Artikelarchiv

Der Studiengang Oberflächentechnik und Werkstoffkunde bietet ein modernes, interdisziplinäres Studium - das Einzige in Deutschland, das werkstoffwissenschaftliche Inhalte mit den Aspekten der Oberflächentechnik verbindet.
Dieses bereits 35 Jahre alte Konzept hat nichts von seiner Aktualität verloren. Die Ab- solventen sind durch ihre breite naturwissenschaftlich/technische Ausbildung bestens auf den Arbeitsmarkt vorbereitet und haben aus- gezeichnete Einstiegschancen.

Bericht vom 22. Ulmer Gespräch am 11. und 12. Mai 2000 in Neu-Ulm

-Fortsetzung aus Heft6/2000-

Wieder ein schwieriger Monat für den Euro

Vor dem Start des Euro versprach man den Deutschen, dass der Euro eine genauso starke Währung sein würde, wie die DM. Seit Januar 1999 fällt der Euro monatlich. Für viele europäische Herstellerfirmen war dieser Fall willkommen - das machte ihre Exportgüter konkurrenzfähiger auf dem Weltmarkt - und erschwerte ihren Konkurrenten aus Übersee den Wettstreit auf dem europäischen Markt. Jetzt meint man, dass der Fall zu schnell geht und dass die Gefahr einer Inflation besteht. Auch Deutsche, die ihr Geld außerhalb Europas ausgeben oder für importierte Produkte, verlieren ca. 20 %.

1 Erich Müllers Werdegang bis zur Aufnahme der Lehrtätigkeit

Seine Geburt - Max Erich Müller wurde am 17. Februar 1870 in Chemnitz/Sa. geboren - fiel in eine Zeit, die man in jeder Hinsicht als ereignisreich bezeichnen kann. Nur zwei Monate später, am 22. April, wurde W. I. Lenin geboren, erst drei Jahre zuvor war der große M. Faraday, der Vater der Elektrochemie gestorben und 1869 hatten Mendelejew und L. Meyer das Periodische System der Elemente entdeckt. Im gleichen Jahr (1870) beginnt der deutsch-französische Krieg, dieser endet für Deutschland siegreich und wird am 18. Januar 1871 durch die undemokratische Reichsgründung von oben her besiegelt.
Der Segen der nunmehr aus Frankreich einströmenden 5 Milliarden Goldfranken kommt vornehmlich dem Großbürgertum zugute und nicht etwa denen, die Leben und Gesundheit für diesen Raubkrieg gaben. Erich Müllers Vater, Otto Müller, Besitzer einer Seidenweberei und Geheimer Kommerzienrat, hat zweifelsohne von jenem Goldstrom aus Frankreich profitiert und damit seinem Sohn Erich den Weg für dessen glänzende Laufbahn geebnet.

Die Fachhochschule Aalen ist eines der Zentren in Deutschland, an denen in enger Zusammenarbeit mit der Industrie praxisnahe Forschung und Entwicklung auf den Gebieten Oberflächentechnik und Werkstoffkunde betrieben wird. Die Durchführung von Diplomarbeiten in den gut ausgestatteten Laboratorien der Fachhochschule, vorwiegend aber in Industriebetrieben der einschlägigen Branche und der Region, bietet dafür eine ausgezeichnete Grundlage.
Die folgende Zusammenstellung führt die Themen von rund 350 Diplomarbeiten auf, die im Zeitraum von 1992 bis 1999 angefertigt wurden. Eine Aufschlüsselung der Themenschwerpunkte wurde in den Tabellen 1 und 2 (Feingliederung) vorgenommen, aus denen zu ersehen ist, dass allein ein Drittel der Arbeiten auf dem Gebiet der Galvanotechnik im engeren Sinne erstellt wurde. Analytik, Messtechnik und Werkstoffuntersuchungen nehmen ein weiteres großes Feld ein, gefolgt von neueren Schichttechniken wie Gasphasenbeschichtung oder modernen Lackierverfahren.

Der nachstehende Beitrag war Bestandteil des Vortragsprogrammes im Rahmen des EAST-Forums 1999 am 28. Mai 1999 in Schwäbisch Gmünd

1 Introduction

On a technical scale, mainly ABS substrates are metallized .This technology is in principle applied since approximately 30 years. Details have been improved in the course of time. Sufficient experience, not only concerning the process but also the application of the metal- iized ABS substrates, is available.
At present, interest in processes for other plastic substrates has clearly increased. One of the reasons is that the problem reduction of weight in automotive industry and communication technoiogy was solved. Substitution of a relatively heavy metal by a lightweight plastic substrate can only be realised when the plastic substrate withstands the given mechanical and thermal stress. The problem is not always solved when an appropriate pla- stic substrate as substitute of the metal was
found. For many applications a metallic surface is required, and one is therefore seeking a metallizing process for the chosen plastic substrate. The functional properties like scratch resistance, electrical conductivity, corrosion resistance or the decorative ap- pearance must be named in this connection.
This lecture refers to the process for metallizing of ABS substrates and with an alternative process which is applicable for other plastic substrates.

1 Einleitung

Mit den hier vorgelegten videotechnischen Untersuchungsergebnissen soll ein Beitrag geleistet werden zur Analyse und zum Verständnis der während des Polierprozesses ablaufenden komplexen elektrochemischen Vorgänge.
Das industrielle Elektropolieren und -strukturieren in Galvanozellen, bei der Kathode und Werkstückanode in einem relativ großen Abstand voneinander (meistens parallel) angeordnet sind, findet im ansteigenden transpassiven Sektor IV der Strom-Spannungs-Charakteristik (Abb. 1) statt. In diesem Bereich ist mit einer zunehmenden Sauerstoffentwicklung zu rechnen. Die aufsteigenden Gasblasen induzieren im eingeschwungenen Betrieb, der sich erst nach einiger Zeit einstellt, vor der Anodenoberfläche eine kräftige Konvektionsströmung. In diesem Zustand ist ein videotechnischer Einblick in das Prozessgeschehen nicht mehr möglich. Deshalb wurde für die Beobachtung die Anlaufphase vom Moment des Stromeinschaltens bis zum Ausbilden der gasinduzierten Strömung gewählt.

1 Einleitung

Es ist unumstritten, dass sich Leichtmetalllegierungen in Zukunft immer größere Anwendungsgebiete im Fahrzeugbau erschließen werden. Dadurch werden weltweit mannigfaltige Forschungsaktivitäten zur Verbesserung der funktionellen Eigenschaften dieser Werkstoffgruppe initiiert. Neben der Erforschung von Methoden zur Verbesserung der Korrosions- und Verschleißeigenschaften werden auch verstärkte Anstrengungen zur Optimierung der mechanischen Eigenschaften unternommen.
Bei Aluminiumwerkstoffen ist man seit einigen Jahren durch den Einsatz von Technologien der Pulvermetallurgie in der Lage, Legierungsgehalte einzustellen, die schmelzmetallurgisch nicht erzielbar sind.

Mit Bedauern müssen wir unseren Lesern mitteilen, daß wir zukünftig auf einige gute alte Bekannte verzichten müssen. So werden wir zukünftig u.a. nicht mehr über Dinge wie die
- Nernstsche Gleichung
- wäßrige Elektrolyte
- Gußfehler
- 
Meßstellen
- Helmholtzsche Doppelschicht
- Metallegierungen
- rauhe Oberflächen
- oder den Abscheideprozeß
berichten können.
Wir werden uns dann vielmehr mit der nernstschen Gleichung, dem ohmschen Gesetz, der Messsicherheit bei rauen Oberflächen, der Vermeidung von Flusssäure - im Besonderen der mehr als 20-prozentigen Variante -, den Wasser abweisenden Beschichtungen, der neuen High-Tech-Schichten oder den Prozessparametern zur Herstellung von dünnen Metalllegierungen aus wässrigen Elektrolyten auf Zinkdruckguss befassen.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Wenn wir an Umweltschutz denken, dann sehen wir gedanklich häufig Grenzwerte, Gesetze und Auflagen aller Art. Wir denken an technische Maßnahmen zu ihrer Umsetzung und an die damit verbundenen Kosten. Genauso vordergründig verläuft die Politik. Technik bringt Umsatz, und Umsatz führt zu Steuereinnahmen, die der Staat immer benötigt.

Ein System für Voltammetrie, Pulsvoltammetrie, Impedanzmessung

Das neue VoltaLab80 von Radiometer Analytical beinhaltet einen Potentiostat, Galvanostat und Frequenzanalysator PGZ402 (16 Bit) für Voltammetrie, Pulsvoltammetrie und Impedanzmesstechniken. Die 32.Bit-Software VoltaMasterA (Windows 95/98/NT4) bietet alle elektrochemischen Messmethoden inklusive Dokumentation und Auswertung, so dass keine zusätzlichen Hard- oder Software- Module notwendig sind (Abb. 1).

Ergebnisse der dritten Runde der Regierungsverhandlungen zur POP-Konvention

Um ein weltweites Verbot von zwölf gefährlichen Chemikalien durchzusetzen, finden derzeit Regierungsverhandlungen zur sog. POP-Konvention statt. POP steht für persistant organic pollutant und ist der Oberbegriff für giftige Stoffe wie DDT, PCB und Dioxine. Da die Stoffe erst nach langer Zeit abgebaut werden, die Fähigkeit zum weltweiten Transport haben und fettlöslich sind, können sie sich über Luft, Wasser und die Nahrungskette weltweit ausbreiten. Dieses globale Umweltproblem ist allein durch nationale Regelungen daher nicht zu bewältigen. Zwischen der ersten Runde der Regierungsverhandlungen im Sommer 1998 in Montreal und der geplanten Zeichnungskonferenz im Jahr 2001 in Schweden finden insgesamt fünf Verhandlungsrunden statt. Die dritte Verhandlungsrunde wurde im September 1999 in Genf abgeschlossen. Die vierte Verhandlungsrunde wird im März 2000 in Bonn stattfinden.

Beiträge und Erfahrungen der Oberflächentechnik bei der Energieerzeugung

1 Allgemeines

Moderne Oberflächentechnik und Elektronik sind heute von einander untrennbare Technologien, ohne die unsere moderne Technik einschließlich des Umweltschutzes kaum denkbar wäre. Ähnlich abhängig von einander sind Oberflächentechnik und Energiegewinnung. Man denke an die zahlreichen elektrischen Schalt- und Steuergeräte in den Energieerzeugungs-Anlagen, deren Leistung ins- besondere von den Eigenschaften der Kontaktoberflächen beeinflußt wird, aber auch an die zahlreichen korrosionsschützenden Maß- nahmen auch schon im Bereich der Gewinnung der Energieträger z. B. in Bergwerken oder der Förderung von Erdöl bzw. Erdgas.
Jeder Eingriff in die Natur, beim Lagerfeuer der Urbevölkerung angefangen, bedeutet eine Beeinflussung der Umwelt. Energiegewinnung in unserer Zeit ist zumindest bei den konventionellen Energieträgern in der Regel mit Emissionen im Bereich von Luft und Wasser verbunden, die sich in zahlreichen Grenz- werten niederschlagen, aber auch mit direkten Eingriffen in die Natur in Form von Berg- werken, Erdöl/Erdgasleitungen, Kohletagebauten usw.

1 Anforderungen an Teiletrocknungssysteme

Galvanotechnische Oberflächenbehandlungen sind Verfahren, die in wäßrigen Medien durchgeführt werden und nach Beendigung des Beschichtungsprozesses getrocknet werden müssen. Dabei kommt es darauf an, das Gut mit minimalem Aufwand an Energie, Arbeitskraft und Hilfsmitteln so zu trocknen, daß die gewünschten Qualitätseigenschaften erreicht werden und unerwünschte nicht auf- treten.
Neben einer optimalen Trocknung wird heute auch die Einbeziehung der Trocknungseinrichtungen in den Automatisierungsprozeß erwartet. Die Anforderungen, die sich daraus ergeben, sind:
- Einhaltung der Taktzeiten 

- Integrierbarkeit in die Oberflächenbehandlungsanlage 

- Schonung der Ware 

- Minimierung des Platzbedarfes. 


1 Einleitung und Problemstellung

In Deutschland existieren mehr als 3000 Betriebe der Oberflächenbehandlung aus den Bereichen Galvanotechnik, Leiterplattenindustrie, Beizereien sowie Metallbe- und -Verarbeitung; weltweit sind es ca. 20.000. Die in diesen Betrieben zur Ab- und Prozeßwasserbehandlung eingesetzten Verfahren müssen nach wie vor zum überwiegenden Teil als end- of-pipe-Technologien betrachtet werden, d.h., sie sind dadurch gekennzeichnet, daß die Abwasserteilströme weitgehend vermischt und anschließend (ggf. nach Cyanidoxidation und Chromatreduktion) gemeinsam durch Fällung behandelt werden. Dadurch entsteht ein Schwermetallmischschlamm, der sich aufgrund seiner Zusammensetzung aus mehreren Schwermetallarten in vielen Fällen einer pyrometallurgischen Verwertung entzieht und deshalb deponiert werden muß. Fortschrittliche Verfahren arbeiten mit nach Metallarten getrennten Stoffströmen, was je- doch keine prinzipielle Lösung des Aufbereitungsproblemes darstellt. Diese sollte nach Möglichkeit in einer Metallrückgewinnung sowie in einer Recyclisierung der Reststoffe in Form von Salzen oder Säuren bzw. Laugen bestehen.

Wenige Völker auf diesem Globus üben gleiche Akribie wie die Deutschen, wenn es um Erstellung und möglichst strikte Erfüllung von Organisationsplänen, Strukturen, Richtlinien, Verordnungen oder Gesetzen geht. In Sachen Sicherheit hat das manchen Vorteil, obwohl sich Nachlässigkeiten nicht völlig ausschließen lassen. Auch der gesetzlich geregelte Umgang mit
- den Finanzen weist offenkundig Unzulänglichkeiten auf, wie selbst integre Politiker vorführten. Die Ursache für Fragwürdigkeiten liegt wohl im Streben der für unser Land typischen 100-Prozent-Lösung. Damit ergibt sich eine Undurchschaubarkeit, die Spezialisten für ihre Umsetzung bedarf. Und Intransparenz ist Basis für Fehler.

1 Einleitung

Mit dem LIGA-Verfahren (Abb. 1) werden zur Zeit am Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) Formeinsätze aus Nickel gefertigt. Mit diesen mikrostrukturtragenden Einsätzen können dann verschiedene Kunststoffe (Abb. 2) durch Heißprägen oder Spritzgießen abgeformt und so Mikrostrukturen repliziert werden. Kunststoffe die bisher am IMT durch Heißprägen abgeformt wurden, sind; PMMA, POM, PVDF, PC und auch Hochleistungskunststoffe wie PSU und PEEK, die thermisch höher belast- bar sind.
Ein Formeinsatz durchläuft beim Heißprägen je nach Standzeit bis zu viele tausend Temperaturzyklen. Ein Vakuumheißprägezyklus dauert zwischen 10 und 20 Minuten, je nach Höhe und Aspektverhältnis der zu prägenden Strukturen und dem Material des Abformlings. Innerhalb eines Zyklus (Einlegen, Auf- heizen, Prägen, Abkühlen, Entformen, Einlegen....) wird ein Temperaturprogramm durchlaufen.

1 Einleitung

Mit dem LIGA-Verfahren (Abb. 1) werden zur Zeit am Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) Formeinsätze aus Nickel gefertigt. Mit diesen mikrostrukturtragenden Einsätzen können dann verschiedene Kunststoffe (Abb. 2) durch Heißprägen oder Spritzgießen abgeformt und so Mikrostrukturen repliziert werden. Kunststoffe die bisher am IMT durch Heißprägen abgeformt wurden, sind; PMMA, POM, PVDF, PC und auch Hochleistungskunststoffe wie PSU und PEEK, die thermisch höher belast- bar sind.
Ein Formeinsatz durchläuft beim Heißprägen je nach Standzeit bis zu viele tausend Temperaturzyklen. Ein Vakuumheißprägezyklus dauert zwischen 10 und 20 Minuten, je nach Höhe und Aspektverhältnis der zu prägenden Strukturen und dem Material des Abformlings. Innerhalb eines Zyklus (Einlegen, Auf- heizen, Prägen, Abkühlen, Entformen, Einlegen....) wird ein Temperaturprogramm durchlaufen.