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Galvanische Elektrolyte zur Abscheidung von Edelmetallschichten verwenden heute noch im überwiegenden Maße Verbindungen auf Cyanid- oder Sulfitbasis. Bisher bereits existierende Alternativen wie Thiosulfat bei Silber- oder Mercaptoverbindungen bei Goldelektrolyten bereiten jedoch bezüglich der Stabilität große Schwierigkeiten und konnten sich daher auch wegen des schwierigen Handlings in der Praxis nicht durchsetzen. Gegenwärtig werden Entwicklungen an wässrigen Elektrolytsystemen vorangetrieben, die frei sind von den genannten schädlichen Stoffen.

Elektrolyte zur stromlosen Verkupferung, die Formaldehyd als Reduktionsmittel nutzen, sind nach wie vor die am meisten verwendeten und zugänglichsten Elektrolyte [1-6]. Die traditionellen stromlosen Kupferelektrolyte sind alkalisch, da nur im alkalischen Milieu Formaldehyd genügend gute Reduktionseigenschaften besitzt [7]. Weiterhin müssen Liganden enthalten sein, die die Kupfer(II)ionen in Komplexen binden. Die Liganden müssen folgende Forderungen erfüllen:

– die sich bildenden Kupfer(II)komplexe müssen genügend stabil sein, damit kein Cu(OH)2-Niederschlag entsteht;

– die Liganden dürfen nicht mit Formaldehyd reagieren;

– die Hauptliganden dürfen keine Katalysatorgifte sein und keine stark ausgeprägten inhibierenden Eigenschaften bei der autokatalytischen Reduktion der Kupfer(II)ionen mit Formaldehyd aufweisen [8]. Die für die Untersuchung ausgewählten Liganden erfüllen die genannten Forderungen vollständig und werden erfolgreich in der Praxis eingesetzt. Quadrol (Q), oder N,N,N',N'-tetrakis-(2-Hydroxypropyl)-Ethylendiamin (Abb. 1), bildet mit Kupfer(II) wahrscheinlich die stabilsten bisher bekannten Komplexverbindungen. Mit Hilfe der Polarographie wurde festgestellt, dass sich in alkalischen Lösungen (pH 10 bis 14) zwei Komplexverbindungen, CuQ(OH)2 und CuQ2(OH)2, bilden [9]. Die ermittelten Logarithmen der Stabilitätskonstanten dieser Komplexe betragen 26,9 und 29,1 [9]. Im angesprochenen pH-Intervall reduziert ein zehnfacher Überschuss an Quadrol die Gleichgewichtskonzentration an freiem Kupfer(II) von 10-3,3 mol/l (Gesamtkonzentration an Kupfer(II)) auf 10-20 bis 10-25 mol/l [9]. Wegen der ausgezeichneten Stabilität der Komplexverbindungen mit Kupfer(II) findet Quadrol eine breite Anwendung als Ligand in Lösungen zur stromlosen Kupferabscheidung sowohl bei Raum- als auch bei höheren Temperaturen [10-12]. Vor kurzem wurde über die Kinetik der stromlosen Kupferabscheidung aus quadrolhaltigen Lösungen,

Eine historische Betrachtung und Würdigung wichtiger Persönlichkeiten bis in die Neuzeit

-Fortsetzung aus Heft 10/2004-

Kurt Schwabe

Geboren wurde Kurt Schwabe am 29. Mai 1905 in Reichenberg im Vogtland, der Vater war Stadtschreiber, die Mutter schneiderte als Heimarbeiterin. Schwabe war mit dieser Datierung seiner Geburt vom Kaiserreich geprägt, und das findet sich in seiner ganzen Lebenseinstellung wieder. Es ist nicht verwunderlich, dass er als extrem fleißiger und begabter Schüler schnell zum Primus avancierte und dann mit 19 Jahren 1924 ein Studium der Chemie an der Technischen Hochschule Dresden aufnahm. Die Jahre des Studiums waren von der Not der Zeit bestimmt. Trotzdem schaffte es der strebsame Schwabe, in nur vier Jahren Studium und Promotion – seine Doktorprüfung fand am 28. November 1928 statt – zu absolvieren. Er bekam eine erste Anstellung bei IG Farben in Bitterfeld. Aber bereits nach einem Jahr wechselte er auf eine Assistentenstelle bei Erich Müller.

Solare Energiesysteme nutzen die elektromagnetische Strahlung der Sonne. Im Vordergrund stehen die Wandlung der Strahlungsenergie in Wärme oder elektrische Energie oder die bessere Nutzung des Tageslichtes in Gebäuden. Zur Optimierung der Effizienz solcher Systeme werden bei der Herstellung von Systemkomponenten verschiedene Galvano- und Oberflächentechniken eingesetzt, um die Solarstrahlung je nach Anwendung und Komponente besser zu absorbieren, zu transmittieren oder zu reflektieren. Beispiele hierfür sind solar-selektive Absorber von thermischen Kollektoren zur Brauchwasser- erwärmung und Heizungsunterstützung, deren Glasabdeckungen, schaltbare Beschichtungen und mikrostrukturierte, winkel-selektive Reflektoren mit Sonnenschutzfunktion.

Nickel trägt bekanntermaßen den höchsten Anteil als Ursache für Kontaktallergien in Europa, wo 10 bis 20 % der weiblichen Bevölkerung allergisch auf Nickel reagieren [1]. Die Adsorption des Nickel- ions, das von einigen nickelhaltigen Materialien in direktem und andauerndem Kontakt mit der Haut abgegeben wird, verursacht eine Sensibilisierung und bei weiterer Exposition von Nickelsalzen entstehen Allergien, wie Ekzeme, Dermatitis u. ä. [2, 3]. Diese Wirkungen von Nickel legen nahe, in Zukunft keine Schichten mit hohen Nickelanteilen für hochglänzende dekorative Gegenstände, die in direkten Kontakt mit der Haut stehen, mehr einzusetzen. Deshalb muss die Industrie (dekorative Galvanotechnik, Schmuck- und Uhrenindustrie, u. a.), deren Produkte nickelhaltig sind und in direktem Kontakt mit der menschlichen Haut kommen, dieses Metall substituieren. Zu den verschiedenen nickelfreien Alternativen zählen einige Legierungen, wie Kupfer-Zinn- und Kupfer-Zinn-Zink-Bronzen, mit sehr gutem Aussehen und guter Korrosionsbeständigkeit besonders bei Schichtdicken von einigen Mikrometern [4, 5].

Aus- und Weiterbildung ist ein stetes Thema – mal akuter und mal weniger wichtig für die Branche. In den letzten Jahren beklagen die Unternehmen vor allem den fehlenden Nachwuchs. Diese Situation wird sich in den nächsten Jahren noch verstärken, da die Kunden der Branche u.a. vermehrt nach einer höherer Qualität der Beschichtungen verlangen und diese wiederum ist nur mit gut ausgebildetem Personal, das auf dem neuesten Stand der Technik ist und die modernen Möglichkeiten der Prozesskontrolle kennt, erreichbar. Zum anderen werden sich in den nächsten Jahren eine große Zahl an Betrieben mit dem Problem der Nachfolgeregelung befassen müssen – und auch hier ist ein Minus an qualifizierten Nachwuchskräften zu verzeichnen.

Fachzeitschriften aus aller Welt...    für Sie gesichtet!

Kurzbericht über eine Sonderausstellung des DTMB1 von Dipl.-Ing. P. Winkel, Berlin

Was hat Galvanotechnik mit Musik zu tun? Die Funktion der Oberflächentechnik als Schlüsseltechnologie führt über die Elektrik und Elektronik in nahezu sämtliche Bereiche unseres Alltags. Ohne Galvanotechnik keine Elektronik – ohne Elektronik keine elektronischen Steuerungen, Übertragungen, Regelungen etc. Musik wird heute fast ausnahmslos elektrisch verstärkt dargeboten – Lautstärke scheint leider oft wichtiger als Klangqualität. Die verschiedenen Arten von Aufnahmegeräten, Sendern, Empfängern und Verstärkern sind durchweg mit galvanisch behandelten Bauteilen bestückt, wozu nicht nur Leiterplatten oder die Kontaktrahmen für elektronische Bauelemente zählen.

Reportage über die Firma Kluthe, Mügeln/Sachsen, Fachbetrieb für Lack-, Farb- und Lösemittel-Recycling, von Peter Winkel, Berlin

Allgemeines Nach mehr als einem Jahrzehnt der Euphorie ist es in letzter Zeit um den Umweltschutz relativ still geworden. Diskussionen spielen sich mehr im politischen als im praktischen Sektor ab, und es scheint, dass sich wesentliche, technische Verbesserungen kaum noch realisieren. Arbeitsplatzverluste, Energiepreise, wirtschaftliche Stagnation etc. sind zu Problemen herangewachsen, die den Umweltschutz verdrängen. Selbst die Politik der Grünen wird moderater; nachdem man ein Jahrzehnt lang gegen das Automobil zu Felde zog – die Öko-Steuer war eine solche Kampfansage, die unsere Wirtschaft zusätzlich belastete, – hört man heute erheblich moderatere Töne, wie sie z. B. Albert Schmidt als Obmann der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Ausschuss für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen im Deutschen Bundestag bei einem Interview gegenüber dem ADAC von sich gab1.

Die Desinfektion von Trinkwasser ist sowohl mit chemischen als auch mit physikalischen Verfahren möglich. Zu den letzteren gehören die Erhitzung von Wasser (angewandt z.B. in der Legionellenprophylaxe für Warmwassertanks [1], die Bestrahlung mit UV-Strahlern [2] oder das Anlegen einer Hochspannung [3]. Chemische Verfahren sind Dosierungsverfahren, in denen oxidierende und damit auch desinfizierende Komponenten dem Wasser zugegeben werden. Ein dabei zu beachtender Problempunkt ist die Bildung so genannter Desinfektionsnebenprodukte [4] mit eventuell negativem potentiellem Gesundheitsgefährdungspotential. Die neue Trinkwasserverordnung erlaubt als Desinfektionsverfahren die UV-Bestrahlung, Dosierungen von Chlorgaslösungen, Natrium- und Calciumhypochloritlösungen, Vor-Ort-Herstellung und Dosierung von Chlor und Chlordioxidlösungen sowie die Vor-Ort-Erzeugung und Dosierung von Ozon und Ozonlösung (Tab. 1). Die Behandlung von Brauchwasser ist weniger stark geregelt, jedoch müssen im Einleitungsfall Abwassergrenzwerte eingehalten werden.

Was hat Galvanik mit Musik zu tun – wenn man davon absieht, dass in mancher Werkstatt versucht wird, die betriebsbedingten Geräusche durch lautstarke Radioklänge zu übertönen? Galvanik ist Schweiß treibende Arbeit, Musik sollte unserm Wohlbefinden dienen. Und doch hängen beide miteinander ziemlich eng zusammen: Gerade in unserer weitgehend elektronisierten Welt ist die Galvanik auch vielfach zur Schlüsseltechnologie für die Musik geworden. Keine elektrische Gitarre ohne vor Elektronik strotzende Verstärker. Kein Open-Air-Konzert ohne per Lastwagen herantransportierte elektronische Übertragungsanlagen. Aber bereits die Instrumente selbst sind mit Zierrat dekoriert, dessen metallischer Glanz auf galvanische Behandlungen zurückzuführen ist. Waren es vor hundert Jahren noch mechanische Übertragungselemente durch schwingende Saiten, Metallzungen u. a., so hat die Vielfalt der modernen Instrumente weitgehend die Elektronik einbezogen. Selbst die elektronische Analog-Übertragung befindet sich bereits in einem Ablösungsprozess in Richtung klangseitig noch verfeinerter Digitalübertragung. Eine diesbezügliche Sonderausstellung im Deutschen Technikmuseum Berlin demonstriert diese Gegebenheiten, nur fehlt leider der direkte Hinweis auf den Part der Galvanik.

Bericht über die Sitzung des GMM-Fachausschusses „Werkstoffe und Fertigungsverfahren" im Fachbereich „Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie" am 25. Mai 2004 in Stuttgart

Am 25. Mai 2004 traf sich im Fraunhofer-Institut IPA in Stuttgart-Vaihingen der Fachausschuss Werkstoffe und Fertigungsverfahren im Fachbereich Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie der GMM (VDE/VDI Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik) zur vierten Sitzung seit seiner Gründung Ende 2002 durch die Zusammenlegung der Ausschüsse Mikrofertigung und Werkstoffe der Mikrosystemtechnik. 35 Mitglieder waren insgesamt eingeladen worden, 17 Teilnehmer konnte der Ausschussvorsitzende, Prof. Schlaak aus Darmstadt, begrüßen, davon fünf Vertreter von Industriefirmen und Herrn Theobald als Vertreter des VDE.

Kurzbericht über die Tagung DTIP vom 12. bis 14. Mai 2004 in Montreux

Die DTIP ist eine Konferenz, die seit 1999 abgehalten wird und schon einen festen Platz in der Welt der Mikrosystemtechnik hat. Unter dem Vorsitz von Bernard Courtois von den TIMA Labs aus Grenoble und Karen Markus aus den USA findet die Konferenz alljährlich im Mai statt (http://tima.imag.fr/conferences/dtip/). Waren bisher Paris und Mandelieu-La Napoule bei Cannes die Tagungsorte, so fand dieses Jahr die Konferenz erstmals in Montreux in der Schweiz statt. Das direkt am Genfer See gelegene Hotel Eden au Lac bot den über 160 Konferenzteilnehmern aus aller Welt eine gepflegte Atmosphäre.

Jedes Jahr im August/September findet – abwechselnd in Amerika und Europa - die Commercialization of Micro and Nano Systems Conference (COMS) statt. Dieses Jahr war der Konferenzort Edmonton, Kanada (2005 wird die zehnte COMS nach Baden-Baden kommen). 320 Teilnehmer aus aller Welt, aus der Indu- strie, von Risikokapitalgebern, aus der (lokalen) Politik und aus der Wissenschaft trafen sich, um über die Zukunftsaussichten der Mikro- und Nanotechnik zu diskutieren. Ein Artikel aus Small Times vom 2. September 2004 gibt einen ersten Eindruck. Zunächst: Durchschlagende Erfolge oder killer applications sind schwer erreichbar, aber die Zahl derer, die sich in Nano/MEMS engagieren, wächst ständig, und die Anbieter von Risikokapital interessieren sich sehr für die Szene. Sie sind offenbar geneigt, in die Mikro/Nanotechnik zu investieren, weil sie sich erhoffen, dass hier das große Geld winken könnte. Aber es gibt auch die Warnung vor dem Tal des Todes, in dem neue Firmen nach einer viel versprechenden Startphase ins Straucheln kommen. Nicht alle Ideen aus der Nanotechnik finden Gnade vor den Kunden, und es ist wichtig, genau diejenigen Produkte zu identifizieren, die dieses Potential haben.

Bericht über ein Symposium des Otti-Technik-Kollegs in Zwiesel

Zu Gast in Zwiesel

Das Otti-Technik-Kolleg veranstaltete vom 17. bis 18. Juni 2004 sein fünftes Symposium Zukunft Glas – von der Tradition zum High-Tech-Produkt. Tagungsort war die traditionsreiche Glasfachschule Zwiesel, die dieses Jahr auf ihr hundertjähriges Bestehen zurückblicken kann. Mehr als 80 Teilnehmer waren aus dem In- und Ausland gekommen, um sich von erfahrenen Forschern, Ingenieuren, Gestaltern und Anwendern über neue Ideen und Projekte rund um den Werkstoff Glas informieren zu lassen.

Deutsche Plasmatechnik ist Weltspitze – diese Aussage stammt aus dem Evaluationsbericht des Instituts für Angewandte Wirtschaftsforschung in Tübingen. Die Studie war vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in Auftrag gegeben worden. Zweck war, nach einer Laufzeit des Förderschwerpunkts Plasmatechnik von ca. acht Jahren den bisherigen Erfolg der Fördermaßnahmen, die Aussichten neuer Forschungseinrichtungen und neue Anforderungen aus der Industrie zu untersuchen. Daraus sollten Empfehlungen für eine eventuelle weitere Förderung abgeleitet werden. Dass Deutschland auf diesem Gebiet neben den USA und Japan zu den Weltmarktführern gehört und auch in der Wissenschaft international eine Spitzenposition einnimmt, ist entscheidend durch diese Forschungsförderung des BMBF verursacht, die sich als Investition in die Zukunftssicherung des Wirtschaftsstandortes Deutschland mehr als gelohnt hat. Die positive Entwicklung hat nun auch das BMBF veranlasst, die Forschungsförderung in der Plasmatechnik für weitere fünf Jahre fortzusetzen. Im Herbst 2004 wird die nächste Ausschreibung erfolgen.

Innovative Anlage ermöglicht die Lackierung von Fahrzeugen in willkürlicher Farbreihenfolge Rund 125 Mio. E investierte Karmann in seine neue Karosserie-Lackierstrecke am Standort Osnabrück. Logistik und Technologie wurden vor allem auf höchstmögliche Flexibilität hin ausgelegt, um Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller im „bunten Mix" bei exakter Einhaltung der jeweiligen Qualitätsvorschriften lackieren zu können.