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Es gibt heute kaum einen Bereich der elektronischen Industrie, bei dem in Entwicklung und Fertigung nicht Oberflächen- und Dünnschichtprobleme der verschiedensten Art auftreten. Diese bestehen nicht nur in der Eliminierung störender Oberflächeneffekte, sondern zum großen Teil auch in der Ausnutzung chemischer und physikalischer Dünnschichteigenschaften zur Herstellung von Bauelementen. Oberflächenbehandlungsverfahren im weiteren Sinne haben in den Gebieten der Nachrichtenübertragung, der Datenverarbeitung, der Rundfunk- und Fernsehtechnik sowie der Herstellungstechnologie für passive und aktive Bauelemente ihren festen Platz. Eine wesentliche Aufgabe der Industrieforschung ist es, Erkenntnisse zu erarbeiten und Erfahrungen zu sammein, um damit die Grundiagen für die Entwicklung und Fertigung neuer und besserer Produkte zu schaffen.

Die vorherrschende Rolle, die die Automaten in den letzten 10 Jahren in der Galvanotechnik spielten, scheint fast zu Ende zu sein. Man spricht nicht mehr soviel vom Automaten, man spricht vielmehr wieder vorzugsweise vom Verfahren. Diese Entwicklung ist nur zu natürlich, denn die meisten Industrie-Galvaniken und die leistungsfähigen Lohn-Galvaniken werden heute automatisch betrieben, d. h. ganz einfach, der Transport des zu galvanisierenden Gutes von Bad zu Bad erfolgt automatisch. Die zwei Haupttypen von Automaten für die Galvanotechnik, der sogenannte starre oder Bühnenautomat oder der nicht starre Universal-Automat (Umsetzer) sind mit ihren Vor- und Nachteilen allen Fachleuten bekannt. Wer heute noch vor der Frage steht, zu automatisieren, weiß, welche Möglichkeiten ihm für seine Bedürfnisse zur Verfügung stehen. 

Bedarfs an Wasser in der Industrie allgemein, der ständig steigenden Wasserpreise und der Notwendigkeit der pfleglichen Behandlung von Vorflutern (Seen, Flüssen) bzw. des Grundwassers, die alles gebrauchte Wasser letztendlich aufnehmen müssen, kommt der Spültechnik sowie der Entgiftung immer größere Bedeutung zu. Da keinesfalls mehr unbegrenzte Mengen Wasser zur Verfügung stehen und während einer Trockenperiode eine Wasserknappheit eintreten kann, wird der Spültechnik vermehrte Aufmerksamkeit gewidmet. Die Berechnung der erforderlichen Menge Spülwasser wird in der Regel genau durchgeführt als Unterlage für Neuplanungen oder notwendig werdender Ergänzungen bestehender Badreihen. Hierbei spielt die analytische Ermittlung der Chemikaiienaufnahme in den Spülwassern unter möglichst praxisnahen Bedingungen eine wesentliche Rolle. Die Verschleppungsverluste können durch galvanlsiergerechte Konstruktionen der zu behandelnden Einzelteile sowie der Aufhängevorrichtungen wesentlich eingeschränkt werden.

Die wesentlichen, der Galvanotechnik zugehörigen Vorgänge bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen sind die Kupferreduktion und das sich daran anschließende galvanische Verstärken dieser sehr dünnen, autokatalytisch hergestellten Schicht, Kupferreduktionslösungen sind an anderer Stelle schon behandelt worden, sie finden heute neben der Galvanisierung von Kunststoff-Formteilen hauptsächlich beim »Durchplattieren« gedruckter Schaltungen bevorzugt Anwendung. Die Verstärkung dieser Schichten (auf 20 bis 25 µm) erfolgt vorzugsweise in den bekannten sauren Glanzkupferbädern bzw. in zunehmendem Maße in Kupferpyrophosphatbädern, die sich allerdings in Deutschland etwas zögernd eingeführt haben.

Es gibt kaum ein Thema, das in den letzten vier Jahren in allen Industriestaaten, die Galvanotechnik betreiben, nachhaltiger behandelt worden ist. Dies ist durchaus zu verstehen, denn dem Werkstoff Kunststoff durch metallisches Aussehen neue Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen, interessiert jeden Industriebereich. Vor allen Dingen war die Möglichkeit, hochglänzende, metallische Oberflächen ohne jede mechanische Behandlung wie z. B. polieren, zu erreichen, von ungewöhnlichem Anreiz sowohl für den Konstrukteur als auch für den Galvanotechniker. Dieses nahezu stürmische Interesse an dieser völlig neuen Anwendungsmöglichkeit galvanotechnischer Verfahren hatte aber zur Folge, daß bereits in der ersten Phase der allgemeinen Diskussion über das Galvanisieren von Kunststoffen der Boden der Realität verlassen worden ist. Es hieß einfach, man kann jetzt auch Kunststoff galvanisieren und damit wurden Vorstellungen erweckt, die in den meisten Fällen sehr bald wieder begraben werden mußten.

Hier zeichnet sich eine sehr interessante Entwicklung ab, schon deshalb darf dieser Bericht der Galvanotechnik in unserer Übersicht nicht übergangen werden. Eine kurze Zusammenfassung über den Stand der Technik ergibt folgendes Bild über 4 angewendete Verfahren; 1. elektrolytisches Schleifen, 2. elektrolytisches Glänzen, 3. elektrolytisches Senken, 4. elektrolytisches Entgraten. Elektrolytisches Schleifen Das elektrolytische Schleifen erfolgt unter Verwendung von Schleifscheiben mit metallgebundenen Schleifmitteln, welche an dem negativen Pol einer Stromquelle angeschlossen sind, während das Werkstück als Anode geschaltet ist. In den Spalt zwischen Schleifscheibe und Werkstück wird Elektrolyt eingeführt. Da die Abtragung in der Hauptsache von der anodischen Auflösung des Werkstückes bestimmt wird, ist der Schleifscheibenverschleiß im Vergleich zu den herkömmlichen Schleifverfahren sehr gering. Die Abtragungsleistung wird von der im Spalt zwischen Schleifscheibe und Kathode auftretenden Stromstärke bestimmt. Das Verfahren wird insbesondere zum Schleifen von Hartmetallwerkzeugen mit großem Erfolg eingesetzt.

Wenn man rückschauend die Lackiertechnik verfolgt, so kann man feststellen, daß sowohl die Entwicklung des zum Einsatz kommenden Lackmaterials als auch das Lackierverfahren laufend verbessert wurden. Um den Ansprüchen der Verbraucher gerecht zu werden, war es unerläßlich, immer wieder neue Qualitätsverbesserungen vorzunehmen. Es konnte nicht ausbleiben, daß man auf der Suche nach neuen Lackmaterialien auch auf neue Verfahren stieß. Die unermüdliche Forschung und die Entwicklung neuer Lackmaterialien erlaubten es erst, bereits früher bekannte Verfahren für die Oberflächenbehandlung praktisch anzuwenden. So konnte das bereits im Jahre 1809 von Reuss entdeckte Elektrophorese-Verfahren in den fünfziger Jahren für die Oberflächenlackierung eingesetzt werden. Das Verfahren der Elektrophoreselackierung ist inzwischen so bekannt geworden, daß man hier auf eine nähere Erläuterung der Funktion verzichten kann.

In vielen Industriebereichen ist ein steigender Aluminiumbedarf zu verzeichnen. Mit seinen vielfältigen Oberflächengestaltungsmöglichkeiten ist Aluminium ein moderner und zugleich begehrter Werkstoff geworden. Wie aus den Aluminium-Endverbraucherzahlen von 1950 bis 1966 hervorgeht, hat sich der Aluminium-Verbrauch versechsfacht. 1950 waren es 96 000 t, 1966 bereits 561 000 t. Das entspricht einer durchschnittlichen Zuwachsrate von 11 %. Die plastische Formbarkeit des Aluminiums im warmen Zustand erlaubt die Herstellung beliebig gestalteter, auch hohler, Profile durch Strangpressen. Die fast unbeschränkten Möglichkeiten der Gestaltung des Profilquerschnitts ersparen in vielen Fällen die Verbindung durch Nieten, Falzen oder Schweißen, über die leichte Verarbeitbarkeit hinaus verdankt Aluminium seine vielseitige Verwendung seinen guten technologischen Eigenschaften: Es hat ein geringes spez. Gewicht von 2,7 kg/dm3 bei gleichzeitig hoher mechanischer Festigkeit, Der Werkstoff besitzt eine gute Leitfähigkeit für Wärme und Elektrizität.

1. Vorbehandlung für die elektrophoretische Lackierung: Die gesteigerten Anforderungen, welche die elektrophoretische Lackierung an die Vorbehandlung der Metalloberflächen stellt, haben zur Entwicklung neuer Nitrat-Nitrit-beschleunigter Phosphatierverfahren geführt. Spezielle Zusätze bewirken die Ausbildung besonders harter, uniformer Zinkphosphatschichten, die einen hohen Unterrostungsschutz mit guter Lackhaftung vereinen, keinen Anstieg der Leitfähigkeitswerte im Lackbecken hervorrufen und eine einwandfreie und gleichmäßige Lackierung gewährleisten.
2. Mehrmetall-Phosphatierung: Die gleichzeitige Phosphatierung von Stahl-, Zink- und Aluminiumoberflächen erlaubt ein neues fluoridhaltiges Zinkphosphatsystem. Man erhält auf den jeweils vorliegenden Metallkombinationen im Tauchen oder Spritzen gleichmäßig graue, feinkristalline Zinkphosphatschichten, so daß eine unterschiedliche Beeinflussung des Farbtons der Lackierung durch die Grundmetalle vermieden wird.

Obwohl die Herstellung derartiger Überzüge gar nicht stromlos erfolgt, sondern nur ohne äußere Stromquelle, hat sich doch diese Benennung eingebürgert. Die ersten, auf reduktivem Wege wirtschaftlich hergestellten Überzüge waren im Jahre 1944 Nickelniederschläge. Der Hauptvorteil, Nickel auf diesem Wege abzuscheiden, liegt in dem absolut gleichmäßigen Niederschlagswachstum des behandelten Werkstückes, da die Reduktionsreaktion an allen Stellen des der Lösung ausgesetzten Werkteiles stets mit gleicher Kraft stattfindet, Als weiterer Vorteil ist zu werten, daß nicht reines Nickel abgeschieden wird, sondern je nach dem verwendeten Reduktionsmittel eine Nickellegierung, die durch anschließende Wärmebehandlung in ihrer Härte noch wesentlich gesteigert werden kann. Bei stärkeren Auflagen spricht man von Dicknickelschichten als einer wertvollen Ergänzung zur technischen Hartverchromung, denn ihr Verschleißund Korrosionsschutz ist hervorragend.

Der Verschmutzungsgrad sowie die Art der Verunreinigungen der einer galvanischen Werkstatt angelieferten Ware kann stark unterschiedlich sein. Dieser Erkenntnis kann durch Wahl der Reinigungsverfahren Rechnung getragen werden. Berücksichtigt wird hierbei die Art des Metalles und der notwendige Reinheitsgrad der Warenoberfläche, der sich nach dem anschließend anzuwendenden oberflächentechnischen Verfahren richtet. Die höchsten Ansprüche an die Sauberkeit der Oberfläche und damit an die Reinigung stellen bekanntlich die galvanotechnischen Verfahren. Allgemein üblich ist der Einsatz von organischen Lösungsmitteln und mehr oder weniger stark alkalischen Lösungen für die Entfettung, für sich allein oder in Verbindung miteinander. Von den organischen Lösemitteln werden fast ausschließlich Tri und Per verwendet, deren Wiedergewinnen durch Destillation einen weiteren wirtschaftlichen Vorteil bietet. Besondere Beachtung findet bei diesen Lösungsmitteln die notwendige Stabilisierung durch bestimmte Chemikalien, die eingeschleppte und abgespaltene Säuremengen neutralisieren.

Beim Schleifen und Polieren irgendwelcher Werkstücke oder Formteile ist die mechanische Handarbeit bei einigermaßen großer Stückzahl durch die halbautomatische Arbeitsweise oder durch die Bearbeitung auf Schleifund Polierautomaten bzw. -Straßen abgelöst worden. Zwei Faktoren haben diese Entwicklung der letzten 10 bis 20 Jahre ständig vorangetrieben: Einmal die sehr hohen Ansprüche an die Oberflächengüte der Werkstücke, zum anderen waren die Firmen, um konkurrenzfähig zu sein und zu bleiben, gezwungen, rasch und gründlich zu rationalisieren, d.h. weitgehend Bearbeitungsvorgänge von Hand durch irgendwelche mechanischen Vorrichtungen ausführen zu lassen.

Werkstücke aus Metall mit Hilfe galvanotechnischer Verfahren gegen Korrosion der Atmosphäre zu schützen und sie gleichzeitig dekorativ in ihrer Oberfläche zu gestalten, ist nach wie vor das Hauptanwendungsgebiet der Galvanotechnik. Das Korrosions-Schutzsystem Kupfer-Nickel-Chrom und Nickel-Chrom auf Stahl als Grundmetall hat hierbei die mit Abstand größte Bedeutung. Entscheidende Fortschritte der Galvanotechnik des letzten Jahrzehnts, nämlich die Mehrfachvernicklung und die mikrorissige bzw. mikroporige Verchromung haben die Bedeutung dieses Systems noch wesentlich vergrößert, ja man kann sagen, erst vervollkommnet. Der zeitweise starke Trend, insbesondere im Fahrzeugbau, dieAußenbeschläge durch nichtrostenden Stahl zu ersetzen, konnte durch die Erkenntnisse der Mehrfachvernicklung in Verbindung mitmikrorissigerbzw. mikroporöser Verchromung erst aufgefangen werden.

Oberflächentechnik der Metalle – Interfinish ‚68 – wird in Verbindung mit der Hannover-Messe 1968 mit über 50 Vorträgen aus Wissenschaft und Forschung einem anspruchsvollen internationalen Auditorium sicherlich viele neue Erkenntnisse und Ergebnisse vermitteln. Darüber hinaus dürfte diese weltweite Veranstaltung aber auch zahlreiche Gelegenheiten bieten, sich in Gesprächen mit den Fachfirmen der galvanotechnischen Industrie über aktuelle Fragen zu orientieren und zu informieren. In den letzten 20 Jahren hat sich die Galvanotechnik mit ihren vielfältigen Anwendungsgebieten, nicht zuletzt durch den stürmischen technischen Fortschritt entscheidend beeinflußt, immer mehr zu einem fast unentbehrlichen Bestandteil für große Gebiete der industriellen Fertigung entwickelt.

Die Deutsche Gesellschaft für Galvanotechnik e.V. ist vom International Council for Electrodeposition and Metal Finishing beauftragt worden, die 7. Internationale Tagung für Oberflächentechnik der Metalle auszurichten. Mit diesem Auftrag hat die noch junge deutsche Gesellschaft eine ehrenvolle und dankbare Aufgabe übernommen, und sie begrüßt die ihr gebotene Möglichkeit der Repräsentation im internationalen Rahmen. Als wirtschaftlicher Träger der Veranstaltung wurde die Deutsche Messe- und Ausstellungs-AG Hannover gewonnen, wobei als Termin für die Tagung, die als »Interfinish ’68« angekündigt wurde, die Zeit vom 5. bis 9. Mai 1968 gewählt wurde, so daß die Teilnehmer Gelegenheit haben, die Hannover-Messe 1968, die am 5. Mai 1968 ihre Pforten schließt, zu besuchen.

Das vorliegende Heft Nr. 4/1968 der internationalen Fachzeitschrift »Galvanotechnik« erscheint dreisprachig in einer Auflage von 15 000 Exemplaren als Sondernummer aus Anlaß der »INTERFINISH ‚ ‘68« (7, Internationale Tagung für Oberflächentechnik der Metalle), die vom 5. Mai bis 9. Mai 1968 in Verbindung mit der Hannover-Messe 1968 stattfindet. Die Auswertung der internationalen Erfahrungsberichte und Literatur aus vielen Ländern der Welt hat gezeigt, daß die Bundesrepublik Deutschland auf dem Fachgebiet der Galvanotechnik und der Oberflächenbehandlung von Metallen eine beachtenswerte Stellung einnimmt. Damit wird auch der hohe Leistungsstand der deutschen Lieferfirmen begründet, der dem in aller Welt bekannten Qualitätsbegriff deutscher Wertarbeit entspricht.

Ausführliche Referate über Vorträge und Veranstaltungen bei den Bezirksgruppen der ,,Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik“.

• Arbeitskreis Kunststoffgalvanisierung
• Fragen und Probleme der Metallreinigung und Entfettung
• Galvanisieren von Zinkdruckguß und von Kunststoffen
• Terminplan der Bezirksgruppen der DG
• Österreichische Gesellschaft für Oberflächentechnik – Neue Entwicklungen der Oberflächenbehandlung von Aluminium in der Architektur
• Wichtiges in Kürze
• Neues aus der Fachwelt
• Hier sprechen die Lieferfirmen
• Patentschau
• Neue Fachbücher

Fachfragen und Antworten: Fragestunde der Bezirksgruppe Stuttgart der Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik: Fragen 1 bis 9 und deren Antworten wurden veröffentlicht in Heft 1/1968 der „Galvanotechnik“ auf Seiten 49–53. Die Beantwortung von Fragen wird hiermit fortgesetzt. Leser der „Galvanotechnik“ können sich hieran beteiligen. Senden Sie Ihre fachlichen Fragen bitte an den Verlag. Wegen des abendfüllenden Doppelvortrages vor der Bezirksgruppe Stuttgart am 26. 1. 68 konnten die Antworten zu den vorliegenden Fragen nur kurz referiert werden. Im folgenden finden Sie den vollen Wortlaut.

Frage 10: Mikrorissige Verchromung: Bei welchen Abscheidungsbedingungen sind Chromschichten auf Glanznickel rißempfindlicher als Chromsch‘ichten, die auf Mattnickel abgeschieden werden (es wird also nach der günstigsten Nickelunterlage für ein mikrorissiges Chrom gefragt.
Antwort 10.1: Der Einfluß der Nickelschicht auf die Rißbildung in der Chromschicht wurde besonders im Hinblick auf die mikrorissige Verchromung untersucht; Die Duktilität der Nickelschicht scheint einen Einfluß auf die Rißbildung zu haben. In der gleichen Arbeit wurden unterschiedliche Niederschläge aus verschiedenen Bädern untersucht, ohne allerdings über das Ergebnis zu berichten.

Die Arbeit befaßt sich mit galvanotechnischen Entwicklungen auf dem Gebiet der Elektronik in den USA. Bevorzugt werden galvanische Edelmetallbäder besprochen und Geräte für automatische Überwachung und Kontrolle. Bevorzugt werden auch Goldbäder behandelt.

This paper reports about new developments of electroplating processes as applied in the electronics industry of the United States of America. In particular several precious metal plating solutions – and notably gold plating baths – are discussed in full, and modern equipment for automatic solution control is described.

Der Aufsatz beschäftigt sich mit dem Aufbringen von Schutzschichten unter Verwendung der Lösungsmittel Tri und Per. Die Schutzschichten werden in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Entfetten aufgebracht. Die Lösungsmittel des Lackes verdunsten, zurück bleibt die Schutzschicht. Auch für Lagerzwecke werden solche Schutzschichten aufgebracht, die später wieder entfernt werden.

The present paper deals with the application of protective coatings by the use of Tri and Per. These coatings for temporary protection from corrosion are applied during the degreasing process, degreasing and coating being one single operation. The solvents of the protective varnish evaporate leaving a perfect protective film on the parts. Such coatings which have the advantage of being removed easily whenever required, are especially applied on parts to be stored over longer periods of time.