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„Wir produzieren Zukunft“ ist der Leitspruch des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Es bringt Innovationen und Lösungen für Industrieanwendungen hervor und schlägt die Brücke zwischen Wissenschaft und Praxis. Im Jahr 2019 soll das gefeiert werden: Vor 60 Jahren – am 1. Juli 1959 – nahm das Institut in Stuttgart seine Arbeit auf.

„Wie wertvoll Fraunhofer für das deutsche Innovationssystem ist, erkennt man daran, dass sich andere Länder wie Brasilien, Großbritannien oder die USA Organisationen aufbauen, die ähnliche Strukturen haben wie die Fraunhofer-Gesellschaft“, so IPA-Institutsleiter Professor Thomas Bauernhansl. Für ihn ist das Modell Fraunhofer, das anwendungsorientierte Forschung im Auftrag der Industrie und Vorlaufforschung mit Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen verbindet, das A und O für den Innovationserfolg Deutschlands.

Analyse in der Galvanotechnik?

Laut der allgemeinen Definition auf Wikipedia ist eine Analyse eine systematische Untersuchung, bei der das untersuchte Objekt in seine Bestandteile (Elemente) zerlegt wird. Diese Einzelteile werden dabei auf Grundlage von Kriterien erfasst und anschließend geordnet, untersucht und ausgewertet. Insbesondere betrachtet man Beziehungen und Wirkungen (oft: Wechselwirkungen) zwischen den Elementen.
Im Falle der Galvanotechnik betrifft die Analyse das zentrale Element unserer Tätigkeit, das Galvanikbad (den Elektrolyten). Galvanische Bäder sind in ihrer Zusammensetzung sehr komplex und liefern nur bei Betrieb in bestimmten (engen) Grenzen der einzelnen Inhaltsstoffe optimale Ergebnisse.

So viel passiert in Amerika

Ich versuche, interessante und wichtige Neuigkeiten aus der ganzen Welt an die Leser der „Galvanotechnik“ weiterzugeben. Doch Monat für Monat finde ich nichts Wichtiges aus Russland. Tests haben gezeigt, dass russische Computerhacker bei der IRA in St. Petersburg die schnellsten und geschicktesten der Welt sind. Die britische Polizei wirft einen neuen Blick auf den jüngsten mysteriösen Tod russischer Emigranten in England. Geheimdienste in Europa wie der BND warnen vor einer wahrscheinlichen Einmischung Russlands bei den bevorstehenden Europawahlen. Russische Flug- zeuge fliegen Gold aus Venezuela zu geheimen Zielen in Afrika und anderswo. All dies und noch mehr, schäbige kleine Geschäfte, unwürdig für eine einst mächtige Nation.

Seit Jahrhunderten trägt Schwäbisch Gmünd den Titel „Gold- und Silberstadt“, da zeitweise bis zu zwei Drittel der Bewohner ihr Brot durch die Verarbeitung von Edelmetallen verdient hatten. Es ist jedoch nicht zweifelsfrei geklärt wie es zu der einseitigen Ausrichtung dieses Gewerbes kam, denn Edelmetallvorkommen gab es in der Umgebung nicht. Schürfungen nach Silber im 17. u. 18. Jhdt. waren nicht erfolgreich.
Die erste Erwähnung von Gmünd erfolgte in einer gefälschten Urkunde Karls des Großen, die auf das Jahr 782 datiert war. Stadtrechte wurden 1162 von dem Staufer Konrad III. verliehen. Die Staufer wählten Gmünd als Verwaltungs- und Handelsmittelpunkt in Sichtweite ihrer Stammburg.

Auch im 26. Jahr konnte das Leipziger Fachseminar (LFS), das am 7.2.2019 in Synergie mit den Messen Z und Intec stattfand, seine Konstanz unter Beweis stellen: Das Organisationsteam freute sich über die Teilnahme von 52 Ausstellern und fast 240 Teilnehmern.

Nach dem 25. LFS sind aus dem Organisationsteam einige Mitwirkende ausgeschieden. So u. a. die beiden bisherigen Moderatoren der Veranstaltung, so dass zwei neue Gesprächsleiter gesucht werden mussten. Als Moderator für das Vortragsprogramm bis zur Mittagspause konnte Professor Thomas Lampke, TU Chemnitz, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik, und für den Teil nach der Mittagspause Dr. Olaf Boehnke, Sachverständiger für Umweltschutz, gewonnen werden. Beide waren die Wunschkandidaten des Organisationsteams und haben sehr souverän und locker durch das Vortragsprogramm geführt. Und, was sehr wesentlich ist, sie haben das Auditorium mitgenommen.

Nachhaltige Beschichtungen für Holz und Stahl
Brückenlager kraftschlüssig verbunden
Neue Additive für Gebäudebeschichtungen
memory-steel verstärkt Bauwerke

Ein Empa-Team rettet alte Eisenbrücken aus dem 19. Jahrhundert vor dem Verfall. Carbonfaser-Pflaster verstärken die mürbe werdenden Konstruktionen. Eine Eisenbahnbrücke in der Schweiz und eine Straßenbrücke in Australien wurden bereits erfolgreich verstärkt. Viele historische Brücken könnten folgen. Forschungspartner ist ein Spezialist für Stahl-Ermüdung an der EPFL.

Carbon-containing nickel coatings deposited with use of pulse current from aqueous electrolyte solution comprising ultradispersed diamond particles were studied. Effect of pulse current on concentration and distribution of co-deposited nanodiamond particles through a metal substrate matrix, structure, mechanical and resistance properties of composite electro- lytic coatings was analyzed. It was demonstrated that application of new generation additives, more specifically nanocarbon ones, provides opportunity for improving physicochemical properties of coatings. During pulse mode of deposition fine-grained coatings are formed with microlayer growth structure in cross section that enhance their microhardness, wear strength and corrosion resistance.//

Kohlenstoffhaltige Nickelbeschichtungen, die unter Verwendung von Impulsstrom aus wässrigen Elektrolytlösungen, die ultradisperse Diamantpartikel enthalten, abgeschieden wurden, wurden untersucht. Der Einfluss des Pulsstroms auf die Konzentration und Verteilung der mit abgeschiedenen Nanodiamantteilchen durch eine Metallsubstratmatrix, die Struktur, die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit von elektrolytischen Verbundbeschichtungen wurde analysiert. Es wurde nachgewiesen, dass die Anwendung von Additiven der neuen Generation, insbesondere von Nanokohlenstoffen, die Möglichkeit bietet, die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Beschichtungen zu verbessern. Im Pulsmodus der Abscheidung werden feinkörnige Schichten mit Mikroschichtwachstumsstruktur im Querschnitt gebildet, die ihre Mikro- härte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessern.

Dieser Beitrag zeigt ein von der voestalpine Stahl GmbH entwickeltes Gerät zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit von Metallen bei dynamischer Belastung mit Regenwasser, mit einem tropfenden Elektrolyt. Als Folge der Methodenentwicklung wurde ein Standardtest definiert. Des Weiteren wurde mit diesem Gerät klassisch verzinktes und corrender verzinktes (Zn-Al-Mg) Stahlband verglichen und der Einfluss von Auftrocknungsphasen sowie von NaCl-haltigem Elektrolyt auf den Masseverlust untersucht.//

This article shows a device developed by voestal- pine Stahl GmbH for testing the corrosion resistance of metals under dynamic load with rainwater using a dripping electrolyte. As a result of the method development a standard test was defined. Furthermore, classic galvanized and corrender galvanized (Zn-Al- Mg) steel strip was compared with this device and the influence of drying phases and NaCl-containing electrolyte on mass loss was investigated.

Es werden die Ergebnisse des ICP Materials Programms aus dem Zeitraum 1987 bis 2014 vorgestellt. Diese enthalten Schadstoffdaten (SO2, NO2, O3 und HNO3 ) sowie Korrosionsdaten (Kohlenstoffstahl, Wetterfester Baustahl, Zink, Kupfer und Aluminium) für insgesamt neunzehn industrielle, städtische und ländliche Versuchsstandorte in Europa. Es werden sowohl ein- als auch vierjährige Korrosionsdaten vorgestellt. Korrosion und Umweltverschmutzung sind während des betrachteten Zeitraums deutlich gesunken und eine Abnahme um eine Größenordnung wurde in der Regel um das Jahr 1997 beobachtet. Die SO2-Konzentration und die Korrosion von Kohlenstoffstahl und Kupfer haben auch nach 1997 vor allem in städtischen Gebieten weiter abgenommen während die Korrosion der anderen Materialien praktisch nach 1997 keine bedeutenden Abnahmen mehr zeigten. Die Daten sind in die Normen ISO 9223 bis ISO 9226 eingeflossen.//

The results of the ICP Materials Program from 1987 to 2014 are presented. These contain pollutant data (SO2, NO2, O3 and HNO3 ) and corrosion data (carbon steel, weather resistant structural steel, zinc, copper and aluminium) for a total of nineteen industrial, urban and rural test sites in Europe. Both one-year and four-year corrosion data are presented. Corrosion and pollution have decreased significantly during the period under consideration and a decrease of one order of magnitude was usually observed around 1997. The SO2 concentration and corrosion of carbon steel and copper continued to decrease after 1997, especially in urban areas, while corrosion of other materials showed practically no significant decreases after 1997. The data have been incorporated into the ISO 9223 to ISO 9226 standards.

Die Bewehrung im Stahlbeton wird durch einen hohen Chlorideintrag (z. B. durch Tausalze) gefährdet, da der Schutz, der sich auf Grund des hohen pH-Wertes des Betons einstellt, durch die Chloride aufgehoben wird. Im Regelfall wird heute der chloridkontaminierte Beton ersetzt, was teilweise nur unter großem technischen und finanziellen Aufwand möglich ist. Eine kostengünstige und nachhaltige Alternative bietet hier ein KKS-System mit einer galvanischen Anode, welche als thermisch gespritzte Zinkschicht ausgeführt wird. In Kombination mit einer organischen Beschichtung können selbst befahrbare Stahlbetonflächen vor Korrosion geschützt werden. Durch den Wegfall der kosten- und zeitintensiven Stemmarbeiten und des Neuaufbaus handelt es sich bei der galvanischen Anode um ein kostengünstiges, lärmarmes, schnelles und nachhaltiges Schutzsystem für korrosionsgefährdete Stahlbetonbauteile.//

Reinforcement in reinforced concrete is endangered by a high chloride input (e. g. by de-icing salts), since the protection provided by the high pH value of the concrete is cancelled out by the chlorides. As a rule, chloride-contaminated concrete is replaced today, which is only possible at great technical and financial expense. A cost-effective and sustainable alternative here is a KKS system with a galvanic anode, which is designed as a thermally sprayed zinc layer. In combination with an organic coating, even reinforced con- crete surfaces that can be driven on can be protected against corrosion. Due to the elimination of cost- and time-intensive caulking work and new construction, the galvanic anode is a cost-effective, low-noise, fast and sustainable protection system for reinforced con- crete components at risk of corrosion.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die gesellschaftliche Relevanz der Thematik der Infrastrukturkorrosion, in Relation zu anderen gesellschaftlich als wichtig beurteilten Themen. Es werden ausgewählte Herausforderungen und Chancen aufgezeigt, sowohl betreffend technologischer Aspekte als auch hinsichtlich der Ausbildung von Fachkräften.//

This article gives an overview of the social relevance of the topic of infrastructure corrosion in relation to other topics considered important by society. Selected challenges and opportunities are identified, both with regard to technological aspects and the training of skilled workers.

Neues aus der Fachwelt
Aus den Unternehmen
Wichtiges in Kürze
Tagungen, Ausbildungen, Fachmessen

Digitalisierung – kein anderer Begriff wird derzeit so häufig
und umfassend als unabdingbar für unsere Zukunft als
Industrienation genannt/gefordert. Durch die immense Zahl
in allen Bereichen gewonnener Daten und deren Verwertung
durch Big Data werden viele Geschäftsmodelle verändert.
Alles, was durch Algorithmen, KI usw. bearbeitet werden
kann, wird sich unter Wegfall der bisherigen Arbeitsplätze
so entwickeln. Natürlich entstehen hierdurch auch neue
Arbeitsplätze, allerdings nicht quantitativ und natürlich auf
einem anderen Niveau. Die sich dynamisch entwickelnden
 online Dienste machen es uns bequemer, aber brauchen wir
das alles? Ein autonom agierender Kühlschrank in einem
smart Home, ein autonom fahrendes Auto bei dem Netflix dem nun arbeitslosen Fahrer eine neue Serie anbietet?

Preise für Umwettfreundlichkeit


Seit 1983 vergibt die Royal Society of Arts jedes Jahr Preise für Beiträge zur Verringerung der Umweltbelastung. Einer der Gewinner der vor kurzem erteilten Preise war die Firma ICI für ein Lack- und Schutzsystem für Automobile auf wäßriger Basis mit geringer Lösemittelemission.
Es wurde geschätzt, daß beim Lackieren eines Kraftfahrzeuges etwa 12-15 Liter Lösemittel freigesetzt werden. Ein mitteigroßes Werk würde danach 2000 bis 3000 Tonnen im Jahr emittieren, weltweit wären es nach dieser Berechnung bis zu 360 000 Tonnen jährlich. Da die Lackierung von Automobilen inzwischen zu einem Verkaufsfaktor ersten Ranges geworden ist, kann keine Lösung dieses Problems akzeptiert werden, die eine Verringerung der Qualität zur Folge hat.

1 Bedeutung einer möglichst verlustfreien Stromübertragung innerhalb galvanotechnischer Prozesse

Eine wesentliche Voraussetzung für die kostengünstige Durchführung galvanotechnischer Prozesse ist, daß der für das Verfahren erforderliche Strom möglichst verlustfrei auf die Warenschiene bzw. auf die Badware übertragen wird. So kommt neben der Konstruktion der gesamten Stromzuführung eine besondere Bedeutung gerade den Strom- kontakten auf den Wannenrändern der Bäder zu. Man erlebt in der Praxis allzu häufig, daß trotz ausreichender Bemessung und passen- der Konstruktion der Stromzuführungen durch Einsatz ungünstiger bzw. querschnittsmäßig zu gering ausgelegter Kontakte diese in Extremfällen bis zum Ausglühen erwärmt werden.

Die genaue Abbildung von vorgegebenen Oberflächen durch Verstärkung dünner leitender Schicht in galvanischen Bädern ist keine neue Entwicklung; sie geht zurück auf erste Versuche im Jahre 1837, erste Veröffentlichungen erschienen im Jahre 1838. Neu ist im Bereich der opto-elektronischen Informationsträger die Forderung, im galvanischen Prozeß scheibenförmige Träger mit Milliarden von „Pits“, d.h. kleinen Vertiefungen, die die Information darstellen, zu reproduzieren und dabei gewisse Fehlergrößen nicht zu überschreiten. Es kommen Forderungen bezüglich der geometrischen Dimensionen hinzu, die an die Grenze des technisch Machbaren gehen. Zur Erinnerung sei kurz das Prinzip der optischen Speicherung und Abtastung wiederholt.

Teil 2: Ultrafiltration

Fortsetzung aus Heft 2/87 der „Galvanotechnik“

1 Grundlagen

1.1 Definition

Die Ultrafiltration ist ein Verfahren zur Abtrennung von Wasserinhaltsstoffen beim Durchtritt des aufzubereitenden Wassers durch eine Ultrafiltrationsmembran. Diese wird dabei im allgemeinen parallel überströmt. Im Gegensatz zur konventionellen Filtration wird dadurch eine zeitlich zunehmende Kuchenbildung vermieden (vgl. Abb. 1); der aufzubereitende Wasserstrom wird kontinuierlich in einen Permeat- oder Filtratstrom und in einen Konzentratstrom aufgeteilt.

Bei der Oberflächenbehandlung spielten in der vergangenen Zeit die Cyanide eine sehr wichtige Rolle. Aus cyanidhaltigen Bädern wurden Zink, Cadmium, Kupfer, Silber und Gold praktisch ausschließlich abgeschieden. Auch in der Oberflächenvorbereitung, das heißt beim Entfetten und Dekapieren, spiel- ten die Cyanidbäder die Hauptrolle. Die Konzentrationen von Cyaniden waren ziemlich hoch, z.B. bei sogenannten Hochcyanid- Kupferbädern über 100 g/l.
Cyanide sind ein starkes und gefährliches Gift. Es ist darum begreiflich, daß die Vorschriften über Giftaufbewahrung und Lagerung immer strenger werden. Deswegen wurden cyanidfreie Bäder eingeführt. In vielen Fällen war das ein Erfolg, aber es gibt auch heute noch Bäder, bei denen die Ergebnisse zumindest fragwürdig sind.

Einleitung

Während der letzten
Jahre wurden einige
optische Plattensysteme entwickelt.
Einige dieser Systeme
haben das Forschungsstadium verlassen und sind inzwischen kommerziell
am Markt erhältlich, wie das Laser-Vision (LV) Bildplattensystem, das Compact Diso (CD) Tonplattensystem und das Digital Optical Recording (DOR) Datenspeicherungssystem [1,2,3].

Die Abb. 1, 2 und 3 vermitteln einen Eindruck der typischen Informationsspeicherung für die unterschiedlichen optischen Plattensysteme.
Die Information für diese optischen Platten wird in der sogenannten Masterplatte gespeichert, entsprechend dem Verfahren, das auch bei gewöhnlichen Schallplatten angewandet wird.