Artikelarchiv

Im vergangenen Jahr hat das BMBF Projekte der Nanotechnologie mit insgesamt 125 Millionen Euro gefördert in der Erwartung, dass Deutschland sich von dem Kuchen des für 2015 auf 1000 Milliarden US$ prognostizierten Weltmarktvolumens für nanotechnische Produkte (darunter Sonnencremes, Imprägniersprays, Fensterreiniger, Lackschutzmittel, Keramikfolien für neuartige Autobatterien, Dämmstoffe mit viel höherem Energiesparpotential) eine kräftige Scheibe abschneiden kann. Jetzt sollen 7,6 Millionen Euro in die Vorsorgeforschung fließen. Denn neben Chancen birgt der Umgang mit Nanopartikeln, die kleiner als ein Grippevirus sind, auch Risiken. Sie können leicht inhaliert oder über die Haut aufgenommen werden und im Körper toxische Wirkungen entfalten, insbesondere bei Beschäftigten, die in der Produktion damit in Berührung kommen.

Bericht über einen Workshop am 25. November 2005 in Dresden

Ur- und Umformprozesse sind durch eine intensive mechanische und chemische Wechselwirkung des Werkzeugs mit dem Ur- bzw. Umformgut gekennzeichnet. Sie bestimmt die Standzeit des Werkzeugs und die Qualität des Erzeugnisses und damit die Wirtschaftlichkeit des Prozesses. Das wird auch in Zukunft ein Problem bleiben, auch, weil ständig neue zu verarbeitende Werkstoffe generiert werden, die Anforderungen an die Qualität der zu fertigenden Produkte wachsen und der Kostendruck steigt. Diesem kann durch eine geeignete Modifizierung der Werkzeugoberfläche Rechnung getragen werden, indem bei hochwertigen Grundmaterialien eine er- höhte Standmenge oder bei weniger kostenintensiven Werkstoffen durch Vergütung im allgemeinsten Sinn zumindest gleiche Ergebnisse erreicht werden. Daher kommt beschichteten Werkzeugen bei der Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Ur- und Um- formprozessen wachsende Bedeutung zu.

Bericht über den am 22. November 2005 in Dresden abgehaltenen Workshop

Der erste internationale Workshop Faserlaser wurde am 22. November 2005 in Dresden von den Fraunhofer-Instituten Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena, Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Dresden und Lasertechnik ILT, Aachen veranstaltet. In seinen Grußworten ging MinR. Willfried Kraus, Bundesministerium für Bil- dung und Forschung (BMBF) auch auf den Stand und die Perspektiven der Lasertechnik mit Schwerpunkt Faserlaser ein.

Moscow Technological University celebrates – Moskauer Technische Universität feiert Jubiläum

The Moscow State Institute of Steel and Alloys (MISA, Technological University) was celebrating its 75th Anniversary from November 15th to 18th, 2005. Over the decades of its existence MISA has taken a fitting place among other world famous institutions for education and research that train engineers and researchers in the field of ferrous and non-ferrous metallurgy, materials science, electronics and other spheres. // 

Das Moscow State Institute of Steel and Alloys (MISA) feierte vom 14. bis 18. November 2005 den 75. Jahrestag seiner Gründung. Die Technische Universität hat sich in den Jahrzehnten ihrer Tätigkeit in Forschung und Lehre einen festen Platz unter anderen weltweit anerkannten Organisationen erworben, die Ingenieure und Forscher auf dem Gebiet der Eisen- und Nichteisenmetalle, der Metallurgie, Materialwissenschaften, Elektronik und anderer Gebiete ausbilden.

Im Rahmen der Feierlichkeiten anlässlich des 75. Geburtstags der Moskauer Technischen Universität MISA im Dezember 2005 wurden Ehrenurkunden an verdiente Professoren und Mitarbeiter verliehen, darunter auch an Professor Evgeny A. Levashov, der seit vielen Jahren Direktor des SHS-Centers für Forschung und Lehre der MISA Universität ist. Das SHS-Center wurde 1989 gegründet mit dem Ziel, Forschung und Ausbildung auf dem Gebiet der Hochtemperatursynthese (SHS) zu betreiben. Prof. Levashov hat es zu einem multidisziplinären Forschungs- und Anwendungszentrum mit zahlreichen Aktivitäten ausgebaut. Die Palette der Arbeitsgebiete reicht von nanostrukturierten Werkstoffen und Schichten über harte und verschleißbeständige Schichtsysteme bis hin zu biokompatiblen Schichten für die Medizintechnik. Zur Herstellung der Schichtsysteme stehen u.a. Anlagen zum Magnetronsputtern, zur Ionenstrahlbehandlung und zum Funkenlegieren zur Verfügung. Auch die SHS-Technik wurde in den letzten Jahren konsequent weiterentwickelt. Mit ihr werden heute Sputtertargets oder Elektroden für das Ionenstrahlspritzen und das Funkenlegieren gefertigt. Sie macht es möglich, eine Vielzahl von Materialien, darunter Karbide, Boride und Nitride, in Verbundbauteilen mit zum Teil sehr komplexer Zusammensetzung zu integrieren. Durch eingelagerte Nanopartikel können bestimmte Eigenschaften noch gezielt verbessert werden. Das SHS-Center und seine Aktivitäten werden im vorliegenden Heft ausführlich vorgestellt.

Es wird die Bildung von „Self-assembled Monolayers" (SAM) auf passivierten Stahloberflächen beschrieben. Die dafür synthetisierten organischen Alkyl-Phosphonsäuren enthalten neben einer Phosphonsäure-Ankergruppe verschiedene Thiophen-Kopfgruppen (Mono-, Bi- und Tertiophen). Die SAM-Bildung erfolgt mittels eines kurzen Tauchprozesses in wässrigen Lösungen und wird mit Hilfe von Kontaktwinkelmessungen und elektrochemischen Stromdichte-Potentialkurven nachgewiesen. Die dicht gepackten Bithiophen- oder Tertiophen-Kopfgruppen können durch Elektropolymerisation oberhalb eines bestimmten Potentials vernetzt werden, so daß zweidimensionale Schichten aus leitfähigem Polymer entstehen. Diese Schichten könnten als Haftvermittler für organische Beschichtungen und als neuartiges Primersystem für Eisen und Stahl Verwendung finden.

Moderne Oberflächenbeschichtungen haben heute neben den längst bekannten Eigenschaften wie z.B. Korrosionsschutz oder Farbgebung eine neue zusätzliche Funktion erhalten. Mit Hilfe der Nanotechnologie ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Beschichtungen für jeden Anwendungszweck möglich. Dass diese neuen Oberflächen dem Anwender bzw. dem Verbraucher nicht immer einen Vorteil oder eine Verbesserung bieten, zeigt das Beispiel der antibakteriell ausgerüsteten Beschichtungen für Kühlschränke. Das Institut für Risikobewertung (BfR), hat die Wirkung und den Nutzen derartiger Beschichtungen für den Verbraucher bewertet. Das Ergebnis: Die Beschichtung mit Silberverbindungen bietet keinen zusätzlichen Vorteil beim Schutz vor Keimen. Sie kann weder die Reinigung der Geräte noch die Beachtung allgemeiner hygienischer Regeln beim Umgang mit Lebensmitteln ersetzen.

Anlaufen von galvanischen Nickelschichten bei der Wärmebehandlung

Frage: Bauteile, in denen unter anderem galvanisch vernickelte Messingteile montiert sind, werden in einem Luftumwälzofen 45 Stunden lang bei 350 °C wärmebehandelt. Die Forderung unseres Kunden ist es, die Nickelschicht möge dabei nicht anlaufen. Ist das überhaupt möglich und kann man es gewährleisten?

Bericht über eine Veranstaltung der IIR-Deutschland GmbH in Stuttgart bzw. München

Metallischen Bauteile werden seit der Industrialisierung beschichtet, um dekorative Effekte zu erzielen oder den Grundwerkstoff gegen Umwelteinflüsse zu schützen. In den letzten Jahren und Jahrzehnten spielten aber funktionelle Anforderungen eine immer stärkere Rolle. Während die Substratwerkstoffe bevorzugt die mechanischen Eigenschaften eines Bauteils ausmachen, sollen die Beschichtungen die Korrosion verhindern, den Verschleiß minimieren, Reibwerte gewährleisten oder die Haftung zu einer Decklackierung oder Klebefläche ermöglichen. Dazu müssen die Eigenschaften der Beschichtung definiert sein, um vom Konstrukteur als Bauteileigenschaften erfasst werden zu können. Auf diese Weise trägt die Oberflächen- und Beschichtungstechnologie nicht unerheblich zu einem ressourcenschonenden Einsatz von Materialien bei. Einerseits kann bei der Konstruktion auf den Einsatz von Werkstoffkomponenten verzichtet werden, deren Funktion auf den Oberflächenbereich beschränkt bleibt und die teilweise eine Verarbeitung durch Schmieden, Fräsen, Drehen oder Umformen deutlich erschweren würden. Und andererseits ist die Beschichtungstechnologie an sich ein Paradebeispiel für den sparsamen Einsatz von Rohstoffen schlechthin; sowohl in Bezug auf die Auftragung auf das Substrat, die meist im Bereich von Mikrometern liegt, als auch bei der Ausnutzung der Ausgangsstoffe, da in der Regel bei der Beschichtung nur sehr wenig Material als Abfall anfällt. über eine Veranstaltung der IIR-Deutschland GmbH in Stuttgart bzw. München

Von der Umstellung auf RoHS (Restriction of Hazardous Substances) sind Zulieferer, Produktion und damit Ingenieure betroffen. Aber auch das Qualitätsmanagement und andere Teile in den Unternehmen müssen sich den neuen Richtlinien anpassen und frühzeitig dieses Projekt angehen. Die RoHS-Umstellung birgt für die Unternehmen in Deutschland ein erhebliches Risiko, aber auch Chancen, sich vom ausländischen Wettbewerb abzusetzen. Dort, wo im Zuge der Umstellung echte Prozessanpassungen vorgenommen wurden, reduziert sich das Altmaterial und Lagerumschläge verbessern sich spürbar.

Bericht vom DGO-Expertenworkshop am 13. Oktober 2005 in Berlin

Für den Themenbereich Oberflächentechnik und Elektronik gibt es ein neues Tagungsangebot: Der Expertenworkshop Galvano- und Oberflächentechnik für Elektronikanwendungen, veranstaltet von der DGO in Zusammenarbeit mit der BAM, dient dem Austausch zwischen der Oberflächentechnik und ihren Kunden aus dem Elektronikbereich. Der Workshop, der gleich beim ersten Mal großes Interesse gefunden hat, soll künftig in zweijährigem Rhythmus stattfinden.

Der Airbus A 380 ist nun flugfähig. Die Firma Airbus in Bremen ist als Zulieferer maßgeblich an diesem Erfolg beteiligt. Dort wurde im Jahre 2002 eine Anodisieranlage sowie eine entsprechende Abwasser- und Recyclinganlage installiert, die der Exklusivität und dem hohen technischen Anspruch dieses Flugzeugs gerecht werden.

Verteilung von Öl über Wassertröpfchen

Die Wissenschaftler Manoj Chaudhury und Ankur Chaudhury von der Lehigh Universität in den USA haben beobachtet, dass Hexadecan sich auf einer Polystyroloberfläche schneller verteilt, wenn sich auf der Oberfläche kleine Wassertröpfchen befinden. Auf einer reinen, trockenen Oberfläche ist die Verteilung dagegen wesentlich langsamer. Erklärt wird diese Beobachtung mit dem dynamischen Kontaktwinkel, der auf einer trockenen Oberfläche viel niedriger ist. Wenn die Wassertröpfchen nebeneinander liegen, ist der dynamische Kontaktwinkel hoch und damit die Verteilung schneller. Manoj Chaudhury, der in Kolkata studierte bevor er an der New York Universität in Buffalo promovierte, beschreibt das Verfahren als eine Art zweidimensionale Bewegung von Flüssigkeiten durch poröse Körper. Die praktische Bedeutung dieser Beobachtung, vor allem für Fälle, bei denen Tenside nicht verwendet werden können, ist groß. So ließen sich nach Ansicht von Professor Chaudhury dünne Schichten mit definierten Schichtdicken und Durchmessern produzieren.

2006 – Das Energiejahr!

Meine Vorhersage für das Jahr 2006 ist, dass in diesem Jahr jeder energiebewusster werden wird. Können wir noch sicher sein, ob unsere Energie ausreicht, um unser Haus warm zu halten, unsere Autos anzutreiben und um die Wirtschaft am laufen zu halten? Als ich mir im Radio das weltberühmte Wiener Neujahrskonzert anhörte, wurde mir gleichzeitig bewusst, dass ein Energiestreit wie der zwischen Russland und der Ukraine auch Auswirkungen auf ganz Europa haben könnte. Aber selbst wenn wir genügend Energie in Form von Gas, Benzin, Heizöl und so weiter haben, wie viel werden wir zukünftig dafür bezahlen müssen?