Artikelarchiv

Vortrag zur DGO-Fachtagung Innovation in der Leiterplattengalvanik vom Oktober 1998

Zusammenfassung


Auditierung bedeutet für Kunden du Betrieb Umweltsicherheit im Verbund mit Qualitätsgarantie. Externer Druck bringt Betriebe in Zugzwang. Basis ist optimales Umweltmanagement aufgrund möglichst gründlicher Betriebsanalyse. Hoher Aufwand bei enger Personalsituation bremst die Bereitschaft zur Auditierung. Nicht alle Kunden fordern die Auditierung.

Projektarbeit und -realisierung der Goema GmbH, Vaihingen/Enz

Spätestens mit dem Inkrafttreten des Anhang 40 der Allgemeinen Rahmenverwaltungsvorschrift im Rahmen des § 7a WHG am 1. Januar 1990 haben Abwasseraufbereitungsanlagen den Stand der Technik zu erfüllen.
Dieser Stand der Technik wird in der Regel durch die Eckpfeiler Kreislaufführung von Spülwasser, Chargenbehandlung nicht rückführbarer Abwässer und Teilstrombehandlung hochtoxischer Metalle wie Quecksilber und Kadmium erfüllt. Bei den meisten realisierten Anlagen erschöpft sich die Schwermetallelimination in der Ausfällung und damit in der Umwandlung in Schlamm, mit allen Konsequenzen für Entsorgungsfragen.

Teil VII: Konzentrationsanstieg im Gegenstromspülsystem

(Fortsetzung aus Heft 9/98)

Zusammenfassung


Es werden Beziehungen für die Berechnung des Konzentrationenanstiegs im n-stufigen durchflußlosen Spülsystem abgeleitet, bei dem die Bäder in einzelnen Spülstufen nach dem Erreichen der Grenzkonzentration in letzter Spülstufe oder in der Ausschleppung aus dieser Stufe ausgetauscht werden. Der simulierte Austausch wird nach der Beendigung des Arbeitstages auf die Weise realisiert, daß der überwiegende Teil der Lösung aus der ersten Spülstufe abgelassen und die Wanne auf das Nominalvolumen mit dem Bad aus der zweiten Stufe ergänzt wird. Analog werden die übrigen Bäder um eine Position in Gegenrichtung zu der Bewegung der gespülten Gegenstände verschoben. Die letzte Spüle wird mit Reinwasser ergänzt. Ein Programm für die Berechnung der Spülparameter wird zusammengestellt, welches die mit den Gegenständen übertragenen Flüssigkeitsvolumina, die Spüleffektivitäten und mögliche Verdunstungsverluste berücksichtigt. Die Berechnung wird für eine bestimmte Chargenanzahl bzw. Anzahl von Betriebstagen oder bestimmte Anzahl der Austauschvorgängen von Spülbädern realisiert.
Abschließend werden errechnete Ergebnisse des Spülens im durchflußlosen Spülsystem mit denen im Durchflußsystem verglichen. Das durchflußlose System ist vorteilhafter, da es bei gleicher Spülqualität wesentlich zur Herabsetzung des Wasserverbrauchs und zur Erhöhung der Konzentration der aus dem Spülprozeß austretenden Lösung kommt.

Umweltschutz und Arbeitssicherheit sind unumstößliche Säulen unserer modernen Technik. Doch ganz ohne den Menschen geht es noch nicht. Da man nun offenbar Maschinen und Elektronik mehr Zuverlässigkeit zutraut als dem Menschen, werden auch die manuellen Arbeiten weitestgehend in Vorschriften gekleidet, die gelegentlich, bei buchstabengetreuer Erfüllung, die Betriebsfähigkeit einer Anlage in Frage stellen können. Deshalb existiert in der Praxis z.T. eine vernünftige Grauzone zwischen bewährter praktischer Erfahrung und überzogener Regelungs-Manier. Aber unsere Ordnungswächter ruhen nicht, auch diese Grauzone abzuschaffen, und die Industrie ist besteht, entsprechende Geräte etc. zu entwickeln.

Bericht über ein DGO-Fachseminar in Mainz am 11. und 12. März 1999

Durch den Fachausschuß Mikrosysteme und Oberflächentechnik der DGO war ein Fachseminar über das im Titel angegebene Thema angeregt worden, das am IMM in Mainz stattfand. Erfreulicherweise wurde die Veranstaltung von ca. 45 Teilnehmern besucht. Das Programm bestritten 11 Referenten aus Forschung und Industrie. Thematisch wurden die Mikrotechnik und die Rolle der Galvanotechnik innerhalb dieses Technologiefeldes behandelt.

1 Einleitung

Für den endgültigen Durchbruch der Mikrosystemtechnik müssen nicht nur Produkte, sondern parallel auch die entsprechenden Fertigungstechnologien entwickelt und bereitgestellt werden. Bei der Entwicklung dieser Technologien muß in hohem Maß auf eine Standardisierung der Prozeßschritte und auf begleitendes Qualitätsmanagement geachtet werden. Verzichtet man darauf, können die entwickelten Pro- totypen für eine Serienfertigung von der Industrie nicht übernommen werden.
Mikrosysteme werden weltweit nicht nur monolithisch in Siliziumtechnik gefertigt, sondern in zunehmendem Maß auch durch eine hybride Integration dreidimensionaler Bauteile aus unterschiedlichen Materialien. Neben ersten, bereits auf dem Markt erhältlichen Massenprodukten, wie z.B. Tintenstrahl- druckköpfen, zeigen mehr und mehr Anfragen von der Industrie in verschiedensten Anwendungsbereichen das wachsende Interesse an Mikrobauteilen aus den Nicht-Silizium-Materialien; Kunststoff, Metall und Keramik. Bei- spiele für solche Bauteile sind u.a. Mikroturbinen (Kunststoff, Metall und Keramik), mikro- optische Bänke (Kunststoff und Keramik),
Mikrospulen (Metall) und fluidische Komponenten (Kunststoff) für Mikropumpen,-ventile oder Mikroanalysesysteme (Lab-on-Chip).

1 Einleitung

Die LIGA-Technik [1], die einen bedeutenden Anteil an den Mikrosystemtechnik-Aktivitäten des FZK (Forschungszentrum Karlsruhe) aus- macht, zeichnet sich dadurch aus, daß Mikrokomponenten aus verschiedenen Werkstoffen, wie Metallen, Kunststoffen und Keramiken, hergestellt werden können.
Metalle werden einerseits in der Maskentechnik eingesetzt, wo die Röntgenabsorberstrukturen typischerweise aus Gold bestehen, und andererseits zur Herstellung von Formeinsätzen, womit mechanisch, thermisch und chemisch stabile Abformwerkzeuge für die Prge- oder Spritzgießtechnik bezeichnet wer- den. Prinzipiell können LIGA-Mikrostrukturen aus Metallen oder Metallegierungen auch Produkte des Verfahrens sein, die im Kundenauftrag gefertigt werden.
Kunststoffe werden hauptsächlich in zwei Funktionen eingesetzt: als röntgenstrahlempfindlicher Resist, in den die LIGA-Mikrostrukturen hineinbelichtet und durch Herauslösen der bestrahlten Bereiche freigelegt werden, sowie als Abformmasse, aus der durch Prägen oder Spritzgießen große Stückzahlen von vermarktbaren Mikrostrukturkomponenten hergestellt werden können.

Am 18. Mai dieses Jahres beginnt in Nürnberg die Messe SENSOR’99, die von den Veranstaltern, dem AMA Fachverband für Sensorik, als die weltgrößte Sensorik-Fachmesse bezeichnet wird. Aus diesem Anlaß bietet es sich an, ein paar Worte zur Verbindung zwischen Mikrosystemtechnik und Sensorik zu sagen.
Mikrosensoren sind heutzutage weit verbreitet, und zwar in unserem ganz persönlichen Erfahrungsbereich. Aus einem modernen Auto ist die Sensorik nicht wegzudenken, wobei die überwachten Komponenten der Sicherheit dienen (Airbag, Gurtstraffer, aktive Fahrwerksregelung), die Treibstoffausnutzung optimieren (Motormanagement) oder auch zur Komfortausstattung gehören (Abstandssensoren, Regensensor). Die Ausstattung der nächsten Generationen, der sogenannten weißen Ware (Waschmaschinen, Kühlschränke usw.), mit Mikrosensoren mit dem Ziel der Verringerung des Energieverbrauchs und der Erhöhung der Bedienungsfreundlichkeit ist ebenfalls geplant. Schließlich werden Beschleunigungs- oder Drehratensensoren für die Unfallanalyse an Fahrzeugen und bei Transporten von Maschinen oder Containern, die Maschinensteuerung (Vibrationsmessung, Unwuchtüberwachung) oder auch für den Verwackelungsschutz bei Filmkameras eingesetzt.

Among the various thermal spray processes, such as wire arc spraying, flame spraying, HVOF, and the detonation spray process, plasma spraying is recognized as one of the most versatile thermal spray processes, capable of spraying any material which has a melting point unto any type of substrate material.
Over the past 35 years, plasma spraying has become a well-established and widely used technology with applications ranging from corrosion-, temperature-, and abrasion-resistant coatings to the production of monolithic and near-net shapes of metallic and ceramic parts. Powders of glassy metals can be plasma sprayed without changing their amorphous characteristics and, as demonstrated in recent years, superconductive materials can be deposited by the plasma spray process.

Among the various thermal spray processes, such as wire arc spraying, flame spraying, HVOF, and the detonation spray process, plasma spraying is recognized as one of the most versatile thermal spray processes, capable of spraying any material which has a melting point unto any type of substrate material.
Over the past 35 years, plasma spraying has become a well-established and widely used technology with applications ranging from corrosion-, temperature-, and abrasion-resistant coatings to the production of monolithic and near-net shapes of metallic and ceramic parts. Powders of glassy metals can be plasma sprayed without changing their amorphous characteristics and, as demonstrated in recent years, superconductive materials can be deposited by the plasma spray process.

An Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen werden heute zunehmend erhöhte Anforderungen hinsichtlich ihrer Umweltfreundlichkeit und Leistungsfähigkeit gestellt. Zu den Maßnahmen, mit denen eine Verringerung des Treibstoffverbrauchs und der Emissionen erreicht werden kann, zählen neben einer Optimierung der Verbrennungsvorgänge auch der Einsatz neuer leichter Werkstoffe, z.B. von Leichtmetallen oder Keramiken. Deren Oberflächen sind aber oft nicht in der Lage, den im Motor vorliegenden Anforderungen hinsichtlich mechanischer, thermischer und korrosiver Belastung gerecht zu werden oder ei- ne notwendige tribologische Funktion zu liefern. Nur durch den Einsatz von Beschichtungen wird ihre Verwendung erst ermöglicht.

Pulverlackreste werden in der Regelent sorgt in dem sie verbrannt oder im Rahmen der normalen Abfuhr von Industrie- oder Hausmüli beseitigt werden. Eine weitere Möglichkeit ist das Zumischen von Pulverlacken zu Betonwaren. Ein völlig neues Konzept zur Verwertung von Pulverlackabfällen bietet das Mödinger Verfahren. Die Firma Mödinger beschäftigt sich mit der Formulierung von Baustoffen und Additiven. Ein Ergebnis langjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist das Verfahren zur Herstellung von polymeren Zuschlägen nach DIN4226 Teil 2 und Teil 3 sowie von hochfesten, polymeren Leichtbauteilen unter Zuhilfenahme von Abfällen aus der Pulverlackierung. In diesem Prozeß lassen sich auch Lackkoagulate oder Kunststoffabfälle verwerten. Bei der Firma Keramikwerke Peters werden so hochwertige Leichtzuschiäge für die Bauindustrie hergestellt und unter dem Namen ToPor vertrieben.

Die Herstellung und Verwendung von Farben und Lacken ist eine alte Kunst: Schon vor 2500 Jahren überzogen die Chinesen ihre feinen Holzarbeiten mit einer schmückenden Lackschicht. Noch früher - schon während der letzten Eiszeit - entstanden die wahrscheinlich mystischen Zwecken dienenden Wandmalereien, die noch heute in den Höhlen im nordspanischen Altamira bewundert werden können.
Bis zum Ende des vergangenen Jahrhunderts blieb die Lackherstellung ein Handwerk, das auf der persönlichen Erfahrung des Siedemeisters fußte. Die Anzahl der in der Natur vor- kommenden einsetzbaren Pigmente und Bindemittel war ebenso begrenzt wie die Einsatzfelder für die Lacke. Im Mittelpunkt der Lackkunst stand die Verschönerung von Holzarbeiten. Mit der Entwicklung der Phenolharze im Jahr 1905, spätestens aber mit der Anfang der 30er Jahre erfolgreich durchgeführten Synthese der Alkydharze beginnt das Zeitalter der wissenschaftlichen Lacktechnik.

Während bei Großserienlackierungen, z.B. in der Automobilindustrie, nahezu alle Arbeitsabläufe der Beschichtungsprozesse weitgehend automatisiert werden konnten, ist dies in anderen Industriezweigen bisher nur in sehr geringem Umfang gelungen. Insbesondere zur Verarbeitung kleiner Chargen, wie dies für mittelständisch strukturierte Lackierbetriebe typisch ist, überwiegt nach wie vor die rein manuelle Arbeitsweise.

1 Die IVU-Richtlinie
der Europäischen Union

Dort, wo es um die Regelung des europäischen Warenverkehrs geht, im Gefahrstoff- recht und im Gefahrgutrecht, ist eine Harmonisierung gesetzlicher Bestimmungen im Rahmen der Europäischen Union schon seit geraumer Zeit gang und gäbe. Im anlagenbezogenen Umweltschutz setzt sich eine vergleichbare Entwicklung zunehmend durch, um insbesondere der Befürchtung einer öko- logischen Wettbewerbsverzerrung zwischen den Ländern der EU entgegenzuwirken. Auch im Bereich der Anlagen- und Gerätesicherheit wird im Interesse des freien Güteraustausches zunehmend harmonisiert.
Für den grenzüberschreitenden Transport von Luftschadstoffen wurden die Weichen vor kurzem gestellt. Hier liegt das Schwergewicht des Interesses bei den großen Emittenten. Um Minderungsmaßnahmen nach dem Stand der Technik durchsetzen zu können, wurde vom Rat der EU-Länder am 24. September 1996 die neue IVU-Richtlinie (Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung) erlassen.

Eine Welt ohne Farben können wir uns nicht vorstellen. Das Grün der Wiesen, das Rot der Herbstwälder, das Blau des Himmels und das Gelb der Sonne gehören so sehr zu unserem Leben wie alle anderen Dinge, die uns in millionenfachen Farbnuancen umgeben. Bemalungen (Lackieren von Gegenständen oder Wänden) finden sich schon in den Anfängen der Menschheitsgeschichte. Seither sind mit der Entwicklung von Farben und Lacken auch die Anwendungsgebiete und Möglichkeiten gewachsen. Farbe ist heute in ihrer Vielfalt zu einem nicht mehr wegzudenkenden Bestandteil unserer Kultur geworden. Farbe garantiert ein Stück Individualität und Freiheit. Die Wahl des Farbtons und der Beschichtung kann darüber entscheiden, ob ein Produkt symphatisch ist und angenommen wird. Farbe und Lackierung werden damit zu einem bedeutenden Imagefaktor, der über den reinen Gebrauchswert weit hinausreicht.

Abblättern von anodischem Film auf Aluminium

Frage: Wir färben Fensterblenden für Automobile aus Aluminium durch Anodisieren und nachträgliches Schwarzfärben mit Wechselstrom in einem Co- baltsulfathaltigen Elektrolyten. Seit einiger Zeit stellen wir fest, daß sich die anodische Schicht örtlich in Form von kleineren oder größeren Flächen ablöst.
Das Ergebnis sind helle Flecken auf den schwarzen Flächen, was selbstverständlich nicht akzeptabel Ist. Interessant ist, daß die Flecken nur selten unmittelbar nach dem Ausfahren aus dem Bad sichtbar sind, oft treten sie erst nach kürzerer oder längerer Lagerzeit auf. Was sollen wir untersuchen 7

Bericht über ein Fachgespräch der Atotech Deutschiand GmbH in Zürich

Die Niederlassung Schweiz der Atotech Deutschiand GmbH hatte am 2. März 1999 Kunden aus der Schweiz nach Regensdorf/Watt bei Zürich zu einem Fachgespräch eingeladen. Als Hintergrund für die Veranstaltung hat die Atotech einerseits die fortschreitende technische Entwicklung und den industriellen Strukturwandel gesehen, der die galvanotechnischen Betriebe und der Zulieferindustrie eine deutliche Herausforderung dar- stellt. Andererseits sollte den Kunden der bei Atotech vollzogene Wandel und die neuen Strategien in der technischen und unternehmerische Entwicklung nahegebracht werden. Die Begrüßung der Gäste und die Vorstellung der Referenten und des Tagesprogrammes übernahm Herr Kurt Schlatter, Fachberater der Sparte Galvanotechnik für die Schweiz.
Auf dem Programm, das vom Vertriebsleiter des Bereichs Galvanik für Deutschland und die Schweiz, Herrn Kart-Hermann Ktobes, eröffnet wurde standen die derzeit wichtigsten Gebiete der Metallabscheidung für die Atotech: Edelmetalle, Vorbehandlung, Zink- Nachbehandlung und Chrom-Nickel.

10 Jahre Eloxal Barz GmbH In Notzingen

Die Firma Barz GmbH besteht inzwischen seit mehr als 42 Jahren und kann sich unbestritten als alter Fuchs auf dem Gebiet der Anodisierung von Aluminium bezeichnen. Als die Firmengründer 1956 mit ihrer Arbeit unter einfachsten Bedingungen begonnen hatten, galten sie noch als Außenseiter, da kaum Erfahrungen zum Eloxieren Vorlagen. Deshalb wurden die ersten Arbeiten auch unter den einfachsten Bedingungen ausgeführt. Als es den damaligen Eigner aber gelungen war, die bekannte Firma Festo, Hersteller von Einrichtungen zur Verwendung von Druckluft für den technischen Bereich, als Kunden zu gewinnen, stand einem stetigen Wachstum des Unternehmens nichts mehr im Wege.