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Beim Zink-Nickel-Verfahren handelt es sich um ein alkalisch cyanidfreies Verzinkungsverfahren, mit dem Zink-Nickel-Legierungsschichten mit einem Nickelgehalt von ca. 10 % in der Zinkschicht abgeschieden werden können. Die Zink-Nickel-Beschichtung zeigt im Vergleich zu der herkömmlichen Verzinkung erheblich bessere Korrosionseigenschaften. Die Zink-Nickel-Beschichtungen haben dagegen den zusätzlichen Vorteil, dass sie sehr thermostabil sind. Allerdings enthalten diese Elektrolyte, die sowohl für die Gestell-, als auch für die Trommelgalvanisierung erhältlich sind, stickstoffhaltige Komplexbildner (aliphatische und/oder heterocyclische Amine), die vor allem bei den Zink-Nickel-Elektrolyten erhebliche Probleme bei der Abwasserbehandlung verursachen. Einige der Komplexbildner haben Komplexstabilitätskonstanten ähnlich der Kupfer-EDTA-Komplexe.

Schifffahrt und Oberflächentechnik

Bericht von Peter Winkel über die Eröffnung des Neubaus des Deutschen Techniker Museums Berlin

Navigare necesse est – Seefahrt ist notwendig, diesen Satz hat mancher Lateiner noch aus seiner Schulzeit in Erinnerung. Die Schifffahrt ist das älteste Verkehrsmittel lange vor Erfindung des Rades und damit ein wesentlicher Faktor für die Besiedlung unseres Planeten und für die Entwicklung der verschiedenen Kulturen. Was hat Schifffahrt mit Oberflächentechnik und Umweltschutz zu tun? Moderne Schifffahrt ohne Oberflächentechnik ist kaum mehr vorstellbar. Was wäre die Schifffahrt ohne den Korrosionsschutz durch moderne Oberflächenbehandlungs- und -beschichtungsverfahren? Was wäre sie ohne die elektrischen und elektronischen Maschinen, Apparate und deren Steuerungen, wenn es keine Galvanotechnik gäbe? Wollte man nicht wieder mit Segelschiff oder Binsenfloß à la Thor Heyerdahl reisen, so benötigt man Geräte, die oberflächentechnisch bearbeitet werden müssen. Oberflächenbehandlungsverfahren sind jedoch in aller Regel umweltrelevant – nicht nur im Bereich des jeweiligen Herstellungsverfahrens sondern gelegentlich auch in direkter Auswirkung der Beschichtungen auf die Umwelt, wenn man an die Korrosion der Metalle und Einwirkung der Korrosionsprodukte auf die Umwelt denkt oder auch z. B. an die Auswirkungen von zinnorganischen Verbindungen aus früher verwendeten Antifoulingfarben. In Berlin wurde am 14. Dezember 2003 der Neubau des Deutschen Technik Museums Berlin (DTMB) mit der ständigen Ausstellung Lebenswelt Schiff eröffnet. Berlin als Metropole der technischen Kulturgeschichte hat damit auf 6600 m² eine der weltweit größten Ausstellungen zur über 10 000-jährigen Geschichte der Schifffahrt. Mit diesem Neubau wird der bereits bestehende Teil des Museums erheblich erweitert. Die Eröffnung eines letzten Teils, die Luftfahrt betreffend, ist für das Jahr 2005 geplant.

Starke Säuren können mit Hilfe mehrerer Verfahren durch Abtrennung ihrer Salze oder Metalle mit sehr hohem Wirkungsgrad regeneriert werden. Durch den Einsatz bekannter Verfahren wie Nanofiltration, Elektrodialyse, Elektrolyse, Membranelektrolyse, Verdampfung und Retardation, lassen sich die Standzeiten saurer metallhaltiger Prozesslösungen erheblich erhöhen, so dass ihre Entsorgung nur selten oder gar nicht mehr notwendig ist. Beispielsweise werden auf diese Weise bereits zahlreiche Anodiesierlösungen mit Retardationsanlagen regeneriert, welche ohne Chemikalieneinsatz und mit sehr geringem Engergieaufwand arbeiten. Sehr wichtig für die Auswahl und den Einsatz von Recyclinganlagen ist die stoffverlustminimierte Fertigungsprozessführung und optimale Spültechnik sowie die Auswahl der besten Recyclinganlage unter vielen bei Einbeziehung des Gesamtfertigungsablauf eines Betriebes.

In einer Zeit der Computeranimation und des Fernsehens wird die uns umgebende Technik mehr und mehr virtualisiert. Auf geradezu fantastische Weise werden Gegenstände und Vorgänge visualisiert und vom bequemen Schreibtischsessel aus erleb- und beschaubar. Die realen Empfindungen und Maßstäbe gehen dabei aber zunehmend verloren. Es ist für die meisten Menschen ein wesentlicher Unterschied, ob man einen Gegenstand manuell tastend erfassen kann oder ob man eine prächtige Darstellung desselben betrachtet. Der Eindruck eines Treibradsatzes von 2,30 m Durchmesser einer Lokomotive ist in Natura ein völlig anderer als die Abbildung auf dem Monitor oder als Foto.

Bericht über das Kolloquium im Forschungszentrum Karlsruhe am 10. und 11. Februar 2004

Am 10. und 11. Februar 2004 trafen sich rund 450 Teilnehmerinnen und Teilnehmer im Fortbildungszentrum für Technik und Umwelt des Forschungszentrums Karlsruhe zum 5. Statuskolloquium des Programms Mikrosystemtechnik (MIKRO). Die 450 Teilnehmer teilten sich ziemlich genau auf in je eine Hälfte externer Besucher und Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus dem Forschungszentrum. Bei den Besuchern von außerhalb kamen wiederum die Hälfte oder etwa 120 aus der Industrie, wie Dr. Peter Bley, der scheidende Programmleiter des Programms MIKRO, bei seiner Bestandsaufnahme zufrieden feststellte. Die offizielle Eröffnung der Veranstaltung oblag Dr. Peter Fritz, Vorstandsmitglied der Forschungszentrum Karlsruhe GmbH.

Eine Expertenbefragung des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE) zur Rolle der so genannten Schlüsseltechnologien 2010 aus dem Jahr 2002 erbrachte, dass im Vergleich aller Schlüsseltechnologien weltweit von der Mikrosystemtechnik und der Nanotechnologie die meisten Impulse für Innovationen ausgehen, so dass diese sogar schon als Schrittmacher des Fortschritts bezeichnet werden. Dabei wurden diese beiden Schlüsseltechnologien gemeinsam betrachtet und haben Konkurrenten wie die Biotechnologie, Medizintechnik und die Informationstechnologie oder die Fertigungstechnik aus dem Feld geschlagen. Weiterhin wurde insbesondere Deutschland – noch vor den USA und Japan – bescheinigt, im Feld der Mikro- und Nanotechnologie, einschließlich der kommerziellen Umsetzung entsprechender Ergebnisse, bis 2010 weltweit eine führende Rolle zu besetzen [1]. Die Ursache für das gute Abschneiden liegt wahrscheinlich darin begründet, dass Nanotechnologie und Mikrosystemtechnik einander ergänzende Disziplinen der Miniaturisierung sind und damit im Zusammenspiel nahezu naturgemäß zukunftsträchtige Innovationsfelder eröffnen.

Langzeit-EKGs werden in Zukunft beim Patienten zu Hause aufgenommen und das wird vielleicht so verlaufen: auf die Brust des Patienten wird eine Folie (15 mal 10 Zentimeter) mit hauchdünnen Sensoren, Speichern und Batterien geklebt. Winzige Sensoren in der Folie nehmen das EKG auf, ein Sensor am Handgelenk misst gleichzeitig den Puls. Die Daten werden per Handcomputer (PDA) oder Mobiltelefon sicher verschlüsselt an den behandelnden Arzt oder die Klinik übertragen. Die neue Technik kann ohne großen Aufwand beim Patienten zu Hause angewandt werden; die bisher notwendige aufwändige Verkabelung des Kranken wird überflüssig. Für die Datenübertragung vom Sensor zum Mobiltelefon oder PDA wird die schnurlose Bluetooth-Technologie eingesetzt, die mehr und mehr Verbreitung findet und heute schon in käuflichen Computerkomponenten und in Mobiltelefonen zu finden ist.

Bericht über die international ausgerichtete Veranstaltung vom 22. bis 26. September 2003

Bereits zum 11. Male wurde der Workshop Plasmatechnik am Fachgebiet Plasma- und Oberflächentechnik (POT) der TU Ilmenau durchgeführt. Er fand vom 22. bis 26. September 2003 als Sitzungsreihe 7 Plasma Processing of Materials im Rahmen des 48. Internationalen Wissenschaftlichen Kolloquiums (IWK) der TU Ilmenau statt. Das IWK wurde in diesem Jahr organisiert durch die Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik. Die Fachgebietsleiterin, Prof. Gabriele Nutsch, war Mitglied des Organisationskomitees. So stand das IWK in diesem Jahr auch unter dem Motto Werkstoffe, Bau- elemente, Systeme und Technologien für die Zukunft. Der Tagungsort, der Senats-Saal der TU Ilmenau im Campus Center, wurde eigens für diese Reihe des IWK vom Rektor und Leiter des Instituts für Werkstofftechnik, Prof. Kern, zur Verfügung gestellt.

In Maschinenbau, Elektrotechnik und Medizintechnik spielen Diamant- und diamantartige Schichten aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften (z. B. Härte, Verschleißbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit, chemische Beständigkeit, Biokompatibilität) eine zunehmend wichtige Rolle. Infolge des verschärften Produkthaftungsgesetzes muss die Qualität der Schichten im Einsatz dauerhaft gewährleistet werden, um die Produktsicherheit des Schichtverbundsystems während des gesamten Produktlebenszyklus sicherzustellen und den Beschichter vor finanziellen Risiken aus Haftungsansprüchen zu schützen. Die Schichtdicke zählt zu den wichtigsten Parametern einer dünnen Schicht und beeinflusst in der Regel die wesentlichen Funktionseigenschaften und damit die Produktqualität. Es sind daher etliche Verfahren der Schichtdickenmessung, je nach technischer Anwendung, entwickelt und in Normen detailliert spezifiziert worden (Tab. 1).

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Dresden, stellt im Rahmen der Hannover Messe 2004 wieder Neu- und Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Lasertechnik vor. Auf dem Gemeinschaftsstand des Vereins Deutscher Ingenieure SurfPlaNet (Halle 5, Stand D 10) und dem Gemeinschaftsstand Laser Technology (Halle 15, Stand D 62) werden unter anderem gezeigt: Das laserunterstützte atmosphärische Plasmaspritzen, eine innovative, leistungsfähige Hybridtechnologie. Mit dieser Verfahrenskombination können die Vorteile beider Verfahren gezielt genutzt werden. Ein neuartiger Innenbeschichtungskopf erlaubt Beschichtungen für Durchmesser über 80 mm. Das Laserstrahl-Präzisionsauftragschweißen hat sich in den letzten Jahren in der industriellen Fertigung etabliert. Vorgestellt werden neu entwickelte modulare Bearbeitungsköpfe, die anspruchsvolle Beschichtungsaufgaben auf den Gebieten Reparieren, Generieren und Beschichten ermöglichen. Durch induktiv unterstütztes Laserstrahlschweißen können rissfreie Schweißverbindungen auch an härtbaren Stählen, Austeniten und Sonderlegierungen hergestellt werden. Bei Vergütungsstählen und Gusseisen werden bei Schweißgeschwindigkeiten von mehreren Metern pro Minute Risse sicher vermieden.

23. Fachtagung über das elektrostatische Pulverbeschichten am 12. und 13. Februar 2004 in München

Unter Federführung von Jochen Kecht, Chefredakteur der Zeitschrift JOT fand am 12. und 13. Februar die inzwischen 23. Fachtagung zum Thema Pulverlackierung statt. Die vom Vieweg Technology Forum organisierte Veranstaltung war mit annähernd 150 Teilnehmern wieder gut besucht und bot in 12 Themengruppen einen umfangreichen Überblick über den Stand und die Zukunft der Beschichtungstechnik mittels Pulverlack.

-wird fortgesetzt-

Die meisten Autos dieser Welt tragen auch in den nächsten Jahren Silber. Diese Farbe wird sich allerdings verändern: Statt hart und metallisch geht der Trend zu Silberweißtönen und Farbeffekten in den Silbertönen. Insgesamt werden die Autokleider farbiger, so die jetzt vorgelegte Prognose der BASF Coatings. Die Farbexperten der BASF Coatings, Renate Weber (Europa), Jon Hall (Nordamerika) und Eiji Fujimori (Asien-Pazifik) stellten nach enger Abstimmung mit den Designern aller Automobilhersteller in den jeweiligen Regionen ihre jährliche Farbtrendprognose für zukünftiges Fahrzeugdesign vor. Erfahrungsgemäß finden die vorhergesagten Trends in drei bis sechs Jahren Eingang in das Pkw-Design.

Die Nanotechnologie wird Wissenschaft, Technik und Gesellschaft in den nächsten zwei Jahrzehnten verändern, so viel ist sicher. In immer größerem Umfang werden nanostrukturierte Materialien bereits industriell hergestellt und vertrieben. In Europa preist man in einer Art Euphorie die Nanotechnologie als eine Technologie, die in allen Bereichen des Lebens nur Gutes bewirken wird. Mögliche Nachteile oder negative Einflüsse der Nanoteilchen scheint es bei uns nicht zu geben. In den USA wird die wissenschaft- liche Diskussion über Umweltaspekte von nanostrukturierten Materialien bereits seit zwei Jahren geführt. Betrachtet man als Beispiel den ökologischen Aspekt, so können nanostrukturierte Materialien einerseits einen Beitrag zur Nachhaltigkeit liefern: Sie führen zu kleineren Produkten, die weniger Energie benötigen und zu einer Verringerung der Stoffströme. Dem steht aber auf der Produktionsseite nicht selten ein hoher Energie- und Materialaufwand gegenüber. Eine Ökobilanz, welche die gesamte Kette in die Rechnung mit einbezieht, erscheint dringend notwendig.