Artikelarchiv

1 Einleitung

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die wichtigsten Eigenschaften der Chromüberzüge, abgeschieden aus Jodidelektrolyten, untersucht. Es wurde dabei auf den Einfluss von Kathodenstrom- dichte, Schichtdicke, Konzentration an Chromanhybrid und Jodwasserstoffsäure auf die Festigkeit, die inneren Spannungen, das Reflexionsvermögen und die Oberflächenmorphologie der galvanisch abgeschiedenen Überzüge eingegangen.

Chrom findet wegen der hohen Verschleißfestigkeit, dem niedrigen Reibungskoeffizienten sowie der Wärme- und chemischen Beständigkeit eine breite Anwendung im modernen Maschinenbau. Der wirtschaftliche Effekt des Verchromens ist relativ schwer fassbar, man kann jedoch feststellen, dass es u.a. teurere Überzüge, die gegen Korrosion oder Verschleiß schützen sollen, ersetzt oder zur Wiederherstellung verschlissener Bereiche eingesetzt wird.

Da die aus den üblichen Standardsulfatelektrolyten abgeschiedenen Überzüge ein schwaches Streuver- mögen und eine niedrige Stromausbeute aufweisen, wird nach neuen Elektrolyten und Abscheidungsmöglichkeiten gesucht. Chromispel-I stellt einen neuen nicht standardmäßigen Elektrolyten dar. Die vorliegende Arbeit setzt sich zum Ziel, die Ergebnisse aus den Untersuchung über die wichtigsten Eigenschaften der Chromüberzüge aus Chromis-pel-I-Elektrolyten anzuführen und sie mit Chromüberzügen aus gängigen Sulfatelektrolyten und dem Chloridtyp Chromispel-C zu vergleichen. Die Kenntnis der Eigenschaften der neuen Überzüge gewährleistet deren erfolgreiche Anwendung in der Praxis. Es liegen aber zur Zeit nur wenige Angaben dazu vor [1,2].

Mit der galvanischen Beschichtung von Metallen nahm die Galvanotechnik vor mehr als 150 Jahren ihren eigentlichen Aufschwung. Trotzdem waren die ersten in großem Stil betriebenen kommerziellen Metallisierungen - allerdings ein chemisches Verfahren - auf dem Nichtmetall Glas zur Herstellung von hochwertigen Spiegeln bereits im Mittelalter vorgenommen worden. Vor allem durch die Leiterplattentechnik kam in der Mitte des letzten Jahrhunderts Kunststoff als weiterer, für die Galvanik unüblicher Grundwerkstoff hinzu. Hierbei hat die Galvanotechnik wesentlich zum heutigen Stand der Elektronik beigetragen. Seit einigen Jahren setzt nun die Automobilindustrie wieder verstärkt auf den lange verpönten Chromlook. Doch heute kann das frühere übliche Basismetall wegen seines hohen Gewichtes nicht mehr das Substrat der Wahl sein. Wegen seines geringen spezifischen Gewichtes und auf Grund der kostengünstigen und außerordentlich weitreichenden Strukturierungsmöglichkeiten hat Kunststoff das Metall für viele Bauelemente im Automobil abgelöst. Jetzt ist die Galvanotechnik wiederum gefragt, um dem billig erscheinenden Kunststoff zu einem entsprechenden hochwertigen äußeren Erscheinungsbild zu verhelfen.

Hierbei sind galvanische Schichten nicht nur sehr ansehnlich; sie erfüllen auch Anforderungen in Bezug auf Verschleißfestigkeit, Glanz oder Reflexion. Durch die Beschichtung wird man den Vorstellungen eines sparsamen Umganges mit wertvollen Ressourcen durch die Optimierung verschiedener technischer Anforderungen im Verbundwerkstoff aus Kunststoff und Metall durchaus gerecht.

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Klassifizierung krebserzeugender Stoffe für die Novelle der TA Luft

Krebserzeugende Stoffe werden in der TA Luft in drei Klassen mit jeweils unterschiedlichen maximalen Emissions-Messkonzentrationen eingeordnet. Diese Zuordnung erfolgt unter Berücksichtigung der kanzerogenen Wirkstärke der Stoffe. Für diese Klassierung wurde im Rahmen des Umweltforschungsplans des Bundesumweltministeriums im Auftrag des Umweltbundesamts eine Methodik entwickelt, mit deren Hilfe Vorschläge für die Klassierung der Stoffe erarbeitet werden. Das Projekt wurde vom Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe, FoBiC GmbH, Freiburg durchgeführt. Die Klassierungsvorschläge wurden dokumentiert, in einem wissenschaftlichen Begleitkreis zur Diskussion gestellt und konsentiert.

Wasser ist die Grundlage allen Lebens

Der Jahresbericht der Wasserwirtschaft 2000 befasst sich mit nationalen und internationalen Aktivitäten der Wasserwirtschaft in Deutschland und wurde unter der Mitarbeit aller mit der Wasserwirtschaft befassten Bundes- und Länderministerien sowie der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser erstellt.

Der Jahresbericht der Wasserwirtschaft wurde dieses Jahr zum 50. Mal in ununterbrochener Folge erstellt. Von Beginn der Berichterstattung bis heute wurden die Entwicklung und der Fortschritt auf wasserwirtschaftlichem und kulturbautechnischem Gebiet und beim Küstenschutz dargestellt. Anhand vieler Beispiele konnten so Erfahrungen und Anregungen in einem großen Fachkreis ausgetauscht werden, was bei der Lösung der verschiedenartigsten Probleme von großem Nutzen war. Dadurch hat der Jahresbericht Wasserwirtschaft maßgeblich zum heute erreichten hohen Stand des Gewässerschutzes und zur nachhaltigen Bewirtschaftung der lebensnotwendigen Ressource Wasser beigetragen.

Fast als Dinosaurier wasserwirtschaftlicher Evolutionsgeschichte gelten die heute üblichen Praktiken zur Siedlungsentwässerung: zu groß, zu schwerfällig, zu ineffektiv. ln der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts haben sie sich auf der Grundlage damaligen ingenieurtechnischen Wissens und Könnens entwickelt. Geburtsstätten waren die urbanen Zentren Europas und Nordamerikas, Dort wurden die wachsenden Fluten fäkal verunreinigter Haushaltsabwässer zum Hygieneproblem; mit zunehmen- der Industrialisierung kamen Abwasserströme aus Produktionsprozessen hinzu, und auch den Regen galt es zu kanalisieren.

Mit dem Bau gigantischer Leitungssysteme und unter Verwendung von Wasser als Transportmittel war eine Lösung gefunden, all das aus den Städten hinauszuschwemmen, was unerwünscht und fließfähig ist. ln Folge tieferer Einsicht in ökologische Zusammenhänge wurden Klärfabriken entwickelt und am Ende der großen Rohre installiert. Ihre Aufgabe war, aus der Kloake wieder einigermaßen sauberes Wasser und - als unvermeidbares Abfallprodukt - Klärschlamm zu produzieren. Bis zum heutigen Tag haben sich solche Entwässerungsnetze fast über den gesamten industrialisierten Teil der Welt und über viele Ballungsräume der Entwicklungs- und Schwellenländer gelegt.

Um zu einer nachhaltigen Entwicklung zu gelangen, ist eine ökologische Modernisierung von Wirtschaft und Gesellschaft unumgänglich. Die notwendigen tiefgreifenden Änderungen unserer Wirtschaftsweise werfen die Frage auf, wie die langfristigen Wirkungen einer am Leit- bild der Nachhaltigkeit orientierten Umweltpolitik aus- sehen. Welche Konsequenzen hat eine solche Politik für die Arbeitswelt? Können durch ökologische Modernisierungsstrategien Arbeitsplätze erhalten oder neue geschaffen werden? Welche Anforderungen werden künftig an die Unternehmen sowie an die Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer gestellt? Diese Fragen greift eine im Auf- trag des Umweltbundesamtes vom Fraunhofer Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung (ISI, Karlsruhe) erarbeitete Studie Arbeitswelt in einer nachhaltigen Wirtschaft auf Sie untersucht in exemplarischer Form öko-logische Modernisierungsstrategien anhand von Fallbei- spielen aus den Bereichen Recycling und umweltfreundliche Produktkonzeptionen.

Anhand von Fallbeispielen wurden für den Zeitraum bis zum Jahr 2020 Nachhaltigkeitsszenarien entwickelt, die eine mittel- bis langfristige Analyse der ökonomischen, ökologischen und sozialen Wirkungen von umweltschutz- orientierten Modernisierungsstrategien erlauben. Vergleichbar mit einer Technologiefolgeabschätzung erheben die Szenarien nicht den Anspruch, die Zukunft zu prognostizieren. Sie geben aber Aufschluss darüber, welcher Entwicklungspfad sich unter bestimmten Bedingungen einstellen kann, und helfen, Synergieeffekte von Umwelt- und Beschäftigungspolitik zu identifizieren.

Ergebnisse von 1996 bis 1998

Seit Beginn der 80er Jahre häufen sich Meldungen über den jährlich wiederkehrenden und sich rapide verstärken- den Abbau des stratosphärischen Ozons in etwa 20 bis 30 km Höhe. Besonders ausgeprägt ist die Zerstörung der Ozonkonzentration über der Antarktis, was zu dem Begriffantarktisches Ozonloch geführt hat. Im Gegensatz zum bodennahen Ozon, dessen erhöhte Konzentration als Sommersmog bekannt ist und das zu Reizungen der Atemwege führt und auch Pflanzen schädigt, schützt das Ozon in der Stratosphäre Menschen und Tiere vor ultra- violetter Strahlung der Sonne. Ohne schützende Ozon- schicht vermehrt die erhöhte ultraviolette Strahlung das Risiko von Sonnenbrand, Hautkrebs und einer Schädigung der Augen. Daneben wird die Nahrungskette im Meer gestört, und das Pflanzenwachstum (Chlorophyll- Bildung) wird behindert.

Bericht anlässlich der Achemamerica vom 18.-20.3.2002 in Mexiko City

Mexiko als aufstrebende Industrienation setzt auf neue Technologien und Modernisierung der Wirtschaft. Ausrüstungen, Know-how und vor allem ausländische Investitionen sind gefragt. Großer Nachholbedarf liegt auch im Umweltschutz. Die 1. ACHEMAMERICA International Exhibition on Chemical Engineering, Environmental Protection and Biotechnology und der 1st International Congress on Process Technologies vom 18. bis 20. März 2002 im World Trade Center in Mexiko City boten eine ideale Plattform für internationale Kontakte und Kooperationen.

Industrielle Produktion und starkes Verkehrsauf- kommen sind in Großstädten auf der ganzen Welt seit langem eine Quelle der Luftverschmutzung, in Lateinamerika haben viele mit der Luftverschmutzung in Zusammenhang stehende Gesundheitsprobleme zu Initiativen zur Verbesserung der Luftqualität insbesondere in städtischen Gebieten geführt. So hat in Mexiko City das Verbot von bleihaltigem Benzin zu einer Verringerung des Bleigehalts in der Luft geführt. Der Einbau von Katalysatoren, der an neuen Fahrzeugen in Mexiko vorgeschrieben ist, hat in den letzten Jahren dazu beigetragen, den Gehalt der Luftschadstoffe um bis zu 60 % zu vermindern.

Bericht über eine Fachtagung der DGO-Bezirksgruppe Berlin/ Brandenburg/ Mecklenburg am 31.1.2002 in Berlin

Nach einer Pause im letzten Jahr setzte die diesjährige Fachtagung der DGO-Bezirksgruppe Berlin/ Brandenburg/Mecklenburg die langjährige Tradition der Berliner Wintertagungen fort, die gemeinsam mit dem Bundesinnungsverband Graveure, Galvaniseure. Gürtler und verwandter Berufe durchgeführt wurde. Als Tagungsort wurde erstmals das Hotel Holiday Inn® Berlin-Esplanade in Berlin- Siemensstadt gewählt, dessen Ambiente durchaus den Wünschen und Erfordernissen der Tagung entsprach. Der Ortswechsel war zwingend, da das Radisson-Hotel in der alten Berliner City abgerissen worden ist.

Mit über einhundert Teilnehmern erfüllte die Tagung durchaus die Erwartungen der Veranstalter und bestätigte die richtige Themenwahl unter dem Leitthema Umweltgerechte Prozesse in der Oherflächentechnik, um das Fachpublikum zu interessieren. Für die schon am Vortag angereisten Teilnehmer war zu einem zwanglosen Treffen in der City eingeladen worden.

Umweltschutz zeichnet sich durch niedrige Konzentrationen aus - je niedriger, je besser. Der Anwender gerät in Rage, wenn die schon im Spurenbereich liegenden Werte dennoch das Limit übersteigen. Bestimmte umweltschädliche und deshalb limitierte Stoffe werden jedoch in der Technik benötigt, wenn man nicht auf ganze Prozesse und deren Produkte verzichten will.

Niedrige Dosen sind auch in der Medizin relevant; denn die meisten Medikamente haben auch Nebenwirkungen, die nicht immer sonderlich erwünscht sind. Vergleicht man mit den Tonnagen der Großindustrie, dann sind die genannten Spuren so verschwindend gering, dass sie fast gegenstandslos erscheinen, falls sie nicht unmittelbare Schadwirkungen auslösen.

Doch die unbedarfte Überlegung kann leicht trügen, wie ein Bericht mit Bilanzierung der klimawirksamen Stoffe in unserer Atmosphäre dokumentiert: Darin zeigt sich, dass die Summe der vielen kleinen Dosen an Aerosolen insbesondere für Asthmasprays über die Hälfte der verwendeten Ozonschicht schädigenden Substanzen ausmachen - weit mehr als Kältemittel oder Schaumstofffilter. Während Kältemittel oder Schäumer in gekapselten Anlagen oder im Produkt weitgehend gebunden bleiben, verdampfen die Treibgase von Sprays vollständig in die Atmosphäre.

Im Lauf des Oktober 1998 publizierte die NEXUS Task Force (NEXUS: Network of Excellence in Multifunctional Microsystems) ihre ersten Markt- analyse zur Mikrosystemtechnik für die Zeit zwischen 1996 und 2002. Die Studie schätzte eine voraussagbare Marktentwicklung ab, die direkt dieser Technologie zugeordnet werden konnte: von 14 Milliarden US-Dollar im Jahr 1998 auf 38 Milliarden US-Dollar im Jahr 2002. Diese Abschätzung unterschied sich beträchtlich von anderen zeitgenössischen Marktstudien, was vor allen an der NEXUS-spezifischen Definition von Mikrosystemen lag; NEXUS schließt alle Produkte ein, die vom Design her Mikrostrukturen sind, also sowohl monolithische als auch hybride Systeme und Produkte auf Silizium-Basis genau so wie durch Mikro- Feinwerktechnik hergestellte Systeme und Produkte aus Kunststoffen oder Metallen

Bericht von der Innovationsbörse Mikrosystemtechnik am 5. 2. 2002 im Landesgewerbeamt Stuttgart

Früh aufstehen lohnt sich! Auch wenn es meistens schwer fallt, morgens aus den Federn zu kommen, um endlich mal den Tag optimal zu nutzen. Ist man dann erst in Schwung und sitzt eine Stunde früher in der Straßenbahn zur Arbeit, kann es einem passieren, dass man einen Kollegen trifft, mit dem man schon lange nicht mehr die Gelegenheit hatte, sich in aller Ruhe zu unterhalten. Und oft erhält man auf diese Weise den entscheidenden Flinweis, den man zur Lösung eines aktuellen Problems benötigte.

So ähnlich könnte es so manchem Teilnehmer der Innovationsbörse Mikrosystemtechnik ergangen sein, die am 5. Februar in Stuttgart stattfand. Die Einladung und das Programm waren so spektaku- lär nicht, als dass es einem als Pflichttermin der Mikrosystemtechnik erschienen wäre. Aber offen- sichtlich war der Zeitpunkt und der Veranstaltungs- ort gut gewählt, denn knapp 300 Teilnehmer fanden sich zu diesem Treffen in den Räumlichkeiten des Landesgewerbeamtes so früh im Jahr zusammen.

Während ich dieses Vorwort verfasse, läuft - in diesem Jahr zum zweiten Mal - im Rahmen der Hannover Messe die 2001 als neue Weltmesse der angewandten Mikrosystemtechniken initiierte Messe Micro Technology, eine internationale Kommunikations- und Präsentationsplattform, mit 350 Ausstellern. Auch wer nicht gerade in Hannover ist, wird durch eine Menge Presseberichte speziell zum Thema Mikrotechnik ausführlich darauf hingewiesen informiert ist sicher nicht in jedem Falle richtig, denn etliche der Beiträge sind ziemlich dürftig, aber offenbar muss jede Zeitung und Zeitschrift, möge sie auch noch so klein sein, ihre Leser aus erster Hand informieren (d.h. meistens die wohlfeilen Presseberichte so zusammenschustern, dass man manchmal eben merkt, dass der Schreiber wenig Ahnung von der Sache hat und es besser gelassen hätte). Über dieses Thema wäre manches zu sagen, was allerdings hier nicht hergehört.

Mit den glatten Diamantschichten gelang dem Unternehmen CemeCon aus Würselen zum Jahrtausendwechsel ein weiterer Meilenstein in der Diamantschichttechnologie. Jetzt bekam das Team um Geschäftsführer Dr.-Ing. Toni Leyendecker Besuch von einem Pionier der CVD-Diamantbeschichtung: Prof. Di: Boris V. Spitsyn vom Moskauer Institut für physikalische Chemie war beeindruckt vom Stand der Technik und Forschung im Unternehmen. Schon in den Sechzigerjahren des vergangenen Jahrhunderts suchten Prof. Spitsyn und seine Kollegen vom Insti- tut nach einer Möglichkeit, künstliche Diamantstrukturen auch bei niedrigen Drücken herzustellen, nachdem die aufwändige Hochdrucksynthese von Diamant bereits in den Fünfzigerjahren gelungen war. 1968 beschrieben Spitsiyn und seine Kollegen Derjaguin und Fedoseev erstmalig die Abscheidung von Diamantschichten aus der Gasphase. Doch erst als in den Siebzigerjahren die Ergebnisse aus dem Moskauer Labor zunehmend auch außer- halb der damaligen Sowjetunion publiziert wurden, kam Bewegung in die Forschung. Vor allem in den USA und in Japan machten diese Untersuchungen Furore und so wurde in den kommenden Jahren intensiv an CVD- Schichten geforscht.

1 Einleitung

Die Oberflächenveredelung von Stahlband ist eine Technologie, die seit ihrem ersten großtechnischen Einsatz in den 40-er Jahren des letzten Jahrhunderts nichts an Innovationskraft verloren hat. Organische Bandbeschichtungsanlagen wurden ebenso zu Systemen von sehr hohem technologischen Stand ausgebaut wie die Schmelztauchveredelungsanlagen, mit denen neben Reinzink- inzwischen auch verschiedene Zinklegierungsüberzüge mit verbesserten Eigenschaften aufgebracht werden können.

Die weltweite Erzeugung an oberflächenveredeltem Stahlband ist in der letzten Dekade durch einen deutlichen Zuwachs gekennzeichnet, dies insbesondere in den schnell wachsenden Märkten in Amerika und Asien. Dabei nimmt der Anteil an ober- flächenveredelten Feinblechen überproportional zu; er beträgt in Europa bereits fast 75 %, und weitere Steigerungen sind zu erwarten.

Infolgedessen verdoppelte bei sich bei Thyssen-Krupp Stahl, einem der weltweit größten Qualitäts- Flachstahlproduzenten, im Zeitraum der vergangenen zehn Jahre die monatliche Produktion von schmelztauchveredeltem Feinblech, der Anteil elektrolytisch beschichteter Bleche stieg von 87.000 auf 134.000 Tonnen pro Monat. Auch die Tonnage der bisher vorrangig für Hausgeräte und Dach und Wand, zukünftig aber auch mehr und mehr in der Automobilindustrie eingesetzten, organisch beschichteten Produkte verzeichnete einen Anstieg um 24 %. Eine wichtige Entwicklung ist, dass die Anforderungen der Kunden, vor allem aus der Automobil-, Bau- und Hausgeräteindustrie, an oberflächenveredelte Stahlfeinbleche stetig zunehmen. Dies gilt nicht nur für den Korrosionsschutz; vielmehr wird immer deutlicher der Wunsch der Kunden erkennbar, eine zunehmend höhere Funktionalität der Stahlblechoberfläche vom Stahlhersteller gleich mitgeliefert zu bekommen. Dies geht einher mit zunehmend strengeren Auflagen der Gesetzgeber, was die Umweltverträglichkeit der Beschichtungen und Beschichtungsverfahren anbelangt.

Der Verein deutscher Ingenieure bot mit seinem Netzwerk der Ingenieure im Rahmen der Hannover Messe vom 15. bis 20. April 2002 die Gelegenheit zur vertieften Auseinandersetzung mit den Technologien der Zukunft. Zu diesen zählen wichtige Schlüssel- und Querschnittstechnologien wie Nanotechnologie, optische Technologien, innovative Oberflächentechnik und Life Science. Unternehmen und Instituten wurde die Möglichkeit geboten, sich dem Fachpublikum und Medienvertretern zu präsentieren, Kontakte zu knüpfen oder Partner zu finden. An den vier thematischen Gemeinschaftsständen Nanoworld - das Zentrum der Nanotechnologie, PhotonicWorld - das Porta! für optische Technologien, SurfPlaNet - das Portal für innovative Oberflächentechnik und Ingenieurkarriere.de wurde eine Vielzahl von Informationen, Anwendungen und Praxisbeispielen angeboten.