Artikelarchiv

Neue Normen
3D-Drucken und Additive Manufacturing
Rückzug von Normen des Normenausschusses „Badsalze"
Bisher wenig genutzt: Fördergelder für Energiemanagement in KMU

Spherolyte RDL/Pillar 2

Der Flip-Chip-Technologie wird in naher Zukunft ein beträchtliches Wachstum vorausgesagt. Weil damit auch die Nachfrage nach den sogenannten Kupfer- Pillars steigt, sucht die Branche nach Möglichkeiten, den Durchsatz durch höhere Stromdichten deutlich zu verbessern. Atotechs neuem Prozess Spherolyte RDL/Pillar 2 gelingt genau das: Die Hochgeschwindigkeitsbeschichtung von Kupfer-Pillars und Redistribution Layers (RDL) auf dem Wafer. Spherolyte RDL/Pillar 2 ist ein auf Schwefelsäure basierendes, drei Additiv-Kupferelektrolyt-System. Sein herausragendes Merkmal ist eine unübertroffene Gleichverteilung (Uniformity) des Kupfers, sei es über den ganzen Wafer oder den einzelnen Chip und/oder Profil, und das bis zu Stromdichten von 17,5 ASD (3,9 µm/Minute).

Höhere Qualität bei Mischaggregaten, Geschirr und künstlichen Gelenken

VTT, das technische Forschungszentrum von Finnland, hat ein neues maschinelles Sichtprüfsystem für die Qualitätskontrolle bei glänzenden Oberflächen entwickelt.

Flexible Fernsteuerung

Der CoatMaster macht Informationen über die Beschichtungsqualität überall dort zugänglich, wo sie gebraucht werden, sei es auf dem Monitor der Beschichtungsanlage oder auf dem Smartphone. Anlagen lassen sich so optimal einstellen und der Betrieb kann fortlaufend kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden.

Perfekt geschliffen und gereinigt

Perfekt geschliffene Oberflächen machen nur dann Sinn, wenn die gefertigten Teile die geforderte Technische Sauberkeit erreichen.

Flexibilität bei der Elektronikfertigung

Die neue Plattform PVA6000 erschließt großen, mittleren und kleineren Herstellern aus allen Bereichen der Elektronikfertigung die Vorteile der flexiblen Prozessautomatisierung beim Beschichten, Dispensieren und Vergießen

Glänzende Kontakte für Schleifringe

Vom 22. bis 26. Juni 2014 findet die 27. Internatio­nal Conference on Electrical Contacts „ICEC 2014“ (ehemals ITK) in Dresden statt.

Frage: Wir vergrößern derzeit unsere schon heute große Verkupferungskapazität um eine neue Kupferstraße. Als Kupferbad ist aus bestimmten Gründen wieder ein cyanidischer Elektrolyt vorgesehen und wir sind uns noch nicht ganz schlüssig, ob auf Natriumoder Kaliumbasis. Von Fachfirmen werden beide Verfahren beziehungsweise Glanzzusätze zu ihnen angeboten, insofern bestehen keine Schwierigkeiten. Bei den verhältnismäßig großen Mengen müssen wir neben den technischen Eigenschaften jedoch auch auf die Wirtschaftlichkeit achten und wären Ihnen für Hinweise in dieser Beziehung dankbar.

Antwort:

Februar 2012 wurde der erste fortlaufende Aktionsplan der Gemeinschaft („Community Rolling Action Plan", CoRAP) bekanntgegeben. Anfangs waren 90 Stoffe aufgeführt, von denen vermutet wird, dass sie ein Risiko für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt darstellen können. Auch Silber ist davon betroffen. Die Niederlande werden die notwendigen Untersuchungen im Jahr 2014 durchführen, um Klarheit über die möglichen Gefahren, insbesondere von Nano-Silber, zu erhalten. Ob von den Untersuchungen Auswirkungen auf galvanisch abgeschiedenes Silber zu erwarten sind, ist ungewiss und wirft deshalb verständlicherweise besorgte Fragen auf. Zur Klärung der Zusammenhänge hat der Fachausschuss Edelmetalle (FA EM) mit Caroline Braibant (CB) von der European Precious Metals Federation (EPMF) folgendes Interview geführt.

In February 2012 the first „Community Rolling Action Plan" (CoRAP) was published. In the beginning 90 substances were addressed, where a risk to human health or the environment was suspected. Also silver is concerned. The Netherlands will undertake the necessary investigations in 2014 to clarify the suspected concerns regarding the possible risk of use of silver, in particular nanoscale silver. Whether the evaluation has an impact on the use of electroplated silver or not is unclear yet and creates concerns in the plating community. In an interview with Caroline Braibant (CB) from the European Precious Metals Federation (EPMF) the actual status was discussed with the expert group for precious metals of the German Electroplating Association"

Die neue Kunststoffgalvanik von BIA, Slowakei, vermeidet den Einsatz von Ammonium und spart darüber hinaus noch Spülschritte. Neben Kostenersparnissen in der Produktion zählen Arbeitssicherheit und Umweltschutz zu den Gewinnern.

Erneut konnte die Metzka GmbH die Leistungsfähigkeit ihres Anlagen-know-hows präsentieren. Mit ihrer nationalen und internationalen Ausrichtung vereint Metzka europäisches Qualitätsdenken und die Dynamik der Wachstumsmärkte.

Mit dem Ziel ihr Wissen rund um die Galvanotechnik zu erweitern, waren 25 Masterstudenten und wissenschaftliche Mitarbeiter der TU Ilmenau zu Gast in Schwäbisch Gmünd. Auf dem Programm standen ein Besuch der Umicore Galvanotechnik GmbH, sowie des Forschungsinstituts für Edelmetalle und Metallchemie.

Zu Beginn der Veranstaltung stellte der Geschäftsführer der Umicore Galvanotechnik, Herr Thomas Engert, den belgischen Materialtechnologie-Konzern und speziell die in Schwäbisch Gmünd ansässige Galvanotechnik GmbH vor. „Unser Standort hat eine sehr lange Tradition. Im Laufe der Jahre hat er sich zu einem wichtigen strategischen Bereich des Gesamt- Konzerns entwickelt", so Engert. Im anschließenden Vortrag berichtete Herr Dr. Berger über den vielfältigen Einsatz von Edelmetallschichten und deren breites Anwendungsspektrum in der Galvanotechnik.

Der Strukturchrombeschichter GWC Coating GmbH sorgt für klare Prozesse: Um für die hohen Flexibilitätsansprüche der Maschinenbau- und Automobilindustrie optimal aufgestellt zu sein, arbeitet die auf Perlstrukturdünnschichtchrom spezialisierte GWC Coating GmbH seit Dezember 2013 mit einem neuen ERP-System.

Das in Villingen-Schwenningen ansässige Unternehmen war 2009 mit einem ungewöhnlichen Projekt an den Start gegangen. Für den in Frankreich im Bau befindlichen, derzeit größten Reaktor zur Energiegewinnung mittels Kernfusion sollte 45 000 km Draht mit einer Perlstrukturchromschicht beschichtet werden. Hierzu entstand am Ostrand des Schwarzwalds eine weltweit einmalige Anlage für Drahtbeschichtung, die seit Oktober 2009 kontinuierlich läuft und in der in den vergangenen vier Jahren 13 600 km Kupfer- sowie 26 500 Kilometer Supraleiterdraht verchromt wurden.

Monatlicher Bericht von Dr. Anselm Kuhn für die „Galvanotechnik"

Mit den steigenden Anforderungen an die Optik von Gebäuden wachsen auch die Ansprüche der Kunden bezüglich Qualität und Dauerhaftigkeit der Beschichtungen auf metallischen Elementen von Dach und Fassade. Verschärfte Vorschriften im Bereich Umweltschutz führen darüber hinaus zu erhöhten Aufwendungen für die Beschichter, insbesondere mit Blick auf die Umstellung ihrer Prozesse auf Chrom-VI-freie Verfahren. Auf Einladung der Gütesicherungsgemeinschaft GSB International trafen sich am 29. Januar fast 70 Vertreter Schweizer Unternehmen der Branche zu einem Kongress, um sich über diese Themen zu informieren. Gastgeber des vom Vorstandsvorsitzenden der GSB International, Willem Beljaars, eröffneten Kongresses war die Fa. IGP Pulvertechnik AG in Wil (Schweiz). Moderiert wurde die Veranstaltung von Marcel Menet, der die GSB International in der Schweiz vertritt.

„Qualität ist wichtiger als die Zahl der Mitglieder. Ein Gütesiegel, das jeder hat, verliert seinen Wert", so die Botschaft von Hans-Jürgen Alfort, Geschäftsführer der Inver GmbH und Ehrenvorsitzender der GSB International. Als Qualitätsgemeinschaft verfolgt die GSB International seit ihrer Gründung vor über 30 Jahren das Ziel, Bauherren und Architekten die Entscheidung für beschichtetes Metall als Gestaltungselement für den Außenbereich zu erleichtern, indem sie Vertrauen in die Qualität der Produkte und der für ihre Herstellung eingesetzten Verfahren fördert. Erreicht wird dies durch praxiserprobte Qualitätsrichtlinien auf dem aktuellsten Stand der Technologie. Aufgabe der GSB International ist daher zum einen, geeignete Regelwerke zu definieren und dem Fortschritt der Technik entsprechend zu modifizieren. Ebenso wichtig ist darüber hinaus die Gewährleistung, dass diese Regeln auch tatsächlich eingehalten werden. Mit der Überwachung werden unabhängige Institute beauftragt.

Erstmals seit Einführung des Modulsystems startete das Z.O.G. (Zentrum für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd e. V.) in diesem Jahr erfolgreich mit zwei Grundlagenseminaren. Am 16. und 17. April 2014 wurden in den Räumen der Fachschule für Galvano- und Leiterplattentechnik, Schwäbisch Gmünd, die Seminare zu den Modulen 6 und 7 durchgeführt. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus unterschiedlichen Bereichen der Galvanotechnik haben in der 2-tägigen Veranstaltung unter der Leitung von Martin Klotz Grundkenntnisse zu den jeweiligen Themen erwerben können. Diese wurden im praktischen Teil der Seminare vertieft und durch die Fragen aus den speziellen Bereichen der Teilnehmer ergänzt. Abgerundet wurde das Angebot durch eine Besichtigung der analytischen Labors des fem (Forschungsinstitut Edelmetalle und Metallchemie Schwäbisch Gmünd).

Die analytische Überwachung und die Kontrolle der Elektrolyte sowie die Überwachung der anfallenden Abwässer sind aus dem galvanotechnischen Alltag nicht wegzudenken. Entscheidend ist die zeitnahe Bestandsaufnahme, um den galvanischen Betrieb aufrecht zu erhalten. Alle Dienste werden im Rahmen der Serviceangebote der galvanotechnischen Zulieferfirmen angeboten.

Das 21. Leipziger Fachseminar, das am 25. Februar 2014 stattfand und von den DGO-Bezirksgruppen Sachsen und Thüringen organisiert wird, fand großen Zuspruch, über den sich die Organisatoren sehr freuten. Der Einladung nach Leipzig waren 279 Teilnehmer sowie 55 Unternehmen und drei Bildungseinrichtungen, die im Rahmen der begleitenden Ausstellung ihr Leistungsprofil präsentierten, gefolgt.

Jochen Liebert, SurTec International GmbH, konnte als Gäste den Beigeordneten für Wirtschaft der Stadt Leipzig, Herrn Uwe Albrecht, und Prof. Dr. Thomas Lampke, TU Chemnitz, als Vertreter des Vorsitzenden der DGO, begrüßen.
In seinen Begrüßungsworten hob Albrecht die hohe historische Bindung der Branche in Leipzig hervor, die auch durch die Gründung des Vereins Deutsches Museum für Galvanotechnik e. V. Leipzig im Jahr 2010 zur Dokumentation der Industriegeschichte beiträgt. Aber auch die Zukunftsfähigkeit brachte er zum Ausdruck. Mit der Verleihung des Leipziger Galvanopreises werden innovative Leistungen der Unternehmen anerkannt.

Ni-W alloy coatings were prepared from electrolytes with different concentration of tungstate. The coatings were obtained under direct current and pulse current electrodeposition. Corrosion resistance of the samples was tested by method of polarization resistance and applying accelerated cyclic test. Corrosion products after corrosion testing were analysed by IR spectroscopy. The coatings electrodeposited in the electrolyte containing tungstate concentration 0.4 M provide advantageous corrosion resistance.

Beschichtungen aus Ni-W-Legierungen wurden elektrolytisch mit unterschiedlichen Wolframat-Konzentrationen
vorbereitet. Die Beschichtungen wurden durch elektrolytische Abscheidung mit Gleichstrom und pulsierendem Strom erzeugt. Die Korrosionsbeständigkeit der Samples wurde durch die Methode des Polarisierungswiderstandes und beschleunigten zyklischen Test untersucht. Die Korrosionsprodukte der Korrosionstests wurden per IR-Spektroskopie analysiert. Die elektrolytisch aufgebrachten Beschichtungen mit Wolframat in einer Konzentration von 0,4 M sind vorteilhaft für die Korrosionsbeständigkeit.

1 Introduction
Corrosion resistance of metallic materials is a very important property. The high corrosion resistance is required for the vehicles operating on the roads treated with de-icing salt. The standard neutral salt spray ISO 9227 has been used for decades to evaluate the corrosion resistance in demanding surroundings. However many producers of the automotive parts/components claim that the test by its demands is not answering the reality. The test fails in reproducing the type of degradation and ranking observed on automotive materials at natural weathering sites and consequently is not useful to predict the durability of products [1]. Several attempts have been made in order to develop more reliable accelerated corrosion tests [1, 2]. These new suggested tests are cyclic in nature and consists of repeated cycles of exposure to salt solution, elevated humidity/temperature and drying.

Elektrochemisch erzeugte Chromschichten gehören zu den wichtigsten Metallüberzügen und werden für das Finish einer Vielzahl von Teilen verwendet. In den letzten Jahren ist das Verfahren zur Herstellung dieser Beschichtung aber wegen des Einsatzes von Chromtrioxid und perfluorierten Tensiden (PFTs) unter Druck gekommen. Da es insbesondere in der Hartverchromung keine technisch äquivalente Alternative gibt, werden hier Lösungswege für die Vermei¬dung von PFTs im Abwasser sowie Möglichkeiten zur Einhaltung der geforderten Grenzwerte diskutiert. Der Einsatz von kommerziell erhältlichen Anionenaustauscherharzen hat sich dabei als besonders geeignet erwiesen.

Electrochemically generated chromium layers are the most important metallic coatings used as a finish for a multitude of machine parts. In the last few years this coating procedure has come under pressure due to its deploying of chromium tri-oxide and perfluorinated tensides (PFTs). Yet especially for hard chromium plating, there is no technically equivalent and viable alternative. So there is an ongoing search for solutions to avoid PFTs in effluents as well as meeting their required limits. The use of commercially available resins for anion exchangers has proven best suited in this regard.

1 Ausgangssituation
Verfahren zur Erzeugung von Chromschichten aus Chromtrioxid sind seit vielen Jahrzehnten erfolgreich in der Oberflächentechnik etabliert. Den herausragenden Eigenschaften wie dauerhafte einheitliche Farbgebung, sicheres Handling, Korrosionsfestigkeit, Abriebbeständigkeit und preiswerter Herstellbarkeit stehen die Aufnahme von Chromtrioxid und Chromsäure in die SVHC-Liste [1] sowie die bevorstehende Einführung der Zulassungspflicht nach REACH entgegen. Auch für die als Netzmittel bzw. Chromsprühnebel-Unterdrücker eingesetzten PFTs und hier insbesondere Perfluoroktansulfonat (PFOS) wurde zuletzt der Einsatz immer stärker eingeschränkt (s. Abschn. 2). Zukunftsträchtige Lösungen sind daher dringend gefordert, um den Betrieb der betroffenen Galvaniken nicht zu gefährden.

Die Gramm-Selektivtechnik (GST) ist eine bewährte Alternative zur konventionellen galvanischen Abscheidung und Behandlung in offenen Bädern. Bei weltbekannten TIER1-Lieferanten wird diese Technik seit rund 20 Jahren im Bereich Hartanodisieren von Motorkolben eingesetzt.

The Gramm Selective Technique (GST) is a proven alternative to conventional galvanic deposition and processing in open baths. World-leading tier-1 suppliers have been applying this technique for about 20 years in the realm of hard-anodizing engine pistons.

Durch die jahrelange Erfahrung und ständige Weiterentwicklung stehen heute für das Hartverchromen High-Speedchromanlagen zur reproduzierbaren, wirtschaftlichen und umweltgerechten Beschichtung in geschlossenen Beschichtungszellen zur Verfügung. In enger Kooperation mit Enthone wird die für die GST-Technologie optimierte Prozesschemie Ankor® eingesetzt.
Durch ein patentiertes Unterdruckverfahren wird der Elektrolyt zum Bauteil transportiert. Der Prozess findet im geschlossenen System statt und ist somit hinsichtlich Energieeinsatz, Emissionen, Ressourcen und Qualität einmalig.

Lange Zeit galt im Korrosionsschutz der Anspruch „viel hilft viel", und eine hohe Schichtdicke wird auch heute noch in vielen Anwendungsbereichen als Garant für ein hohes Schutzpotenzial betrachtet. Dass es nicht bei diesem alt hergebrachten Ansatz bleiben muss und dass durch innovative Prozesstechnik das Grundprinzip vielmehr umgekehrt werden kann in ein „weniger ist mehr", zeigt das Dünnschicht- Stückverzinkungsverfahren microZINQ®. Bei dieser Technologie entstehen durch die Verwendung einer Zn-Al-Legierung im Vergleich zur klassischen Stückverzinkung stark reduzierte Schichtdicken, die mit der thermodiffusionsbedingten hohen mechanischen Beständigkeit vereint werden, wobei der nachhaltig reduzierte Ressourceneinsatz im Vordergrund steht. Mit der seriengestützten Einführung konnte die Anwendbarkeit von aluminiumhaltigen Zinkschmelzen als Beschichtungssystem auf alle möglichen Stahlbauteile im Stückverzinkungsverfahren erweitert werden. Im Ergebnis bietet das Verfahren Antworten auf die vielfältigen Anforderungen für Komponenten sowohl in den klassischen Verzinkungsmärkten als auch in neuen Anwendungssegmenten, wie dem Automobil- und Nutzfahrzeugbereich: hoher Korrosionsschutz, hohe mechanische Belastbarkeit, geringe Schichtdicke und somit Gewichtsersparnis, Verwendung bei hoch- und höchstfesten Stählen, sehr gute Weiterverarbeitbarkeit im Hinblick auf Umformbarkeit, Beschichtbarkeit, Klebbarkeit und Schweißbarkeit.

For a long time the prevailing wisdom in corrosion protection was „much does much" - and in many application areas still today a real thick protec-tive layer is seen as a guarantee for high protection levels. Yet there is no need anymore to adhere to this old-line approach. An innovative process technique can rather reverse this principle to „less is more". This is proven by the novel thinfilm microZINQ® galvanization process. By de-ploying a Zn-Al alloy instead of the classic single-piece galvanizing procedure this technology yields greatly reduced layer thicknesses together with high mechanical durability due to thermo-diffusion. The focus is on reducing resource consumption down to sustainable levels. The introduc-tion of the process to volume manufacturing has extended the applicability of zinc meltings containing aluminium as a coating system to the gal-vanizing procedure of all kinds of steel parts. As a result, the procedure is offering fresh answers to the manifold requirements for components used in the classic galvanizing markets as well as in new application segments such as automobile and truck manufacturing. The process yields high corrosion protection and mechanical loadability, thin coating layers and therefore weight savings. It offers usability with high- and extreme-high-strength steel, as well as very good processability in regard to forming, coating, gluing and welding.

Die microZINQ®-Schicht
Die microZINQ®-Technologie stellt ein innovatives Stückverzinkungsverfahren dar, bei dem unter Verwendung der eutektischen Zink-Aluminium- Legierung 95 %Zn-5 %Al sehr dünne, aber gleichzeitig sehr leistungsfähige Zinkschichten hergestellt werden. Durch den relativ hohen Aluminium-Anteil in der Zinkschmelze wird zum einen die Kinetik der Zinkschichtbildung derart beeinflusst, dass sich eine homogene, durchschnittlich 10 µm dünne Zinkschicht bildet (Abb. 1). Zum anderen wird eine deutlich stabilere und widerstandsfähigere Eigenpassivierung der Zinkschicht (Deckschichtbildung) erreicht, die dafür sorgt, dass trotz der geringen Zinkauflage der Korrosionsschutz als primäre Eigenschaft einer Verzinkung nicht zu kurz kommt.

Das Festwalzen von Beschichtungen ist ein etabliertes Verfahren zur Optimierung der Schichteigenschaften. Durch die Verwendung von kugelförmigen Festwalzkörpern wird eine Glättung der Oberfläche bewirkt. Die tribologischen Eigenschaften der Schicht können auf diese Weise verbessert werden. Ein weiterer Aspekt ist die Verbesserung der Schichthaftung an das Substrat. In den hier vorgestellten Untersuchungen wurde analysiert, inwieweit sich die Schichteigenschaften galvanisch aufgebrachter Silberbeschichtungen durch einen Walzprozess optimieren lassen. Hierbei sollte insbesondere eine Lösung für das Walzen beschichteter Rohrinnenoberflächen erarbeitet werden. Die Motivation für die durchgeführten Arbeiten ist durch die Notwendigkeit gegeben, widerstandsfähigere und wartungsärmere Rohre für Abwassersysteme in der Luftfahrt zu entwickeln.

Deep rolling is a well established procedure to optimize the layer properties of coatings. The use of sphere-shaped roller bodies yields a smooth surface. This way, the tribological properties of coatings can be improved. Another aspect is the improvement of the coating's adherence to the substrate. The investigations described in this article are aimed at analyzing how far the optimization of the properties of silver coatings deposited by electroplating could be driven through a rolling process. Especially a solution for the rolling of coated inner tubing surfaces was sought. The work carried out was motivated by the need to develop a more resilient and less maintenance-prone tubing for effluent systems in aerospace applications.

Einleitung
Die Bildung von schädlichen Biofilmen in Abwasserrohren stellt eine aus ökologischer sowie ökonomischer Sicht herausfordernde Problemstelle dar. Die Anhaftung verschiedener Mikroorganismen führt mit zunehmender Einsatzdauer zu einer Verringerung des Rohrquerschnittes, die zu einer Verstopfung führen kann [4]. Aufgrund dessen ist eine zyklische Reinigung der Komponenten mit aggressiven Chemikalien erforderlich. Bei extremen Kontaminationen ist sogar ein Austausch der betroffenen Rohrleitung erforderlich. Die Probleme sind sowohl in der Gebäudetechnik als auch im mobilen Transportwesen wie bei Schienen- oder Luftfahrtfahrzeugen gegeben. Bei Flugzeugen erweist sich die beschriebene Problematik aufgrund der mit den Stillstandzeiten einhergehenden hohen Kosten als besonders kritisch. Die verbauten Rohre müssen teilweise jährlich gereinigt werden. Laut der Lufthansa Technik AG entstehen für jede Stunde in Folge eines ungeplanten Stillstandes für die betroffene Fluggesellschaft Kosten in fünfstelliger Euro-Höhe [3]. Aus diesem Grund gibt es Bestrebungen, die Flugzeugkomponenten möglichst wartungsarm auszulegen. Für die beschriebene Problematik bedeutet dies, dass idealerweise bereits die Bildung von Biofilmen verhindert werden muss. Dieses Ziel wurde im Rahmen des Verbundprojektes „NeMaKo – Neue Materialien zur Korrosionsvorbeugung in der Luftfahrt" verfolgt.

Funktionale Oberflächen bestimmen die Gebrauchseigenschaften der meisten Güter, die unsere Volkswirtschaft produziert. Seien diese nun für den gewerblichen, den industriellen oder den privaten Bereich gedacht. Darüber hinaus beeinflussen diese Schichten die Qualität und auch den Preis eines ganzen Produkts oder wenigstens eines Teils davon. Sie erweitern somit die Eigenschaften und die Anwendungsmöglichkeiten von Investitions- und Konsumgütern. In einem Satz: Die Oberflächentechnik ist sowohl eine Schlüssel- als auch eine Querschnittstechnologie, die in jedem Wirtschaftsbereich eine herausragende Rolle spielt.