098 in der Zeit vom 1. Januar 1996 bis 31. Dezember 1998 ein Verbundvorhaben mit Mitteln des BMBF (vormals BMFT) gefördert. Die Zielsetzung des Vorhabens bestand darin, exemplarisch am Beispiel rotationssymmetrischer Werkstücke zu zeigen, dass eine galvanische Oberflächenbehandlung in kompakten, autarken Maschinen möglich ist.
Zwei derartige Anlagen wurden im Rahmen dieses Vorhabens gemeinsam entwickelt und erprobt. Dabei wurden exemplarisch die Prozesse Versilbern und Verchromen betrachtet. Der vorliegende Bericht benennt besondere Einzelheiten der entwickelten Anlagen und schildert die Erfahrungen, die während der Erprobung gewonnen wurden.
Mit der Einführung der fertigungsintegrierten Oberflächenbehandlung (FlO) können in ökologischer, qualitativer und auch in wirtschaftlicher Hinsicht Verbesserungen und Einsparungen erzielt werden. Das Vorhaben hat gezeigt, dass die ökologischen Ziele nicht im Widerspruch zu einer wirtschaftlichen Betriebsweise stehen müssen.

1 Introduction

Electroless nickel (EN) coatings originally developed by Brenner and Riddell [1] exhibit considerably better corrosion and wear protection than electrodeposited nickel coatings [2-4]. This is due in large measure to the occluded phosphorus in the EN deposit. Phosphorus contents ranging from 1 to 15 weight percent are possible in these coatings but the exact composition of the EN deposit is dependent upon solution composition and deposition conditions such as pH and temperature [5, 6]. Low phosphorus deposits range from 1 to 3 %, medium phosphorus coatings from 4 to 8 % and high phosphorus deposits generally contain more than 10 %.
The structure of EN coatings is considerably different from pure electrodeposited nickel. Pure nickel coatings exhibit a face-centered cubic (fee) structure. X-ray diffraction patterns obtained from electrodeposited nickel coatings show reflections characteristic of crystalline nickel. The structure of EN coatings is variable which is due to the negligible solubility of phosphorus in nickel. One result of occluded phosphorus in nickel coatings is a microcrystalline structure in low phosphorus coatings and a completely amorphous microstructure in high phosphorus deposits [7-9]. This change in microstructure is manifested by changes in the mechanical properties of the EN deposit. Weil et.al. [10] studied the effects of alloy composition on the mechanical properties of these coatings and found that EN deposits have high moduli of elasticity and low ductility.

1 Einleitung

Aluminium mit seiner geringen Dichte und seiner im Verhältnis zur Dichte großen Festigkeit, ist ein wichtiges und vielseitig einsatzfähiges Metall. Viele der hergestellten Aluminiumlegierungen sind für Gusszwecke und als Strangpressprofile nutzbar. Dagegen sind die Oberflächeneigenschaften von Aluminium nicht für jeden Einsatz geeignet, da das Metall leicht oxidiert und einen hohen Kontaktwider- stand besitzt. Die Oberflächenbeschichtung ist also besonders wichtig. Als gebräuchlichste Beschichtungsarten gelten Chromatieren (vor der Lackierung), Anodisieren und Galvanisieren.
Für das Galvanisieren stellt Aluminium wegen der schnellen Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche ein schwieriges Substrat dar. Überzüge, die auf die unbehandelte Oxidschicht aufgebracht werden, zeigen schlechte Haftung. Um dieses Problem zu umgehen, wurden verschiedene Prozesse entwickelt. Diese basieren auf dem Prinzip einer chemischen Auflösung der Oxidschicht mit ihrem gleichzeitigen Ersatz durch eine außenstrom- lose Tauch- oder galvanische Schicht eines anderen Metalles. Eine Übersicht dieser Methoden gab Golby 1981 [1]. Von allen verfügbaren Prozessen wird der mit Fremdmetallzusätzen modifizierte Zinkatprozess inzwischen am meisten angewandt.

1 Einleitung

Die elektrolytische Abscheidung von Nickel und Nickellegierungen gehört zu den wichtigsten Verfahren der Galvanotechnik [1]. Davon zeugt auch die Vielzahl der Elektrolyte und Methoden und die große Zahl von Veröffentlichungen über einen langen Zeitraum sowie deren Eingang in verschiedene Monographien [2 - 4]. Ursache für diese intensive Beschäftigung mit Nickel und seinen Legierungen ist das breite Anwendungsspektrum. Einsatzgebiete sind beispielsweise der Korrosions- und Verschleißschutz, die Katalysatortechnik, magnetische Speicherwerkstoffe u.v.a.m. [5 - 7].
Im Zuge der Beschäftigung mit nanokristallinen Materialien hat sich gezeigt, dass auch hier die galvanische Abscheidung, oft als ECD (engl.: Electrochemical Deposition) bezeichnet, sehr gut zur Herstellung von Funktionsschichten mit nanokristallinem Gefüge geeignet ist. Insbesondere U. Erb, R. Rofagha und Mitarbeiter haben seit Anfang der 90er Jahre eine Reihe interessanter Beiträge zur Anwendung der elektrolytischen Abscheidung bei der Herstellung nanokristalliner Nickel- oder Nickellegierungsschichten veröffentlicht [7 - 10]. Etwa zeitgleich mit dem Aufkommen der nanokristallinen oder nanostrukturierten Materialien Anfang der 80er Jahre [11, 12] wurde mit der Entwicklung des Rastertunnelmikroskops (STM - engl.: Scanning Tunneling Microscope) [13, 14] ein neuer Bereich mikroskopischer und mittlerweile auch spektroskopischer Techniken, die Rastersondenmikroskopie, eröffnet.

Wie schon Jules Verne gezeigt hat, lebt der Fortschritt von Visionen, die häufig über kurz oder lang auch in die Realität umgesetzt werden. Eine solche Vision, deren Entwicklung schon sehr weit fortgeschritten ist, beschreibt der Beitrag über die Fertigungsintegrierte Oberflächenbehandlung. Diese Variante der Beschichtung
verhilft der Galvanotechnik zur Salonfähigkeit - d.h. die galvanische Beschichtung dürfte hierbei die dringend notwendige Akzeptanz in den mechanischen Fertigungsbereichen deutlich leichter erreichen als dies bisher der Fall war.

Die innerhalb der Vereinten Nationen (VN) in der Economic Commission for Europe (ECE) zusammengeschlossenen Staaten hatten in der Folge der KSZE-Konferenz vom Oktober 1989 in Sofia am 17. März 1992 in Helsinki ein Übereinkommen über die grenzüberschreitenden Auswirkungen von Industrieunfällen (kurz; Industriekonvention) vereinbart. Ziel war es, offensichtliche Schwachstellen, ins- besondere im Bereich der Information und Kommunikation, zwischen den damaligen Machtblöcken zu verringern und abzubauen.
Bisher sind dem Übereinkommen Albanien, Armenien, Bulgarien, Deutschland, Finnland, Griechenland, Kroatien, Luxemburg, Moldawien, Norwegen, Österreich, Russland, Schweden, Schweiz, Spanien und Ungarn beigetreten. Deutschland hatte als eine der ersten Vertragsparteien mit Gesetz vom 16. Juli 1998 ratifiziert. Das Abkommen trat am 19. April 2000 in Kraft, nachdem Kroatien als 16. Vertragsstaat die Ratifizierungsurkunde hinterlegt hat. Die erste Vertragsstaaten- konferenz zur Industriekonvention wird auf Einladung der Europäischen Kommission in Brüssel stattfinden - voraussichtlich im Herbst 2000.

Vorschlag für eine Liste prioritärer Stoffe im Rahmen eines Forschungsvorhabens erarbeitet

Schon vor Verabschiedung der Wasserrahmenrichtlinie der Europäischen Gemeinschaft (EG) sind wichtige Vorarbeiten zur Konkretisierung der geplanten Regelungen abgeschlossen. Nach Art. 16 des Gemeinsamen Standpunktes (EG) Nr. 41/1999, vom Rat festgelegt am 22. Oktober 1999 (Amtsblatt der EG C 343 vom 30. November 1999, S. 1) legt die Europäische Kommission baldmöglichst eine Liste von Prioritäten Stoffen vor, für die anschließend europaweit geltende Emissionswerte und Qualitätsziele erarbeitet werden sollen. Dadurch wird u.a. der kombinierte Ansatz nach Art. 10 umgesetzt. Mit dem kombinierten Ansatz sind bei der Zulassung einerseits die Vorgaben zur Emissionsbegrenzung und andererseits die Vorgaben aus der Immissionsbetrachtung anzuwenden. Das jeweils strengere Kriterium ist der Genehmigung zugrunde zu legen.

Deutsch-Amerikanischer Workshop „Klimaschutzpolitik" am 2./3. Februar2000 in Berlin

Am 2./3. Februar 2000 fand in Berlin auf gemein- same Einladung des Auswärtigen Amtes und des Bundesumweltministeriums ein erster Deutsch- Amerikanischer Workshop zur Klimaschutzpolitik statt. Die Delegationen wurden von Umweltminister Jürgen Trittin und dem in den USA für globale Klimaschutzfragen im Außenministerium (Department of State) zuständigen amerikanischen Staatssekretär für globale Fragen, Frank E. Loy, geleitet. Es nahmen 60 hochrangige Personen aus Regierung und Parlament, Wirtschaft, Wissenschaft und von Nicht-Regierungsorganisationen teil. Bundesaußenminister Joschka Fischer unterstrich den Stellenwert der Veranstaltung durch seine Begrüßungsrede, in der er u. a. die Bedeutung der transatlantischen Zusammenarbeit insgesamt für die Lösung globaler Fragen betonte.

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts hat die Entwicklung unserer Technik rasante Ausmaße angenommen. Die heutigen Schlagworte Kreativität und Innovation haben für viele Unternehmen existenzielle Bedeutung gewonnen. Dabei ist die Zeit, d. h. die Frühzeitigkeit, sich auf Neues einzustellen, oft bedeutender geworden als die betreffende Technik selbst. Gerade die Oberflächentechnik als Basistechnologie für zahlreiche andere muss sich möglichst frühzeitig auf Innovationen einstellen, um ihre technischen Leistungsmöglichkeiten rechtzeitig einzubringen - und sie hat schließlich auf dem Material-Veredelungssektor eine hochinteressante Palette zu offerieren.