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50 Jahre Eloxalwerk Perftal

Die Firma Robert E. Huber GmbH wurde 1937 von Robert E. Huber in Pforzheim gegründet. 1985 haben Dietmar und Werner Frei das Werk übernommen. Seit diesem Zeitpunkt hat sich die Firma auf die Produktion von hochwertigen Schreibgeräten für weltbekannte Marken spezialisiert. Heute tragen mehr als 60 erfahrene und motivierte Mitarbeiter dazu bei, den Ruf des Unternehmens als führenden Hersteller der ersten Kategorie zu erhalten.

Kunststoff- oder Polymeroberflächen begegnen uns täglich in vielfältigen Anwendungen. Die Gebrauchseigenschaften und Formen von Kunststoffen haben eine riesige Vielfalt erreicht. Wir finden diese in Gehäusen für elektronische Geräte, Material-Verbundwerkstoffen und in Folien mit besonderen funktionalen Eigenschaften, auch versteckt in Displays. Allen gemeinsam ist der unverzichtbare, globale Einsatz von Polymeroberflächen mit essentiellen Auswirkungen für industrielle Anwendungen und unsere privaten Lebensräume.

Am 12. September dieses Jahres fand in Pforzheim der erste Werkstofftag statt. Eingeladen hatte die Hochschule Pforzheim. Unterstützung fanden die Verantwortlichen bei zahlreichen Partnern, beispielsweise bei der Abteilung Wirtschaftsförderung der Stadt und des Umlands.

Endlich sind wenigstens die Verchromer aus dem Dornröschenschlaf der Galvaniseure erwacht, die immer meinten, sie brauchten keine Werbung machen. Die Verchromer müssen jetzt nur noch aus ihrer Autapotheose heraus und ihre Botschaft in Medien, wie der Frankfurter Allgemeinen, dem Handelsblatt oder „Galileo“ bzw. „Wissen vor 8“ verbreiten. Die Gründung des Vereins zur Wahrung von Einsatz und Nutzung von Chromtrioxid und anderen Chrom-VI-Verbindungen in der Oberflächentechnik am 09.05.2012 in Seligenstadt war m. E. ein erster wichtiger Schritt. VECCO e. V. formierte sich aus dem vorausgegangen Fachkonsortium zur Autorisierung von Chromtrioxid und Chromsäure, welches unter dem Dach des Zentralverbandes für Oberflächentechnik (ZVO) wahrgenommen wurde. VECCO e. V. sieht sich als europäisches Autorisierungskonsortium, und umfasst derzeit Mitgliedsfirmen aus Deutschland, Österreich und der Schweiz. In dem vorzustellenden Block war der Verein entsprechend stark vertreten. Die Vorträge befassten sich in erster Linie mit den Eigenschaften des Chroms und dem Nutzen seiner Anwendung. Aber auch die Märchen von der Gefährlichkeit des Chrom wurden widerlegt.

Vom 26. bis 28. September 2012 fanden in Darmstadt die ZVO-Oberflächentage statt. Neben einem Begrüßungsabend mit Preisverleihungen und einem tollen Einführungsvortrag gab’s anderntags ein anspruchsvolles Vortragsprogramm und die Jahreshauptversammlung der DGO stand ebenfalls an. Die Galvanotechnik war vor Ort und berichtet für Sie.

Wissenschaftliche Vielseitigkeit und Fleiß beim Publizieren neuer Erkenntnisse zeichnen die Person und den Charakter Luigi Brugnatellis aus. Der erste Galvaniseur ist in eine Reihe zu stellen mit Luigi Galvani und Alessandro Volta (GT 5, 7 und 8/2012).

TiN-, TiN/Cu- (17,3 At% Cu) und TiN/Ag- (16,7 At% Ag) Beschichtungen wurden durch reaktives Magnetronsputtern auf EM2 Werkzeugstahlsubstraten abgeschieden und mittels Röntgenbeugung (XRD) und Atomkraftmikroskopie (AFM) analysiert. Die reinen TiN-Beschichtungen sind einphasiges polykristallines TiN. Die hinzugefügten Cuund Ag-Atome bilden Substitutionsmischkristalle auf Basis des TiN-Gitters. Die Löslichkeit von Cu in Ti ist höher als die von Ag. Demzufolge ist die TiN/Cu- Beschichtung einphasig (polykristallines Mischkristall aus Cu in TiN), während die TiN/Ag-Beschichtung zwei Phasen umfasst, nämlich eine polykristalline Matrix in Form von Substitutionsmischkristallen aus Ag in TiN und Nanoablagerungen aus Silber entlang den Grenzen der Nanokörner der Matrix. Kupfer und Silber haben eine gegenteilige Wirkung auf die Oberflächenrauheit – der Zusatz von Kupfer vermindert die Rauheit, während Silber diese erhöht. Der beobachtete Rückgang des Reibungskoeffizienten in TiN/ Cu und TiN/Ag in Bezug auf die reine TiN-Beschichtung hat verschiedene Ursachen. Für die TiN/Cu-Beschichtung ist die verbesserte Glätte der Oberfläche verantwortlich, während für die TiN/Ag-Beschichtung Silbernanoablagerungen als trockenes Schmiermittel fungieren. In den untersuchten, reinen TiN-Beschichtungen wurden Makro-Eigenspannungen gemessen, die parallel zur Oberfläche wirken. Die Zugabe einer dritten Komponenten (d. h. Cu oder Ag) steigert den absoluten Wert der Eigenspannungen, welche in der TiN/Cu-Beschichtung stärker ausgeprägt sind als in der TiN/Ag-Beschichtung. Die Zugabe von Ag geht auch einher mit einer Veränderung des Charakters der Makro-Eigenspannungen von Druckspannung in der reinen TiN-Beschichtung zu Zugspannung in der TiN/Ag-Beschichtung.

Im ersten Teil des Beitrages wurden chemische und elektrochemische Methoden zur Oberflächenvorbehandlung von Magnesiumlegierungen dargestellt. Ziele dieser Vorbehandlungen sind: Vorbereitung der Oberflächen für die nachfolgende PVD-Beschichtungsprozesse; Entfernung schädlicher Kontaminationen von der Oberfläche (höherer Korrosionsschutz); als dekorativer Effekt der Rauheitsverminderung (Erhöhung des Glanzgrades). Im zweiten Teil des Beitrages werden nun PVD-Schichtsysteme auf Basis von TiMgN vorgestellt, die zur Erzielung hochwertiger, kratzfester Oberflächen und zum Schutz des Magnesiumgrundwerkstoffes vor Korrosion entwickelt wurden. PVD steht für Physical-Vapour-Deposition und beschreibt ein vakuumbasiertes Beschichtungsverfahren, das durch eine physikalische Gasphasenabscheidung definiert ist.

Die Bildung von Eis führt vor allem auf der Außenfläche von Flugzeugen zu gefährlichen Vereisungen. Durch Aufbringen von oberflächenbehandelten Kunststofffolien kann die Neigung zur Vereisung deutlich reduziert werden. Dafür werden mit Hilfe von Plasmabehandlungen funktionelle Gruppen auf der Kunststoffoberfläche erzeugt, welche die Benetzung von Wasser auf der Oberfläche verringern. Dies verschiebt einerseits die Bildung von Eis zu geringeren Temperaturen und vermindert andererseits die Neigung zum Anfrieren von Eis auf der Oberfläche. Es wurden für verschiedene Oberflächen die am besten geeigneten Modifizierungen untersucht und mittels Eisbildungs- und Eisadhäsionstest miteinander verglichen.

Viele Randschichten, einfache und komplexe Verbundwerkstoffe (z. B. Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe) und Schichtsysteme (z. B. Photovoltaikzellen), lassen sich durch Wirbelstromprüftechnik charakterisieren. Zahlreiche Qualitätsparameter beeinflussen die lokale elektrische Leitfähigkeit, die sich präzise auch bei geringen Leitfähigkeiten mit der vorgestellten Wirbelstromtechnologie berührungslos bestimmen lässt. Messergebnisse mit hochauflösenden abbildenden Wirbelstromverfahren und Wirbelstromtransmissionsmesssysteme an verschiedenen, auch mehrlagigen, Schichtsystemen im Nanometerbereich werden vorgestellt. An aktuellen Beispielen aus der Photovoltaik und CFK werden konkrete Einsatzmöglichkeiten aufgezeigt. In Oberflächen und Schichtsystem lassen sich Schichtwiderstand, Homogenität, Schichtdicke, elektrische Leitfähigkeit oder die Strukturierungen abbilden. In vielen Anwendungen gibt es spezifische Felhlerbilder, die sich mit der vorgestellten Methode berührungslos detektieren lassen. Detektierte Effekte sind Fingerfehler, Risse, Eindiffundierungen und Schatteneffekte. In Kohlefasermaterialien werden Gassen, fehlende Faserbündel, Aufschiebungen, Ausfransungen, fehlende Nähfäden, Winkelabweichungen und Faserknäule in unterschiedlichen Lagen detektiert.

Härte wird üblicherweise als Widerstand eines Werkstoffes gegen das Eindringen eines anderen, härteren, Werkstoffes, der eine gewisse Geometrie aufweist, definiert. Im Kleinlastbereich ist die bleibende plastische Verformung des geprüften Werkstoffes minimal und entsprechend kann der Härteversuch als zerstörungsfrei angesehen werden. Außerdem ist der Härtewert aussagekräftig in dem Sinne, dass er in Verbindung mit wichtigen Werkstoff-Kenngrößen steht. Entsprechend kann er zur fortgeschrittenen Materialcharakterisierung dienen.

Untersucht wurde die VUV-Strahlungsaktivierung von Polymeren durch kommerziell erhältliche Xe2*-Excimerlampen. Hierbei wird zur Aktivierung nur Licht der Wellenlänge 172 nm verwendet. Neben der Ableitung materialunabhängiger Tendenzen und exemplarischen, materialspezifischen Untersuchungen fand eine Optimierung der Prozessparameter im Hinblick auf industrielle Rahmenbedingungen statt (z. B. Zyklenzeit, Abstand, Anforderung an die Oberflächenenergie). Für die untersuchten polymeren Substratmaterialien, wie PP, PE, PET oder PVC, konnte eine Erhöhung der Oberflächenenergie bis auf 72 mN/m nachgewiesen werden. Die Aktivierung kann für PET bis zu 15 Tage nachgewiesen werden. Die VUVAktivierung basiert auf dem Einbau von zusätzlichem Sauerstoff in die Polymeroberfläche, wie durch XPSMessungen am Beispiel von PE und PPGF30 gezeigt werden konnte. Die mittels Testtinte ermittelten Oberflächenenergien liegen in weiten Bereichen auf vergleichbarem Niveau mit der Vorbehandlung mittels eines Niederdruckplasmas.

Spezielle Verfahren und Anwendungen: Nach der Beschreibung von neutralen und alkalischen Elektrolyttypen, der Charakterisierung der sauren Lösungen, der Darstellung von nicht-cyanidischen Elektrolyte und der außenstromlosen Abscheidung von Gold (GT-Ausgaben 6, 7 und 8/2012) werden in dieser Ausgabe spezielle Verfahren und Anwendungen besprochen, konkret die Dispersionsschichten und die Galvanoformung.

Vor einiger Zeit besuchte ich eine Messe in New York. Ich war einen Tag zu früh dran und ein Bekannter bat mich, ihm beim Aufstellen seines Messestandes zu helfen. Die Machart dieser Kleinststände kennen Sie alle, sie sind faltbar und leicht, so dass man sie auch mit ins Flugzeug nehmen kann...

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Probleme mit der Filiformkorrosion: Ein Teil unserer anodisch oxidierten Aluminiumteile wird nachträglich lackiert und muss der Prüfung auf „Filiformkorrosion auf anodisch oxidierten und lackierten Aluminiumoberflächen“ nach DIN EN ISO 4623-2 entsprechen. Bei den Prüfungen weist das Korrosionsbild teilweise unzulässig hohe Fadenlängen auf. Wir sind uns keines Fehlers bei der Ausführung der anodischen Oxidation und Lackierens bewusst und suchen daher nach einer anderen und eventuell prinzipiellen Ursache. Von welchen Faktoren hängt eigentlich die Filiformkorrosion ab?

Schichtdickenmessgerät Layercheck 750 USB / Hochauflösender Drucker arbeitet mit Nanopartikeln / In-Sight 7010: Einstiegsmodell mit Autofokus und Beleuchtung / Staubfreies Ansetzen von Kalkmilch per KL-100 / Komplexe Verfahren auf Knopfdruck beherrschen