Artikelarchiv

Oberflächentechnische Werkstätten - Lackierereien und insbesondere Galvaniken - erfordern verfahrensbedingt den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen. Hierzuzählen Antransport, Umfüllung, Handhabung bei Badansätzen und Wartung der Prozeßmedien, Abwasserbehandlung und schließlich auch die Entsorgung oder der Abtransport zur Verwertung. Hierin liegt ein unvermeidliches Gefährdungspotential, das in den Vorschriften zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen weitgehend berücksichtigt ist. Dennoch lassen sich Havarien nicht grundsätzlich ausschließen, da sie häufig auch durch menschliches Versagen oder Zusammentreffen unvorhersehbarer Ereignisse eintreten.

Bericht über eine neue Reinigungstechnologie bei der Firma WIB AG in Bulie/Schweiz

1 Einführung

Die Metallentfettung hat in den letzten zehn Jahren einen grundsätzlichen Wandel durchgemacht. Die Anforderungen steigen vor allem durch
- Total Quality Management, 

- gesetzliche Auflagen, 

- erhöhte Produktivität. 

Um die Forderungen zu erfüllen, sieht sich der Verantwortliche in
der Industrie einer großen Zahl von Angeboten an
Reinigungstechniken gegenübergestellt und es fällt schwer,
wirtschaftlich und funktionell effiziente Systeme zu bewerten. Die
Anlagen sind oft spezifisch, wie z.B. wässerige Systeme, die für die
Feinstreinigung, wie man sie in der Optik und Elektronik findet,
geeignet sind. 
Die Entfettung mit halogenfreien
Kohlenwasserstoffen, oder Alll-Lösemitteln, deren Flammpunkt
zwischen 56 und 100 °C liegt, hat sich in den letzten fünf Jahren
stark entwickelt. Der vorliegende Artikel präsentiert den Stand der
Technik am Beispiel der Entfettung von Kugellagern mit der in der
Schweiz erhältlichen Anlage HC-met. Andere Anwendungen im
Bereich der Steckverbindungen, Decolletage und Uhrenindustrie
liegen vor. Das Konzept eignet sich aber auch für die
Feinstreinigung mit wässerigen Medien. 


1 Einleitung

Seit den 80er Jahren ist die Mikrosystemtechnik Gegenstand von Forschung und Entwicklung. Unterschiedliche Technologien, wie die klassische Silizium-Halbleitertechnologie [1], das LIGA-Verfahren [2], die mikro- mechanische Zerspanung oder die Lasertechnologie [3,4] wurden seitdem entwickelt. Die Laserstrahlmaterialbearbeitung findet derzeit Einzug in immer mehr technische Anwendungsfelder (auch im Bereich des Maschinenbaus), da sie eine präzise und lokale sowie nahezu schädigungsfreie Bearbeitung und/oder Modifizierung von Werkstoffen ermöglicht. Anwendung finden derzeit Laserstrahlwellenlängen vom Infraroten über das nahe Infrarot bis herunter zum Ultravioletten. Mögliche Nachteile der Laserstrahlmaterialbearbeitung sind:

- die zum Teil langen Prozeßzeiten, die mit der seriellen Lasermaterialbearbeitung verbunden sind, und

- die stark werkstoffabhängigen Bearbeitungsergebnisse nach Wechselwirkung mit intensiver und hochenergetischer Laserstrahlung.

Unterschiedliche Werkstoffe sind hinsichtlich ihrer optischen, chemischen, topographischen und morphologischen Eigenschaften verschieden. Daher sind Laserparameter einer bestimmten Strukturierungsaufgabe (Schweißen, Schneiden, Formabtrag), die für einen speziellen Werkstoff ermittelt wurden, nicht ohne weiteres auf einen anderen Werkstoff übertragbar. Der Einsatz der Laserstrahlmaterialbearbeitung in der Mikrosystemtechnik muß daher in besonderem Maße durch die Werkstoffwissenschaft vor- angebracht werden.

Im Dezember des letzten Jahres wurde das neueste Heft der mst news verteilt, das vom VDI/VDE-Technologiezentrum in Teltow herausgegeben wird (wer interessiert ist, kann sich als Abonnent eintragen lassen; e-mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
unter dem Stichwort Subskription).
In diesem Heft wird unter anderem auf das neu aufgelegte Förderprogramm des BMBF Mikrosystemtechnik 2000+ hingewiesen, das vom VDI/VDE-IT als Projektträger koordiniert wird. Die Fördermittel im Programm Mikrosystemtechnik 2000+ betragen 100 Millionen DM pro Jahr und sollen zur schnelleren Erschließung von Potentialen vor allem bei den kleineren und mittleren Unternehmen eingesetzt werden. Weitere Förderschwerpunkte betreffen die Ausbildung und Qualifizierung auf verschiedenen Ebenen des Bildungswesens und sogenannte innovationsstützende Maßnahmen, z.B. die internationale Zusammenarbeit. Wer Einzelheiten erfahren will, sollte mit Dr. Randolf Schliesser (Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!) Kontakt aufnehmen.

Beschichtung und Modifizierung von Kunststoffoberflächen

Bericht über eine Veranstaltung im Oktober 1999 in Dresden

Fast 100 Teilnehmer - mehr als im Vorjahr - und einige Aussteller hat das Kolloquium zur Beschichtung und Modifizierung von Kunststoffoberflächen zusammengeführt, ein Zeichen dafür, daß die Thematik mit ihrer Orientierung auf vakuumtechnische Verfahren für Kunststoffverarbeiter und Technologiebieter gleichermaßen interessant ist und daß die Veranstaltung für persönliche Kontakte einen guten Rahmen bietet. Die Teilnehmer kamen nicht mehr vorwiegend aus der regionalen Umgebung, deren Leistungsfähigkeit selbst- redend auch demonstriert werden sollte, sondern aus ganz Deutschland und auch aus dem Ausland.

1 Einleitung

In der industriellen Großflächenbeschichtung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Bei Anwendungen, bei denen eine hohe Schichtdickenhomogenität gefordert wird, stellt die Kathodenzerstäubung (Sputtern) eine viel verwendete Lösung dar. Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist die Vielfalt an Materialien, die aufgebracht werden kann. Es lassen sich dünne Metallschichten, aber auch z. B. transparente, dielektrische Schichten abscheiden. Letztere werden besonders bei der optischen Veredelung von Oberflächen verwendet. Mögliche Anwendungen sind Antireflex- bzw. Antireflex-Antistatik-Schichtsysteme für Monitore, Schaufenster, Vitrinenglas und Bildverglasungen. Für Windschutzscheiben im Kraftfahrzeugbereich wurden Sonnenschutzschichten und heizbare Schichtsysteme für Enteisung entwickelt.

Hartstoffschichten, vor allem das bereits zu den Klassikern zählende Titannitrid, werden bereits seit vielen Jahren industriell ein- gesetzt. Die tribologischen Eigenschaften von Titannitrid haben es möglich gemacht, die Standzeit von Schneidwerkzeugen durch Beschichtung deutlich zu erhöhen. Wegen seines goldfarbenen Aussehens hat es auch als Dekorschicht zunehmend an Bedeutung gewonnen. In den letzten Jahren wurden neue Hartstoffschichten entwickelt, die neben einer weiteren Erhöhung der Lebensdauer auch zu einer stärkeren Temperaturbelastbarkeit von Schneid- und Formwerkzeugen geführt haben. Dies war notwendig, da durch den Einsatz neuer Werkstoffe (z.B. Aluminium statt Gußeisen, Verbundwerkstoffe anstelle von Stahl im Triebwerksbau), und Bearbeitungsverfahren (Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Trockenzerspanung) neue technologische Herausforderungen in der Werkzeugentwicklung auftraten.

Das Arnsberger Unternehmen Burkamp Energie- und Anlagentechnik GmbH & Co. KG projektiert, plant und realisiert schlüsselfertige Lackierkabinen und infrarot-Trocknungsanlagen für die wirtschaftliche Bearbeitung von Karossen-Teilflächen. Hier bietet der Tum-Key-Spezialist sowohl komplette Nachlackierstraßen mit integrierten IR-Trocknerelementen als auch nachrüstbare iR-Trocknungselemente für bereits bestehende Lackieranlagen an.
Die Produktpalette im Bereich der Infrarot-Trocknungstechnik reicht von Vollwerttrocknungssystemen über Portaltrockner bis hin zu Handstrahlern, womit alle Bedürfnisse - von der Trocknung ganzer Karossenpartien über Teilflächen bis hin zur Kleinstflächentrocknung - erfüllt werden. Als Nahtstelle zwischen vollwertigen Trocknungssystemen und Handapplikationen wurde kürzlich ein neuer IR-Portaltrockner mit Verfahrschienen und Schaltanlage für die Aufheizung und Trocknung von Wasserbasis- und Decklacken entwickelt.

Das Arnsberger Unternehmen Burkamp Energie- und Anlagentechnik GmbH & Co. KG projektiert, plant und realisiert schlüsselfertige Lackierkabinen und infrarot-Trocknungsanlagen für die wirtschaftliche Bearbeitung von Karossen-Teilflächen. Hier bietet der Tum-Key-Spezialist sowohl komplette Nachlackierstraßen mit integrierten IR-Trocknerelementen als auch nachrüstbare iR-Trocknungselemente für bereits bestehende Lackieranlagen an.
Die Produktpalette im Bereich der Infrarot-Trocknungstechnik reicht von Vollwerttrocknungssystemen über Portaltrockner bis hin zu Handstrahlern, womit alle Bedürfnisse - von der Trocknung ganzer Karossenpartien über Teilflächen bis hin zur Kleinstflächentrocknung - erfüllt werden. Als Nahtstelle zwischen vollwertigen Trocknungssystemen und Handapplikationen wurde kürzlich ein neuer IR-Portaltrockner mit Verfahrschienen und Schaltanlage für die Aufheizung und Trocknung von Wasserbasis- und Decklacken entwickelt.

Optische Meßverfahren werden auf vielen Gebieten eingesetzt, um berührungslos, genau und mit vorzugsweise großen Arbeitsabständen verschiedenste Meßgrößen zu ermitteln. Diese Vorteile sind gera- de in der Lackiertechnik von besonderer Bedeutung, um die Eigenschaften von Sprühstrahlen oder Pulverwolken, welche eine primäre Größe für die Beschichtungsqualität und -effizienz darstellen, ohne nennenswerte Beeinflussung bestimmen zu können.
Optische Meßverfahren finden am Fraunhofer IPA bereits seit langem Verwendung. Bewährte Geräte zur Bestimmung der Durchmesser von Lackpartikeln stellen die sogenannten Malvem Particle Sizer dar, die nach dem Fraunhofer-Beugungsverfahren arbeiten und sowohl bei runden wie auch beliebig geformten Teilchen angewendet werden können. Die besonderen Merkmale dieser Geräte sind einfacher Aufbau, hohe Reproduzierbarkeit und kürzeste Meßzeit, was deren Verwendung als schnelles Kontrollsystem begünstigt. Das Meßergebnis stellt eine integrale Durchmesserverteilung durch den Sprühkegel entlang eines ca. 1 cm dicken Laser-Meßstrahles dar. Abbildung 1zeigt beispielhaft den radialen Verlauf des Volumenmedians in der Sprühwolke einer Pralltellerdüse bei horizontaler Applikation.

Bericht über die Jubiläumstagung am 14. und 15. September 1999 in Düsseldorf

Am 21. Juli 1949 wurde in Rüdesheim am Rhein die Forschungsgesellschaft Blechverarbeitung gegründet, aus der nach mehrfachem Strukturwandel die DFO (Deutsche Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung e.V.) hervorging. Keine Weinlaune, wenn man bedenkt, welche umfassenden Beiträge die Forschungsgesellschaft zur Entwicklung der Lackiertechnik geleistet hat. Mit dem heutigen Dienstleistungsprogramm ist die DFO eine zentrale Anlauf- und Koordinationsstelle für Problemlösungen in der heutigen industriellen Lackiertechnik.

Die Anwendung von Farben und Lacken ist eng verknüpft mit der Geschichte der Menschheit.
Schon vor Tausenden von Jahren wurden Gemische aus bunten Erden, Ruß, Fetten und anderen Naturstoffen zur Verschönerung von Körpern und zum Bemalen von Behausungen und Kultstätten verwendet. Lange Zeit diente eine Bemalung, Färbung und Beschichtung nur der Kennzeichnung oder zu dekorativen Zwecken. Erste Ansätze in der Anwendung als Oberflächenschutz wurden in China ca. 2000 v.Ch. gemacht als Lacke basierend auf Baumsäften neben dekorativen, glatten und glänzenden Oberflächen auch einen gewissen Witterungsschutz boten. Weitere wichtige Anwendungsbereiche wurden im 4. Jh. v. Ohr. erschlossen, als mit dem Aufkommen der Seefahrt Öle und Baumharze, sowie Naturasphalt zur Verbesserung der Wasserfestigkeit der verwendeten Materialien eingesetzt wurden.

Farbton von Messingschichten

Frage: Wir vermessingen Gestellteile In einem cyanidischen Elektrolyten. Der Kunde besteht auf einem grüngelblichen Farbton und ist nicht bereit, Abweichungen zu tolerieren. Es gelingt uns zwar manchmal, diesen Farbton zu erzielen, leider aber meist nur für kurze Zeit. In unserer Galvanik gibt es zwischenzeitlich die wildesten Theorien, unser Problem lösen sie aber nicht. Können Sie uns einen Hinweis geben oder vermitteln?

ln der Möbelbranche gewinnt der Einsatz von Aluminium zunehmend an Bedeutung. Das Leichtmetall unterstützt dabei den flexiblen Aufbau der Möbelsysteme, ist optisch sehr ansprechend und bietet durch seine guten Recycling-Eigenschaften auch ökoiogische Vorteile.
Insgesamt verarbeitete die deutsche Möbelindustrie 1996 über 45.000 Tonnen Aluminium im Jahr. Zwei Drittel davon wurden für die Herstellung von Türgriffen, Möbelknöpfen und -beschlägen verwendet, der Rest für Stangpreßprodukte. Insgesamt wurden für den gesamten Bausektor 1996 etwa 300.000 Tonnen Alumium eingesetzt, das sind rund 16 Prozent des gesamten deutschen Aluminiumverbrauchs (2,1 Millionen Tonnen).

Im dekorativen Bereich ist Silber wegen seiner hellen Farbe und seiner hohen Lichtreflektion sehr beliebt. Bei den elektronischen Anwendungen steht der geringe elektrische Widerstand (und auch Übergangswiderstand) im Vordergrund. Elektrolytisch abgeschiedene Silberschichten müssen die entsprechenden physikalischen Eigenschaften selbstverständlich auch aufweisen. Aufgrund dieser Anforderungen wurden spezielle Elektrolyte für die verschiedenen Funktionsbereiche entwickelt.
Die elektrochemische Abscheidung von Silber wird überwiegend aus cyanidischen Prozessen durchgeführt. Es sind Rezepturen bekannt, die cyanidfrei arbeiten, doch leider sind diese Prozesse noch schwer steuerbar und für die Praxis meist wenig geeignet.

Bericht von einer Veranstaltung DGO-Bezirksgruppe Stuttgart am 28. Oktober 1999

Themen, die etwas mit der Verzinkung und Zinküberzügen zu tun haben, stoßen - zumindest in der Bezirksgruppe Stuttgart - immer auf reges Interesse. So konnte der Bezirks-gruppenleiter, Herr Schulz, auch diesmal eine Teilnehmerschaft begrüßen, die größer war als der in Stuttgart übliche - gute - Durchschnitt.

Maßgeschneiderte Oberflächen für Aluminiumbauteile

Aluminiumwerkstoffe zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften aus. Um bestimmte Anforderungen erfüllen zu können, ist in vielen Fällen jedoch eine Modifikation der Werkstückoberfläche nötig. Diese Aufgabe übernehmen für den Einsatz zweckoptimierte Oberflächenschichten, die zum Teil auch neue Anwendungen erlauben.
Zur Funktionserfüllung eines Bauteils sind oft weniger die Merkmale der Grundwerkstoffe als die Oberflächeneigenschaften relevant, die durchaus von denen des Grundwerkstoffes abweichen können. In erster Linie bestimmen Topographie, chemische Zusammensetzung sowie physikalische und chemische Merkmale der Oberfläche deren funktionelle oder dekorative Eigenschaften. Die jeweiligen Anforderungen an den Korrosions- und Verschleißschutz, das tribologische Verhalten, die Oxidationsbeständigkeit, thermische oder elektrische Leitfähigkeit und optische Eigenschaften kann der Grundwerkstoff in vielen Fällen erst mit einer beschichteten oder anderweitig modifizierten Oberfläche erfüllen. Dies gilt in gleicher Weise auch für Aluminiumwerkstoffe, wobei optimal auf den Ein- satzzweck abgestimmte Oberflächenschichten sogar völlig neue Anwendungen ermöglichen.