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Versuche und Untersuchungen werden ausgewertet, um bei der Kunststoff-Galvanisierung Überzüge mit ausreichender Schichtdicke (Kupfer-Nickel-Chrom) herzustellen. Bewitterungsversuche boten dazu die Grundlage. Die Normung wird bei diesen Betrachtungen mit einbezogen.

Static and mobile exposure tests carried out over a period of 3¹/₂ to 4 years on ABS plastic specimens plated in the laboratory without a copper undercoat showed numerous failures as a result of inadequate adhesion of the deposit, whilst in the case of samples which had been plated with copper followed by a thin nickel deposit the appearance was considerably impaired by the development of numerous brown flecks. The behaviour of a given copper-nickel-chromium system was improved by increasing the total nickel coating thickness. The combinations of copper, nickel and chromium investigated included those recommended in the British Standard B S 4601: 1970 for outdoor exposure. The investigations were carried out in England, Germany, Italy, Holland and Australia.

Ergebnisse der Handwerkszählung 1956 für das Galvaniseur- und Metallschleifer-Handwerk: Am 31. Mai 1956 bestanden in der Bundesrepublik Deutschland einschließlich handwerklicher Nebenbetriebe 1166 galvan. Anstalten und Metallschleifereien. Sie beschäftigten 8371 Personen. Der Gesamtumsatz betrug 95 420 000.- DM. Der reine Handwerksumsatz belief sich auf 88 730 000.- DM. Auf den Kopf des Beschäftigten umgerechnet betrug der reine Handwerksumsatz 11458.- DM. (Unter Beschäftigten sind zu verstehen: Tätige Inhaber, mithelfende Familienangehörige, Betriebsleiter im Arbeitnehmerverhältnis, Gesellen und sonstige Facharbeiter, angelernte und ungelernte Arbeiter, Handwerkslehrlinge, Anlernlinge, technische und kaufmännische Angestellte, technische und kaufmännische Lehrlinge.)

Mancher Betriebsleiter hat schon die Erfindung des Papiers verflucht. Papier, Papier und nochmals Papier – aber Papier ist geduldig und hält viel aus, auch Statistiken. Statistisch wurde hochgerechnet und prognostiziert, dass mit Einführung der EDV die Papierflut ein Ende hätte. Tatsächlich aber scheint das Gegenteil eingetreten zu sein: Es ist ja so einfach und auch sicherer – falls der PC mit seinem Speicher abstürzt – doch noch schnell einen Ausdruck anzufertigen. Mark Twain soll einmal formuliert haben: Es gibt Lügen, verdammte Lügen und Statistiken. Er hatte wohl recht. Dummerweise kosten diese Lügen oder vornehmer ausgedrückt Dichtungen, viel kostbare Zeit, die für innovative Aktivitäten verloren ist. Verlangt die Behörde statistische Angaben, so fragt man nach dem Zweck und wertet entsprechend aus – Papier ist geduldig! Werden zum Beispiel die möglichst hohen Investitionen für den Einsatz lösemittelfreier moderner Beschichtungsverfahren gewünscht, so wird der volle Einsatz einer Pulverbeschichtungsanlage angegeben. Will der Betrieb durch Engagement im Umweltschutz glänzen, dann ist die Pulverrückgewinnung – die das Verfahren erst wirtschaftlich macht – eine Umweltschutzinvestition. Wohin gehört die Sparspülung in der Galvanik? Zum Umweltschutz durch Elektrolytrecycling? Oder ist sie normales Verfahrenszubehör? Kurt Tucholski hätte sicher hierzu eine passende Glosse geschrieben. Wem nutzen diese Statistiken, die häufig erst nach ein bis zwei Jahren fertig sind und veröffentlicht werden, wenn heute der internationale Wettbewerb die Situation infolge ökonomischer Verschiebungen oder neuer ökologischer Erkenntnisse innerhalb eines Jahres komplett verändert?

Jede Strategie muß auf der Analyse des Ist-Zustandes aufbauen und was wäre zu dessen Definierung geeigneter als eine mit deutscher Gründlichkeit erstellte statistische Erhebung. Die Zeiten, in denen man sich bei Wachstums- und Investitionsentscheidungen von einer allgemeinen „Aufwärts-Stimmung“ und den Zahlen in den Auftragsbüchern leiten ließ, sind seit einiger Zeit passe und es bedarf in der heutigen Konjunktur- und Wettbewerbssituation schon einer umfassenden Marktanalyse, um Entwicklungsrichtungen zu erkennen und entsprechende Konsequenzen daraus zu ziehen.

Die Anforderungen
an die Qualitätssicherung
sind höher geworden


Wirtschaftlicher Erfolg hängt ab von wettbewerbsfähigen Preisen, bedarfsgerechter Lieferfähigkeit und hoher Produktquaiität. Letztere wird heute durch ein Bündel von Maß- nahmen der Qualitätssicherung, dem sogenannten Qualitätsmanagement, zu erreichen versucht.
Betrachtet man die Aufwendungen für die Qualitätssicherung, so fällt auf, daß hierfür nur 10% der Kosten auf präventive Maß- nahmen der Fehlervermeidung entfallen, aber 50% für Fehlerfolgekosten aufgewendet werden. In der Automobilzulieferindustrie werden schätzungsweise 3% des Umsatzes für quaiitätssichernde Maßnahmen aufgewandt. Neuerdings wird daher zunehmend über die richtigen Wege und Werkzeuge der Qualitätssicherung nachgedacht, z.B. die Verlagerung der Qualitäts- Endkontrolle in den Prozeß und die Produktplanung.

Teil V: Das preislich und leistungsmäßig geeignetste Meßgerät

(Fortsetzung aus den Heften 9-11/1983 und 2/1984)

Wenn die Anzahl Messungen in der Produktion erhöht wird, steigen die Kosten für den Arbeitslohn des Meßpersonals. Erlaubt es diese Maßnahme jedoch, die Standardabweichung der Produktion zu senken, so ergibt sich auch die Möglichkeit, einen niedrigeren Produktionsmittelwert zu wählen. Dadurch können die Galvanisierdauer verkürzt und eine niedrigere Stromdichte gewählt werden, wodurch sich oft die Streuung der Produktion verbessert und weitere Einsparungen entstehen. Außerdem werden in so einem Falle Anoden und Zusätze gespart und in der gewonnenen Zeit kann mehr produziert werden.

Teil VI: Die gleichzeitige Erfassung verschiedener Eigenschaften und ihrer Wichtigkeit für die Gesamtqualität

(Fortsetzung aus den Heften Nr.9-11/83, 2 und 5/1984)

Oft reicht die Bewertung einer einzigen Eigenschaft der galvanischen Schichten nicht aus, um deren Qualität zu beurteilen. Neben der Schichtdicke können z. B. auch die Haftfestigkeit, Porosität oder Duktilität für das Praxis- verhalten der Schicht und damit auch für ihre Qualität entscheidend sein. Entspricht daher eine dieser Eigenschaften nicht den vorgegebenen Werten, so erniedrigt dies die Gesamtqualität der Schicht, auch wenn die anderen Eigenschaften den Anforderungen genügen. Soll daher die Gesamtqualität einer Schicht beurteilt werden, so reicht es oft nicht aus, die Güte nur einiger Eigenschaften zu bewerten, sondern es ist auch notwendig, die einzelnen Eigenschaften untereinander zu vergleichen.

Bericht über ein von Ing. (grad.) R. Rolff (Schering AG, Berlin) geleitetes Seminar am 9. März 1983 in Siegen

Die unaufhaltsame Tendenz der steigenden Rohstoffpreise, der immer enger werdenden Toleranzgrenzen und des Preiskampfes zwingen die Galvanotechnik, alle bis jetzt noch wenig genutzten Möglichkeiten auszuschöpfen. Eine davon ist die statistische Auswertung von Betriebsmessungen an Elektrolyten und Ware. Auch wenn nur eine einzige Messung am Tag gemacht wird, kann sie beim Vergleich mit einem Wert aus einer früheren Messung schon dazu geeignet sein, eine bestimmte Aussage zu machen. Auch das Gespräch zwischen Lieferant und Abnehmer kann effektiver geführt werden, wenn statistische Überlegungen übertriebene Forderungen oder unterlassene Leistungen deutlicher sichtbar machen. Eine Einführung in dieses Gebiet sollte das Siegener Seminar geben.

Teil I: Statistische Darstellung von Meßwerten

Die Qualität kann in der Galvanotechnik als die optimale Kombination verschiedener Eigenschaften eines Elektrolyten oder eines galvanischen Überzuges bezeichnet werden. Ob sie in der Serienerzeugung eingehalten werden kann, ist davon abhängig, daß diese Eigenschaften gemessen und die festgestellten Werte statistisch erfaßt werden.
Über die statistische Auswertung von Werten gibt es eine sehr umfangreiche Literatur. Einführungen in die Grundkenntnisse und in die Realisierung der statistischen Techniken in Fällen, in denen —wie etwa in kleineren Betrieben —nur wenige Meßwerte und kurze Rechenzeiten zur Verfügung stehen, sind dagegen rar. Auch die Koppelung mit der Eigenschaft „Preis“ wird nur selten durchgeführt.

Teil III: Der Zusammenhang von Ursache und Folge (Korrelation)

Bei der Fehlersuche wird oft vermutet, daß die Fehler durch bestimmte Faktoren verursacht werden. So kann man annehmen, daß ein bestimmter organischer Zusatz die Lötfähigkeit eines Schichtmetalles, z. B. von Kupfer negativ beeinflußt. Andererseits versucht man Eigenschaften eines Elektrolyten oder Überzuges zu verbessern und vermutet, daß dies durch bestimmte Maßnahmen geschehen kann. Beispielsweise setzt man voraus, daß ein erhöhter Schwefelsäuregehalt die Streuung eines sauren Kupferelektrolyten und damit auch eine Eignung zum Durchkontaktieren von Leiterplatten verbessert.
In beiden Fällen läßt sich durch Versuche feststellen, ob die Vermutung annähernd stimmt. Will man jedoch aus diesen Annahmen Folgerungen ziehen, die eine größere Reichweite haben, d. h. etwa man erwägt in der Serienfertigung den Elektrolyten zu ändern oder eine neue Dosiereinrichtung für Zusätze anzuschaffen, dann genügen solche orientierende Versuche nicht, sondern man müßte eine ganze, meist sehr kostspielige und langwierige Versuchsserie aufbauen.

Teil IV: Der Produktionsmittelwert und der Abnahme-Grenzwert

Der Produktionsmittelwert bezeichnet die mittlere Schichtdicke, die angestrebt werden muß, damit eine bestimmte Minimalschichtdicke garantiert werden kann.
Wenn ein Galvaniseur z. B, vergoldete Armbänder mit einer Schichtdicke von 2 ym liefern soll, dann reicht es nicht aus, einen Produktionsmittelwert von 2 ym anzustreben, da dann die Hälfte der Messungen eine geringere Schichtdicke als 2 ym aufweisen würde. Man muß bei der Produktion als Mittelwert eine etwas höhere Durchschnittsschichtdicke anstreben; mit Hilfe von Gleichungen der Statistik kann man dann errechnen, wie hoch dieser Mittelwert sein muß, damit bei der Abnahme der Ware nur äußerst selten ein geringerer als der zulässige Minimalwert gefunden wird.

Teil II: Die bessere Alternative

Galvanische Anstalten stehen oft vor dem Problem, die Qualität der Produktion zu verbessern, d. h. Schichten mit besseren Eigenschaften bei höherer Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit abzuscheiden. Die Maßnahmen, die zu diesem Zwecke ergriffen wer- den müssen, sei es die Einführung einer neuen Arbeitsweise oder einer neuen Produktions- oder Kontrolleinrichtung, sind mit Investitionen verbunden oder erhöhen die Betriebskosten. Es ist daher in solchen Fällen immer wichtig zu entscheiden, ob der Aufwand dem Ergebnis entspricht und ob die Maßnahmen eine wirkliche oder nur eine scheinbare Verbesserung bringen. Will man diese Entscheidung nicht dem Zufall, der Überredungskunst eines Verkäufers oder seiner eigenen Begeisterung für eine neue Technik oder etwa ein modernes Gerät überlassen, besteht die Möglichkeit, auf statistische Berechnungen zurückzugreifen, die eine objektive Beurteilung erlauben.

1 Einführung

Die Trommelgalvanisierung ist eine altbekannte Technik zur Abscheidung metallischer Überzüge auf eine große Zahl kleiner Gegenstände. Sie ist sowohl theoretisch [1,2,3] als auch experimentell [4,5,6,7] ausreichend untersucht worden.
In den Veröffentlichungen [1] und [2] wird ein einfaches Modell vorgestellt, das den Zusammenhang zwischen der mittleren Schichtdicke und der Schichtdickenstreuung von Teil zu Teil beschreibt.

Schwach saure, nickel- und kobaltlegierte Hartgoldelektrolyte sind wohlbekannte Systeme zur Abscheidung von Hartgoldschichten. Zur Herstellung von Steckverbindern werden diese Elektrolytsysteme seit Jahren eingesetzt und erfüllen die Forderungen der Industrie. In einer Empfehlung aus dem Jahr 2011 empfiehlt die ECHA einige Kobaltsalze, die als karzinogen, reproduktionstoxisch oder mutagen eingestuft sind (CMR-Stoffe) in den Anhang XIV zu übernehmen. Nickelsalze mit CMR Einstufung sind zwar noch nicht im Anhang XIV aufgenommen, es ist jedoch davon auszugehen, dass auch diese in absehbarer Zukunft einer Zulassungspflicht unterliegen. Eisenlegierte Goldelektrolyte werden derzeit eher in Ausnahmefällen eingesetzt, gewinnen aber mehr und mehr an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund ist es wünschenswert Gold-Eisen-Systeme mehr in den Fokus der Forschung zu stellen mit dem Ziel eine adäquate Alternative zu den etablierten nickel- oder kobaltlegierten Hartgoldoberflächen zur Verfügung stellen zu können.

Wir sind es inzwischen gewohnt, dass die elektronische Datenverarbeitung erheblichen Einfluss auf den technischen Alltag nimmt. Nicht nur in der Technik sondern auch im privaten Bereich werden in den letzten Jahren immer komplexere Programme eingesetzt. Die technische Entwicklung beispielsweise im Automobilbereich vollzieht sich heute weitgehend in der virtuellen Welt. Sogar die Crashtests zur Feststellung der Sicherheit von Fahrgastzellen werden immer öfter durch Simulationen mit sehr leistungsfähigen Rechnern ersetzt. Solche Programme und Systeme machen es möglich, viele Variationen in der Konstruktion bei relativ geringen Kosten zu testen oder auch die Einflussgrößen über das bisher mögliche Maß hinaus zu untersuchen und zu verändern. Allerdings muss dem eine genaue Analyse der eingesetzten Werkstoffe, Konstruktionselemente und der wirkenden Parameter vorausgehen. Die physikalisch-mechanischen Systeme wurden zu diesem Zweck intensiv untersucht und charakterisiert, um das komplexe Zusammenwirken der Einflussgrößen zu kennen und mit Gleichungen zu beschreiben – mit die wichtigste Voraussetzung zum Einsatz der Computertechnologie in der Technik.

Das Jahr liegt fast hinter uns und es wird, der Corona-Pandemie geschuldet, auch als das Jahr der abgesagten Veranstaltungen in die Geschichte eingehen. Und dagegen haben wir was: Einen Sonderteil, in dem Unternehmen sich oder ihre Leistungen und Produkte unseren Lesern auf einen Blick präsentieren können. Messerundgang war gestern. Machen Sie es sich bequem und blättern Sie sich einfach durch die Branche.

Nach jahrelangen Versuchen und Erfahrungen scheinen die japanischen Hersteller von SBU-Multilayer-Schaltungen die Vor- und Nachteile der beiden vorherrschenden Prozesse, der Photovia- und Laservia-Technik, im Griff zu haben. Gegenwärtig wird das japanische Produktionsvolumen von Multilayern mit Photovias auf 10 000 m^2 und mit Laservias auf 32 000 m^2 im Monat geschätzt. Die Gesamtproduktion von Multilayern liegt in Japan zwischen 650 000 und 700 000 m^ pro Monat. Der Anteil von SBU- Multilayern an der Gesamtproduktion beträgt heute folglich ca. 6 Prozent.

Bericht zum ersten Chip Scale Symposium von Tessera 1997 in Nürnberg

Die Packages (Gehäuseaufbauten) von Integrierten Schaltungen (IC) können seit einiger Zeit so realisiert werden, daß sie kaum größer als die Halbleiterchips selbst sind. Diese so- genannten Chip Scale oder auch Chip Size Packages (CSP) stehen inzwischen vor der allgemeinen Markteinführung und größeren Serienanwendung. Die Firma Tessera, San Jose, Kalifornien/USA, die Chip Scale Packages vor etwa 3 Jahren als erste vorstellte, unterstützt die Weiterentwicklung und Markteinführung dieser Technik. In diesem Rahmen veranstaltet sie weltweit CSP-Symposien, die sehr große Resonanz finden. In Deutschland fand am 23. September 1997 in Nürnberg das erste CSP-Symposium von Tessera statt. Nachfolgend berichten wir über diese Veranstaltung.

Schon vor den Beschränkungen durch die REACh-Verordnung gab es Bestrebungen, Chrom(VI)- durch Chrom(III)-Anwendungen zu substituieren. Zwar waren die Ergebnisse nicht befriedigend, trotzdem arbeitet man konzentriert an alternativen Lösungen. Mitarbeiter der BIA-Gruppe informieren über den Stand der Entwicklung.

Kunststoffe werden im Galvanikprozess während der Konditionierung mit Chromschwefelsäure behandelt. Dabei löst das Chromtrioxid im Beisein von Schwefelsäure die Butadienphase aus dem ABS-Kunststoff. Die Verwendung von Chromtrioxid unterliegt aufgrund der REACh-Gesetzgebung seit September 2017 der Autorisierung durch die EU-Kommission [1]. Allerdings ist das Thema der Substitution von Chrom(VI)-Verbindungen selber nicht durch REACh initiiert worden, vielmehr ist dies ein genereller Punkt in der kontinuierlichen Optimierung von Prozessen in der Beschichtungsbranche.

Bericht über eine Veranstaltung in Mainz

Vom VDI-Technologiezentrum, Düsseldorf, wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie das Statusseminar Oberflächen- und Schichttechnologien abgehalten. Diese im jährlichen Turnus vorgesehene Informationsveranstaltung fand vom 29. bis 31. Mai 1995 im Kurfürstlichen Schloß in Mainz statt.