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Korrosionsschutz durch galvanisches Verzinken

Frage: Wir stellen verzinkte Werkzeuge, Beschläge und Hilfsmaterial für den Bereich „Haus und Garten" her. Unsere Kunden, vorwiegend Eisenwarenhandlungen und Baumärkte beschweren sich, die Teile würden vorzeitig rosten und wären dann unverkäuflich. Der galvanische Betrieb, in dem wir die Teile verzinken lassen meint, er würde dies so durchführen, wie auf den technischen Zeichnungen angegeben und kann mit Versuchsprotokollen belegen, dass die vorgeschriebene Qualität eingehalten wurde. Unsere Konstrukteure sagen, sie hätten bei der Wahl der Überzüge die gültigen Normen und Vorschriften benützt. Können Sie uns Hinweise geben oder Literatur nennen, die uns helfen, dieses offensichtliche Dilemma zukünftig zu vermeiden?

Ig Nobel Preise 2015

Jedes Jahr werden im September die mittlerweile populären Ig Nobelpreise verliehen. Die Ig Nobelpreise werden in Anerkennung von Forschungen und anderen Arbeiten, die Menschen zuerst zum Lachen und dann zum Denken bringen, vergeben. Die Ig Nobelpreise werden von der Fachzeitschrift „Annals of Improbable Research“ aus Harvard, USA, organisiert und von einem Nobelpreisträger übergeben.

Auch Anwendungen und Vorgehensweisen aus der täglichen Praxis der Galvanotechnik wurden in Berlin vorgestellt. Hier eine Zusammenfassung der wichtigsten Vorträge.

Energie- und Materialeffizienz in der Galvanotechnik

Joachim Knop (plating electronic GmbH, Denzlingen) stellte ultra-kompakte Gleichstromquellen vor, mit denen die Energieeffizienz in der Galvano- und Oberflächentechnik erheblich gesteigert werden kann. Mehr als 30 Prozent der Energiekosten in der Galvanik fallen auf die Gleichstromversorgung der Prozesslösungen. Nicht nur der Wirkungsgrad des Gleichrichters beeinflusst die Energieeffizienz, sondern auch das komplexe Stromversorgungssystem bei Berücksichtigung aller Zusatzverluste im Voll- und Teillast-Betrieb. An Beispielen erläuterte er, dass mit kurzen Leitungswegen, die einen ausreichenden Querschnitt haben, die Energieverluste minimiert werden können. Erfolgt die Stromaufteilung auf zwei Stromquellen, schützen die zwei Badstromkontakte vor Überlastung und reduzieren nochmals die Verluste. Außerdem können Brandgefahren durch Kontaktüberlastung vermieden werden, weil zwei Gleichrichter je einen Badkontakt speisen, wodurch der Gesamtstrom exakt auf beide Kontakte aufgeteilt wird und keine Kontaktüberlastung stattfindet.

Seit dem 30.12.2006 hat das Verwaltungs-, Umwelt- und Chemikalienrecht der Europäischen Union eine Verordnung mehr im Arsenal der Chemikaliengesetzgebung, die im September 2002 durch die EU-Mitgliedstaaten beschlossen und am 01.06.2007 in Kraft gesetzt worden ist: die uns allen mittlerweile hinlänglich bekannte REACh-Verordnung. Diese Chemikalienverordnung mit Geltungsbereich in der EU und dem EWR [1] ist die weltweit strengste und komplexeste Chemikalienregulierung, die bis dato erdacht und zur Anwendung bzw. Umsetzung gebracht worden ist.

Vorbereitungskurs zur Meisterprüfung Teil I/II von 2013 bis 2015

Der Vorbereitungskurs zur Meisterprüfung im Galvaniseur-Handwerk von 2013 bis 2015 an der Gewerblichen Schule in Schwäbisch Gmünd ist abgeschlossen. Veranstaltet wurde er von der Galvaniseur Innung Stuttgart – Heilbronn – Ulm. Die Verantwortlichen sind sich einig: Mit diesen Absolventen hat man einen sehr guten Jahrgang entlassen.

Leipzig ist ein traditioneller sowie aufstrebender Industriestandort. Um das noch stärker ins Bewusstsein zu rücken, wurden vom 3. bis 6. September 2015 die Tage der Industriekultur (TdIK) durchgeführt (bereits zum dritten Mal) wo über 120 Veranstaltungen angeboten wurden. Gemeinsam mit der IHK zu Leipzig wurden vom Verein für Industriekultur sieben Themenrouten (u.?a. Buch-und Messestadt, Wirtschaftsgeschichte, Leipzig als Industriestandort der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft) Vorträge, Werksbesichtigungen und wissenschaftliche Veranstaltungen offeriert. Erstmals stand das „offene Werktor" auf dem Programm, hier öffnen Unternehmen für Interessenten ihre Pforten bei laufender Produktion.

Nach 75 Minuten lebhafter Diskussion waren die ge- meinsamen Ziele formuliert und der Name des Netz- werkes gewählt: Forum Inn-O-Kultur. Das Kürzel steht für Innovative Oberflächentechnik und Kultur-güter. Das Netzwerk setzt sich zukünftig dafuür ein, den interdisziplinären Dialog zwischen Restauratoren, Denkmalpflegern, Chemikern, Physikern und Materialwissenschaftlern zu fördern und zu erweitern. Dadurch sollen Verfahren und Materialien zur Bewahrung des Kulturerbes gesichert, optimiert und entwickelt werden.

Eine neue Auto-Geschichte

Die meisten von uns wären ohne Auto verloren. Und doch haben Autos in den letzten Monaten so viel negative Publicity gehabt. Fachjournalisten beginnen bereits das Ende der Brennstoffmotoren für Pkw vorauszusagen. Blicken wir ein paar Jahrzehnte zurück. Seit den 1880ern (erinnern wir uns an Gottlieb Daimler!) hat das brennstoffbetriebene Auto zwei Weltkriege hindurch bis in die Jahre des Wirtschaftswunders hinein ungehindert Fortschritte gemacht. Bis zur arabischen Ölkrise 1973 stand dem nichts im Wege. Dann erkannten wir zum ersten Mal in der Geschichte, wie abhängig wir vom Öl waren – und wie angreifbar. Man kann sagen, dass dies der Punkt war, an dem Regierungen zum ersten Mal ernsthaft Druck auf Autobauer ausgeübt haben, um zu erreichen, dass diese ihre Fahrzeuge treibstoffeffizienter machten. Und man muss sagen, dass die Autobauer, obwohl sie zunächst schimpften, tatsächlich leichtere und treibstoffeffizientere Autos bauten. Zwei Jahrzehnte später und das Problem der Erderwärmung und der Kohlenstoffdioxid-Emissionen wurde aktuell. Jetzt haben viele Regierungen (nicht jedoch die USA) die von Natur aus höhere Treibstoffeffizienz des Dieselmotors erkannt und die Bevölkerung dazu ermuntert, lieber Diesel als Benziner zu kaufen. Die Menschen in ganz Europa reagierten, und so ist der Dieselmotor heute viel beliebter als der Benzinmotor. Aber es dauerte nicht lange und Medizinwissenschaftler entdeckten die schädlichen Folgen der Kohlenstoffpartikel, die hauptsächlich von Dieselmotoren ausgestoßen werden.

Eine besondere Weiterentwicklung aus dem Hause Harter verhilft dem Oberflächenspezialisten AHC zu einer enormen Prozessverbesserung. Der kombinierte Trommel-/Gestelltrockner löst zudem ein Platzproblem.

Wirtschaftliche Lösungen in der Elektronik durch Edelmetalle

Am 22. Oktober 2015 veranstaltete die Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik e.?V. in Berlin in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) einen Workshop. Den 45 Teilnehmern wurden informative Vorträge über die Anforderungen an galvanische Beschichtungen sowie leistungsfähige und kostengerechte Lösungen geboten.

Der Förderverein für die Fachschulen der Galvano- und Leiterplattentechnik Schwäbisch Gmünd e.V. forciert Aus- und Weiterbildung.

Mit neuem Logo „Galvanicus. Wir fördern Zukunft“ und der Idee dahinter will der Förderverein für die Fachschulen der Galvano- und Leiterplattentechnik Schwäbisch Gmünd das Qualifikationsniveau in der Branche weiter stärken. Der Verein tritt daher ab dem 1. November 2015 unter dem Slogan und mit dem Namenszusatz „Galvanicus. Wir fördern Zukunft“ auf.

Der 12. November 2014 war ein großer Tag für die Eroberung des Weltraums und ein großer Tag für die Steiger Galvanotechnique SA in der Schweiz. An dem Tag hat die ESA Raumsonde Rosetta den Lander Philae, nach einem etwa siebenstündigen Freifall, auf der Tschurjumov-Gerassimenko Kometenoberfläche abgesetzt. Die Mission besteht aus einem Orbiter und der Landeeinheit Philae. Gestartet wurde die Sonde am 2. März 2004. Rosetta ist 6,5 Milliarden Orbiter-Kilometer geflogen und befindet sich in einer Erdentfernung von 510 Millionen Kilometern.

The early stage of co-deposition of silicon carbide 20 to 40 micrometer particles onto a smooth electroless nickel matrix was examined by SEM. Flat SiC particles were embedded on edge, standing perpendicular to the matrix surface. The smooth surface was marked by shallow indentations, possibly due to contact with particles in suspension. SiC particles were decorated with Ni-P micro-nodules whose formation was traced to localized heating at the pivot area of a Teflon-coated magnetic stir bar in the Ni-P bath even at room temperature. Possible mechanisms for attachment of particles to the growing matrix consider metal bonding between nodules and matrix. // 

Die frühe Prozessstufe der Ko-Deposition von 20 bis 40 µm großen Siliziumkarbid-Partikeln auf einer glatten Chemisch-Nickel-Matrix wurde untersucht. Flache SiC-Partikel wurden auf der Kante stehend, rechtwinklig zur Matrix-Oberfläche, eingebettet. Die glatte Oberfläche zeigt flache Einkerbungen. Die SiC-Partikel waren mit NiP-Mikronodulen versehen, deren Bildung auch bei Raumtemperatur auf lokale Aufheizung im Schwenkbereich eines Teflon-beschichteten magnetischen Rührstabs im NiP-Bad zurückgeführt wurde. Als mögliche Mechanismen für das Anhaften von Partikeln an der wachsenden Matrix gelten Metallbonding-Effekte zwischen den Nodulen und der Matrix.

Die Batterietechnik gehört zweifelsohne zu den großen Zukunftsfeldern. Das Ziel der Bundesregierung, dass bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf unseren Straßen im Einsatz sind, hängt maßgeblich davon ab, ob es gelingen wird, Akkumulatoren mit Leistungen und Kapazitäten zu entwickeln, die eine echte Alternative zu konventionellen, auf fossilen Brennstoffen basierenden Antrieben darstellen. Zwar konnte in den vergangenen Jahren durch kontinuierliche Verbesserungen der Ausgangsmaterialien und der Herstellungsprozesse die Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkumulatoren gesteigert werden, jedoch wird selbst bei Erreichen deren theoretisch möglicher Kapazität die erwartete Reichweite der Elektrofahrzeuge nicht für eine breite Akzeptanz in der Bevölkerung ausreichen. Hingegen gelten aufgrund ihrer hohen theoretischen Energiedichte, ihrer Umweltfreundlichkeit und der zu erwartenden niedrigeren Kosten Lithium/Schwefel-Akkumulatoren als designierte Nachfolger der Lithium-Ionen-Technologie. Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Timo Sörgel am Forschungsinstitut für Innovative Oberflächen FINO der Hochschule Aalen nutzte zum ersten Mal galvanotechnische Verfahren, um ein neues, innovatives Kathodenmaterial herzustellen. Für ihre Masterarbeit zum Thema „Galvanoformung neuartiger, hybrider Kupfer-Schwefel-Kathoden für Lithium/Schwefel-Zellen mit Hilfe der Dispersionabscheidung und Charakterisierung in Modellakkumulatoren" wurde Frau Claudia Erhardt der diesjährige Nachwuchsförderpreis der deutschen Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik verliehen. // 

Battery technology is, without a doubt, one of the great future fields. The objective of the German Federal Government is that until 2020 one million electrically driven vehicles will be operated on our roads. Achieving this target will strongly depend on the success of developing batteries with power ratings and storage capacities, which can be an alternative to conventional fossil-fuel-based engines. Although the energy density of lithium-ion batteries has substantially increased over the last years by improving the base materials and manufacturing processes, even when achieving their theoretically feasible capacity the expected operating range of electric vehicles will be not sufficient for broad popular acceptance. On the other hand, lithium/sulfur batteries appear to be the designated successor of lithium-ion technology. The work group formed around Professor Dr Timo Soergel at the Research Institute of Innovative Surfaces (Forschungsinstitut für Innovative Oberflächen, FINO) of the technical collage (Hochschule) in Aalen, Germany, is utilizing for the first time galvanotechnical processes to fabricate a new and innovative cathode material. For her master thesis on „Galvano-forming of novel hybrid copper-sulfur cathodes for lithium/sulfur cells by means of dispersion deposition and their characterization in model batteries,“ Ms. Claudia Erhard was honored with the young talent promotion award bestowed by the German Society of Galvano- and Surface Technology (Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik).

In dieser Veröffentlichung wird die Bedeutung von drei verschiedenen Messmethoden für die Qualitätskontrolle von Gold-Applikationen anhand von typischen Beispielen vorgestellt. Bei Anwendung der phasensensitiven Wirbelstrommethode zur Leitfähigkeitsmessung kann hingegen die erfasste Materialtiefe über die Frequenz gesteuert werden. Mit Hilfe der Röntgenfluoreszenzanalyse lässt sich der Goldgehalt, aber auch die Konzentration der anderen Elemente in der Probe zerstörungsfrei und sehr präzise ermitteln. Neben der Analytik von Einzelstücken im An- und Verkauf von Gold eignet sich das Verfahren auch sehr gut zur Prozesskontrolle bei der Herstellung von Schmuck, Münzen und Dental- legierungen. Große Bedeutung hat die Methode auch in der Schichtdickenmessung, z.?B. in der Leiterplatten- und Elektronikindustrie. Das Röntgenfluoreszenzverfahren ist in Bezug auf die analysierbare Materialtiefe auf Oberflächenbe- reiche begrenzt. Aufgrund der kleinen Messfläche können aber auch sehr kleine Proben gemessen werden. Bei Anwendung der phasensensitiven Wirbel- strommethode zur Leitfähigkeitsmessung kann hingegen die erfasste Materialtiefe über die Frequenz gesteuert werden. Auf diese Weise können z.?B. Münzen oder massive Goldbarren in der gesamten Materialtiefe untersucht werden. Kombiniert liefern beide Methoden die Möglichkeit einer hochgenauen Legierungsbestimmung und zusammen mit weiteren etablierten Testverfahren kann die Echtheit von z.?B. Münzen und Goldbarren überprüft werden. Ergänzt werden diese Methoden durch die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften mit Hilfe des instrumentierten Eindringverfahrens. // 

This paper shows the importance of three different measurement techniques for the quality control of gold applications. The basics of the analytical methods are described and some typical examples were given as well. The composition of gold alloys can be precisely determined with the non-destructive energy dispersive X-Ray fluorescence analysis. The method is widely used for the purchase and sale of gold items and also for the control during the manufacturing process of jewelry, coins and dental alloys. The method has also gained a great importance for the precise determination of coating thicknesses, for example in the printed circuit board and electronic industry. The X-ray fluorescence method is only sensitive to the surface and has a limited measuring depth. However due to the measurement spots used, even very small samples can be measured. On the other hand by means of conductivity measurements via phase sensitive eddy current method the analyzed material depth can be controlled by the frequency used. In this way the entire material of coins and gold bars can be investigated. In combination the two methods allow a precise alloy determination and together with other well established methods, the authenticity of coins and gold bars can easily be proved. Additionally, mechanic properties like hardness values or E modulus, even for thin gold coatings can be determined with the instrumented indentation test.

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