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Lochfraßkorrosion – abschließende Bemerkungen: Die häufigste Korrosionsart bei Aluminium ist die Lochfraßkorrosion. Sie frisst punktweise Löcher in die Oberfläche, d. h. sie ist inhomogen verteilt. Damit erhebt sich die Frage, wie „Lochkeime“ entstehen und wachsen. Die Oxidschicht hemmt damit sowohl die anodischen Reaktionen (Metallauflösung), als auch die kathodische Reaktion (in der Regel ist das die Reduktion von im Elektrolyten gelösten Sauerstoff). Die Veränderung des Elektrodenpotentials bewirkt lediglich eine Änderung der Schichtdicke der Sperrschicht. Fließt ein noch messbarer Reststrom, so handelt es sich um Reaktionen an Fehlstellen der Schicht.

Cyanidentgiftung mit UV-Oxidation: Da wir bei einigen Verfahren im Haus nicht auf Cyanid verzichten können, müssen wir nun unsere Abwasseranlage umrüsten und in Zukunft auf die Behandlung mit NaOCl verzichten. Derzeit prüfen wir verschiedene Alternativen, wie etwa die reine Behandlung mit Wasserstoffperoxid und die UV-Oxidation. Letzteres birgt für uns einige Unbekannte. Welche Vor- und Nachteile hat sie gegenüber der Behandlung mit Natriumhypochlorit? Wie steht es um die Betriebskosten? Und gibt es eine Möglichkeit, den Cyanidgehalt im Abwasser kontinuierlich zu messen? Bei sehr vielen Verfahren kann mittlerweile auf Cyanid verzichtet werden, auch wenn dies dem Galvaniker schwer fällt. Die meisten Cyanidverbindungen sind sehr toxisch, was entsprechend Gefahren für Gesundheit und Umwelt birgt.

Besides aesthetic look, black finish on metallic substrates are used for various technological applications. Black coatings exhibit strong absorbance for a wide range of incident angles and are therefore extremely important to suppress stray light in the optical systems. Black coatings are abundantly employed as passive thermal control technique to maximise the thermal radiation in parts and devices.

Introduction: The blackened surface facilitates attaining the ambient temperature faster due to enhanced radiative heat exchange with surroundings. It also assists in minimising the temperature gradient across the stack of components in an equipment panel owing to improved radiative coupling. However, there are selective black coatings which exhibit a high absorption in ultraviolet-visible light but low absorption in the infrared region (low IR emissivity).

Chemical conversion coatings are one of the most common surface modification techniques that provide a barrier between metal and its surrounding environment. The treatment can be carried out by dipping, spraying or by application of brush. The term chemical conversion is used where the exposed metal surface gets converted into the chemically inert inorganic coating by a chemical or electrochemical process. The coatings, in addition to corrosion protection, may impart requisite functional properties, enhanced surface hardness and a good base for application of subsequent paints, lubricants, adhesives, etc. The properties of these coatings depend on the kind of substrate metal, the composition and structure of the coatings. On the other hand, the composition and structure of the coatings depend on the bath composition and operating parameters of the process.

Der europäische Edelstahl-Produktionssektor steht aufgrund der schwierigen globalen Marktbedingungen unter wirtschaftlichem Druck. Diese Situation erfordert eine flexible Produktion bei Sicherstellung hoher Produktqualitätsstandards. Hierfür ist die Einführung neuer Produktionssteuerungssysteme auf Basis leistungsfähiger Analysetechniken von hoher Relevanz. In der Edelstahlproduktion stellt der Beizprozess einen wichtigen Schritt dar, da die hier festgelegte Oberflächenbeschaffenheit ein bedeutendes Qualitätsmerkmal für die Kunden ist. Die definierte und schnelle Einstellung der Konzentrationen in den HNO3-HF-Beizbädern gestaltet sich mit konventionellen Atline-/Offline-Analysetechniken schwierig und kostenintensiv. Basierend auf vorangegangener Forschung hat das BFI in einem EU-Pilot-Projekt mit den Partnern DEW, Outokumpu, Universität Oviedo, RISE und Acerinox Untersuchungen zur Optimierung der Prozessführung von Edelstahl-Beizanlagen durchgeführt.

Palladium-Präparate: Palladium nimmt in seinen Verbindungen meistens die Oxidationszahl +2 ein. In Komplexen und Chelaten tritt das zweifach positiv geladene Palladium als Zentralatom quadratischer planarer Verbindungen auf, wie es auch von Kupfer, Nickel und Platin bekannt ist. Durch Oxidation lassen sich die Pd(II)-Verbindungen leicht in die vierwertige Oxidationsstufe bringen, die jedoch bei erhöhter Temperatur wieder zum zweiwertigen Palladium zurückfällt: [PdCl₄]^2- + Cl₂ ↔ [PdCl₆]^2- Das Hexachloridopalladat(IV), das als Kalium- oder Ammoniumsalz relativ schwerlöslich ist, zerfällt bei 60 °C wieder in das gut lösliche Tetrachloridopalladat(II). Neben den häufiger auftretenden Oxidationsstufen +2 und +4 ist das Palladium seltener auch in den Oxidationsstufen 0 und +5 anzutreffen. Die gefragtesten Palladium-Verbindungen und ihre bekannten Eigenschaften sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.

Beschichtung von Molybdän: Wir sollen Teile aus Molybdän galvanisch vernickeln. Unsere ersten Versuche scheiterten kläglich. Können Sie uns bitte eine Vorbehandlung empfehlen, um auf dem Substrat haftfeste Schichten abzuscheiden? Molybdän ist ein Übergangsmetall der 6. Nebengruppe, auch Chromgruppe genannt. Ein Blick auf das Normalpotential zeigt, dass es sich mit –0,152 V irgendwo zwischen Wolfram (−0,119 V) und Nickel (−0,257 V) befindet. Das ist generell ein guter Anhaltspunkt, wenn es um die Aktivierung einer Oberfläche geht. Der zweite Hinweis ist die Tatsache, dass Molybdän oft ein Legierungsbestandteil von Edelstählen ist. Da sich darin auch Chrom (−0,744 V) befindet, kann generell davon ausgegangen werden, dass eine Vorbehandlung wie bei Edelstahl oder Nickel zum Erfolg führt.

Schon lange ist bekannt, dass Metalle in Abwässern verlorene Wertstoffe sind, welche sich direkt auf die Produktionskosten auswirken. Die Kosten sinken jedoch durch Optimierung der galvanischen Produktionskosten, d. h. Automatisierung, Prozessbadpflege und verbesserte Ausbeute. Weitere Produktionskostenoptimierungen sind jedoch noch möglich. Das eingesetzte Beschichtungsmetall soll auf den Bauteilen sein und nicht als Abfall im Abwasser landen. Im Speziellen spielt hierbei die Preisentwicklung der Beschichtungsmetalle eine sehr große Rolle. Dies ist aus der Preisentwicklung für Kupfer und Nickel in den vergangenen fünf Jahren leicht erkennbar (siehe Abb. 1 und Abb. 2). Diese Metallrückgewinnung aus Spülwässern wird in verschiedenen Verfahren ausgeführt, wobei hierbei zwischen echtem Recycling und „Downcycling“ unterschieden werden muss. Hierbei ist eine Trennung der Abwasserströme zu gewährleisten – z.B. nickelhaltige Abwässer, kupferhaltige Abwässer.

Nachdem seit vielen Jahren an Alternativen für das als toxisch eingestufte Cadmium gearbeitet wurde, das seit Jahrzehnten in der Luft- und Raumfahrtindustrie zur Beschichtung von korrosionsempfindlichen Stahlbauteilen erfolgreich eingesetzt wird, konnte mit ZnNi eine Legierungsabscheidung realisiert werden, die insbesondere auch auf ultrahochfesten Stählen (Rm > 2000 MPa) hervorragende Eigenschaften aufweist und sich zudem durch geringe Humantoxizität und bessere Umwelteigenschaften auszeichnet.

Miniaturisierte Bauteile sowie Metallbauteile mit freien geometrischen Formen (z.B. bionische Bauteile) stellen hohe Herausforderungen an die elektrochemische Bearbeitung. Neben der industriellen Dispersionsabscheidung und Schichtverbunden sowie einer Abscheidung komplexerer Legierungssysteme eignen sich hier Verfahren mit einer dynamischen Stromführung während des elektrochemischen Prozesses, etwa die Pulsanodisierung, plasmaelektrolytische Oxidation, elektrochemisches Bearbeiten und das Hirtisieren.

Sich ändernde industrielle Anforderungen sind stets eine starke Triebkraft für Optimierungs- und Entwicklungsprozesse. Dies gilt auch für den eher traditionellen Bereich der elektrochemischen und galvanischen Oberflächenbehandlungen. In der Vergangenheit standen vor allem verbesserte Eigenschaften in Bezug auf Härte und Verschleißfestigkeit sowie Korrosionsbeständigkeit im Fokus.

Chrom steht für die Vielfarbigkeit seiner Salze und den vielfältigen Einsatz in der Oberflächenbranche. Ob wir morgens mit der Brause duschen, auf dem Smartphone die Mails checken oder ins Auto steigen, überall kommt bislang sechswertiges Chrom zur Erzeugung bestimmter Oberflächeneigenschaften zum Einsatz. Rechtliche Grundlage zu
Chromtrioxid (EU und CH): Das sechswertige Chrom wird als besonders besorgniserregender Stoff (SVHC) bewertet. Es darf gemäß REACh-Verordnung (engl. Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) nur noch mit zeitlich begrenzter Zulassung der ECHA (Europäische Chemikalien Agentur) verwendet werden. Zur Vermeidung von allfälligen Handelshemmnissen hat die Schweiz ihre Chemikalienverordnung angepasst und unter anderem das Chromtrioxid in die Verbotsliste der eidgenössischen Chemikalienrisikoreduktionsverordnung ChemRRV., Anhang 1.17, aufgenommen.

Aufgrund von Kundenanfragen diskutieren wir in unserer Lohngalvanik, ob wir unser Programm mittelfristig um Dispesionsabscheidungen erweitern sollen. Leider verfügt niemand von uns über praktische Erfahrungen auf dem Gebiet und auch die Fachliteratur lässt sich nicht sonderlich darüber aus. Tatsächlich ist die Dispersionsabscheidung ein ziemlich weißer Fleck in der deutschsprachigen Literatur. Wenn überhaupt, wird lediglich darauf hingewiesen, dass es sie gibt. Über Details lassen sich nur wenige Autoren aus. Auch wir verfügen diesbezüglich nicht über praktische Erfahrungen und können leider nur das widergeben, was sich in unseren Archiven findet. Von Dispersionsschichten spricht man, wenn dem Elektrolyt zugesetzte mechanische Partikel mit abgeschieden werden. In den 1930er Jahren wurde zum ersten Mal Diamantpulver zusammen mit Nickel eingesetzt. Hergestellt wurden damit unter anderem zahnärztliche Instrumente oder Nagelfeilen. Generell ist Nickel (galvanisch und chemisch) die Hauptanwendung für Dispersionsschichten.

Am 22. September gab es für das fem in Schwäbisch Gmünd gleich zweifachen Grund zum Rückblick. Das Institut feierte sein 100-jähriges Bestehen, zugleich erfolgte der offizielle Stabswechsel bei der Institutsleitung. Nach 28 erfolgreichen Jahren mit Dr. Andreas Zielonka an der Spitze leitet künftig Nachfolger Prof. Holger Kaßner die renommierte Forschungseinrichtung. An einem Herbsttag im Jahr 1922 begann die Geschichte der damaligen Königlichen Fachschule für Edelmetallindustrie. Inzwischen ist das Forschungsinstitut Edelmetalle und Metallchemie (fem) mit fast 100 Mitarbeitern eine international bekannte Institution für viele Technikbereiche – von der Metallkunde und Elektrochemie über die Leichtmetall- und Plasma-Oberflächentechnik bis zur Analytik. Eine Abteilung für Elektrochemische Energiesysteme wurde erst kürzlich gegründet, weil das Institut künftig eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Technologien für die Energiewende spielen soll.

Plating on titanium has long been considered extremely difficult. For successful plating on titanium, the chosen process must ensure to complete removal of the native oxide before proceeding for plating. Processes of electroless nickel, gold plating, and blackening of electroless nickel on titanium alloys are discussed in the article. Titanium surfaces are always covered by a tenacious titanium oxide film that interferes with the good bonding of plating metal to substrate. The problem is severe when the parts are heat treated. Furthermore, titanium reacts with the oxygen that is produced by many pre-plating processes forming instantaneously a passive oxide film on the underlying substrate. The common alkaline cleaning or acid etching methods are not sufficient to remove it.

Ein umweltfreundliches Verfahren der Ateco Tobler AG aus der Schweiz beseitigt das Rouging von Edelstahl und sorgt so für die geforderte Oberflächengüte in Prozessen der Pharmazie oder der Lebensmittelindustrie. Edelstahl oder rostfreier Stahl ist bei weitem nicht so unempfindlich wie es der umgangssprachliche Name suggeriert. Edelstahloberflächen, insbesondere in Anlagen der Pharmazie, Chemie, Lebensmittelindustrie oder Medizin verlangen sowohl in Neuanlagen als auch nach längerem Einsatz besondere Aufmerksamkeit, um die für die Prozesse geforderte Oberflächengüte einzuhalten. Verschmutzungen, Fremdkörper und selbst heißes Wasser oder Reinstdampf beeinträchtigen die schützende Passivschicht (Chromoxidreiche-Oberfläche), der Eisenanteil der Oberfläche steigt und es bilden sich rotbraune bis schwarze Flächen aus. Dieses Rouging oder Blacking genannte Phänomen kann zu Partikelablösungen führen und die Qualität der Produkte beeinträchtigen.

Die galvanische Beschichtung von Aluminiumsubstraten mit Endober flächen für kontaktanwendungen, wie z.B. Zinn und Zinnlegierungen, ist Stand der Technik, aber aufgrund vielfältiger Vorbehandlungs- und Prozessstufen relativ zeitaufwendig. Eine Implementierung in kontinuierliche Prozesse wie z. B. die Bandbeschichtung würde die Anwendungsmöglichkeiten aluminiumbasierter Werkstoffe deutlich erhöhen, gleichzeitig aber eine deutliche Verkürzung der Prozesszeiten erfordern. Das fem führte Untersuchungen mit Aluminiumsubstraten als Werkstoffe für Leiter und Steckverbinder in der Automobilelektronik durch.

Whisker nach der Verzinnung: Seit einigen Jahren werden an einer unserer Gestellanlagen vorwiegend Buntmetalle direkt verzinnt. Abgesehen von der Schichtdicke und der Haftfestigkeit bestand bisher lediglich die Anforderung, dass die Teile schön glänzen sollen. In letzter Zeit mehren sich die Reklamationen. Aus der Oberfläche wachsen Haare, laut Literatur sind das typische Whisker. Eines der Probleme, vor denen wir stehen, ist das Alter der reklamierten Teile. Sie reichen bis zu zwei Jahre zurück, weshalb wir uns damit schwertun, sie aus Kulanz neu zu galvanisieren. Ein weiteres Problem stellt eine dauerhafte technische Lösung dar. Uns wurde angeraten, auf organische Zusätze zu verzichten, was jedoch die Optik massiv beeinflusst. Ein anderer Ratschlag bestand darin, die Teile zu tempern, was das Aussehen ebenfalls negativ beeinträchtigt.
Unser Standpunkt ist, dass wir grundsätzlich nicht haften, wenn die Teile so alt sind. Außerdem würde jede Maßnahme die primäre Anforderung, nämlich die Optik, negativ beeinflussen. Würden Sie dem zustimmen?

Das Mysterium der Beilby-Schicht: Immer mal wieder haben wir es mit Reklamationen ganz unterschiedlicher Materialien/Werkstoffe zu tun. Manche wurden vorher poliert, andere lediglich gegossen oder gewalzt. Die Gemeinsamkeit der reklamierten Teile besteht darin, dass im Laufe der Reklamationsbearbeitung der Begriff „Beilby-Schicht“ fällt. Immer, wenn wir der Meinung sind, das Problem verstanden zu haben, kommt eine neue Reklamation, die wir uns nicht erklären können, jedoch auf dasselbe hinauszulaufen scheint. Wir würden dieses Problem gerne dauerhaft in den Griff bekommen, finden aber in der Literatur nur unzureichende Angaben. Meistens läuft es darauf hinaus, dass – unserer Meinung nach – ganz verschiedene Dinge beschrieben werden und dahinter in Klammern „Beilby-Schicht“ steht.

Aktueller Zustand und Zukunft der Auszubildenden aus der Sicht eines Berufsschullehrers: Die Galvano- und Oberflächentechnik ist ein umfangreiches und spannendes Gebiet. Einige Bereiche ändern sich über Jahre vermeintlich wenig: Sie beschichten zahlreiche Produkte in hoher Qualität für die Zufriedenheit ihrer Kunden. Andere suchen und reizen immer wieder die Möglichkeiten der Elektrochemie aus, um noch etwas dünner, schneller oder effizienter bessere Eigenschaften der Schichten zu erreichen. Ebenso vielseitig sind die Einsatzgebiete der dekorativen und funktionellen Schichten in allen Bereichen unseres Lebens. Nach der Wirtschaftskriese vor rund 15 Jahren, der Umsetzung der REACh-Verordnung mit den umfangreichen Ein- und Beschränkungen und der Coronakriese mit der Unterbrechung zahlreicher Lieferketten sind aktuell die Energie- und Umwelttechnik im Fokus der Öffentlichkeit.

Multiple factors both intrinsic and extrinsic, influence the process and the nature and properties of the PEO coatings produced therein. The compositions of substrate materials and electrolyte are considered to be intrinsic factors which play a crucial role for the structure and composition of the coatings, while the extrinsic factors generally consist of electrical parameters, bath temperature, and processing time.