Artikelarchiv

Dieser Artikel beschreibt das Phänomen der Druckwhisker, ihrer Bildung sowie Verfahren zu ihrer Vermeidung bzw. zur Verringerung der Whiskerlängen. Als Folge des äußeren Druckes verformt sich die Zinnkristallstruktur und weist starke Porenformationen auf. Durch die hierdurch hervorgerufene Zunahme der internen Druckspannung finden Umkristallisationen statt und das Whiskerwachstum setzt ein. Die Druckwhisker wachsen ausschließlich am Rand des Eindringbereiches des Prüfstempels. Die Druckwhisker-Bildung wird durch Wärmebehandlung weiter intensiviert. Mit der Wärmebehandlung nimmt die Schichtdicke der intermetallischen NiSn-Phase stark zu und es wird eine ausgeprägte Diffusion der intermetallischen Phase entlang der Korngrenzen beobachtet.//

This article describes the phenomenon of pressure whiskers, their formation, as well as means for their avoidance or reduction of the pronounced whisker lengths. As a result of applied external pressure, the tin crystal structure deforms considerably, exhibiting strong pore formations. It is expected that due to the increased internal compressive stress, recrystallizations will follow and whisker growth will commence. The resulting pressure whiskers grow exclusively at the edge of the test punch penetration site. Pressure whisker formation is further intensified by heat treat- ment. This article demonstrates that heat treatment dramatically increases the layer thickness of the NiSn intermetallic phase exhibiting pronounced diffusion along the grain boundaries.

Als grundlegender Vorbehandlungsschritt ist das Beizen für eine qualitativ hochwertige Metallbehandlung von Eisenwerkstoffen unerlässlich. Durch die Beize werden Deckschichten entfernt, welche im Vorfeld durch Reaktionen des Werkstoffs mit seiner Umgebung entstehen (sowohl Prozess- als auch Umweltbedingt). So bekommt man eine metallisch saubere Oberfläche um das Material weiter zu beschichten oder zu schweißen. Bei Stählen setzt man bevorzugt Salz- und Schwefelsäure ein. Die Prozessparameter Konzentration und die Beiztemperatur spielen dabei eine wichtige Rolle. Bei hochfesten Stählen ist die Gefahr der Wasserstoffversprödung von hoher Wichtigkeit. Ebenso wie die Umwelt-, Entsorgungs- und Recyclingaspekte von verbrauchten Beizlösungen. Auch diese erfordern eine kontrollierte Steuerung der Prozesse und Stoffströme.//

As a basic pretreatment step, pickling is essential for high-quality metal treatment of ferrous materials. Cover layers, which build up by reaction of the material with its enviroment, are removed by pickling. In this way, you get a metallic clean surface to further treatment. In the case of steels, preference is given to using hydrochloric and sulfuric acid. Process parameters like concentration and temperature play an important role in this pickling process. For high-strength steels, the risk of hydrogen embrittlement is of great importance. As well as environmental aspects, disposal aspects and recycling aspects of used pickling solutions. These also require very good controlled processes and material flows.

Obwohl in den westlichen Industrienationen noch nahezu unbekannt, stellt das High-Speed Wire Electrical Discharge Manufacturing (HSWEDM) ein wirtschaftlich wie technisch interessantes abtragendes Trennverfahren dar. Es unterscheidet sich durch zahlreiche technische Merkmale vom konventionellen Drahterodieren. Dementsprechende Unterschiede sind auch im Prozess zu beobachten. Der Beitrag gibt einen Einblick in die HSWEDM-Maschinentechnologie, insbesondere, was die Drahtführung und den Generator betrifft. In der Folge wird der Prozess beschrieben, wie er von der Arbeitsgruppe Abtragende Fertigungsverfahren am IWWT analysiert werden konnte, und die Besonderheiten dieses hybriden Verfahrens werden dargelegt. Schließlich werden die Vorteile und Anwendungsfelder des HSWEDM in der industriellen Fertigung ausgeführt.//

Although still virtually unknown in Western industrial nations, High-Speed Wire Electrical Discharge Manufacturing (HSWEDM) is an economically and technically interesting ablative separation process. It differs from conventional wire EDM in numerous technical features. Corresponding differences can also be observed in the process. The article gives an insight into the HSWEDM machine technology, especially with regard to the wire guide and the generator. In the following, the process will be described as it could be analyzed by the IWWT working group on ablative manufacturing processes, and the special features of this hybrid process will be presented. Finally, the advantages and fields of application of the HSWEDM in industrial manufacturing are explained.

In diesem Projekt wurde eine Mikrobrennstoffzelle als Mehrkomponentenbauteil mit additiver Fertigung und galvanischer Abscheidung realisiert. Diese innovative Brennstoffzelle mit funktionellen Oberflächen wurde entwickelt, um eine deutliche Leistungssteigerung zu erzielen. Ein wichtiger Wert bei Brennstoffzellen ist die volumetrische Leistungsdichte der kompletten Zelle. Dafür wurden alle kathodenseitigen Bipolar- und Gehäusefunktionen auf Einzelbauteilen zusammengefasst, welche über serientaugliche Herstellungsverfahren optimiert werden sollen.
Zum Einsatz kommen derartige Brennstoffzellentypen in den unterschiedlichsten Bereichen der multimedialen Anwendung für die stromnetzunabhängiges Aufladen interessant ist, wie z. B. für Smartphone, Digitalkameras, Tablets, GPS Geräte etc.//

In this project, a micro fuel cell was realized as a multi-component component with additive manufacturing and galvanic deposition. This innovative fuel cell with functional surfaces was developed to achieve a significant increase in performance. An important value for fuel cells is the volumetric power density of the complete cell. For this purpose, all cathode-side bipolar and housing functions were combined on individual components, which are to be optimized using production processes suitable for series production. Such fuel cell types are used in the most diverse areas of multimedia applications for which charging independent of the power grid is interesting, such as for smartphones, digital cameras, tablets, GPS devices, etc.

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Jährlich werden wir im Sommer von neuen Hitzewellen – in Kombination mit hoher Luftfeuchtigkeit – heimgesucht, was sich vor allem in der Industrie auf die Mitarbeiter auswirkt. Gießereien, metallverarbeitende Betriebe und Galvaniken versuchen den Umständen zu trotzen und einen kühlen Kopf zu bewahren.
Gleiches gilt für Verlag und Autoren. Wenn die Sonnenstrahlen über die Dreifachverglasung hinweg die Büros erhitzen, ist es schwierig, die Konzentration aufrecht zu halten. An Motivation hingegen mangelt es dieser Tage nicht, schließlich haben wir Großes vor.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Bericht von Dipl. -Ing. (FH) Rolf Kummer*) über das 7. Seminar und eine Fachtagung an der Universität Karlsruhe

Veranstaltet durch den Gemeinschaftsausschuß „Kontaktverhalten und Schalten“ der Energietechnischen Gesellschaft (ETG) und der Nachrichtentechnischen Gesellschaft (NTG) im Verband Deut- scher Elektrotechniker (VDE) e. V. in Zusammenarbeit mit dem VDE-Bezirksverein Mittelbaden e. V.

Leitung des Seminars: Prof. Dr.-Ing. K. H. Schröder,
Fachhochschule Bochum.

Diese nationale Veranstaltung findet alle zwei Jahre im Wechsel mit der internationalen Kontakttagung (1984 In Chicago, USA) statt. Wie groß das Interesse war, zeigte die hohe Teilnehmerzahl von 224 Fachleuten aus der Bundesrepublik Deutschland und dem angrenzenden Ausland. Noch nie war eine nationale Veranstaltung so gut besucht worden.

Bericht über den Weltmarkt der Elektronikfertigung – Teil 2

Methoden der Herstellung feiner Leiterzüge bei der Leiterplattenfertigung

Mit der heute vorhandenen Verfahrenstechnik steiit die Fertigung von gedruckten Schaltungen mit Feinstleiter-Strukturen keine unüberwindbare Hürde dar.
Dieser Bericht geht auf den Begriff “very fine line” ein und analysiert, wie die damit verbundenen technischen Herausforderungen die Leiterplattenfertigung beeinflußt haben. Darüberhinaus werden die praktischen Grenzen bei der Herstellung solcher Leiterstrukturen aufgezeigt, wie sie durch momentan verfügbare Maschinen und Chemikalien vorgegeben sind. Die diesem Bericht zugrunde liegende Untersuchung bediente sich ausschließlich kommerziell im Handel erhältlicher Maschinen.

Auf der Productronica '83 wurde deutlich, daß oberflächenmontierte Bauelemente (SMD: Surface Mounted Devices), ihren Einzug in immer weitere Bereiche der Elektronikindustrie hatten und herkömmliche Bauteile zu verdrängen beginnen. Da SMD's offensichtlich große Vorteilebieten, wird kein Elektronik- unternehmen daran vorbeikommen, sich schon bald mit den hierzu notwendigen Bestückungs- und Lötverfahren sowie der Entwicklung geeigneter Leiterplatten auseinanderzusetzen.

Bericht über eine Veranstaltung der Technischen Akademie Esslingen

Es ist zur Tradition geworden, daß die Technische Akademie Esslingen einmal im Jahr Interessenten aus der metallverarbeitenden Industrie die Möglichkeit gibt, sich über aktuelle Probleme, die auf dem Gebiete der Abwasserentsorgung und des Stoffrecycling von Wichtigkeit geworden sind, zu informieren. Zwei Faktoren lassen die Bezeichnung Lehr- gang, wie ihn die TA Esslingen für diese Veranstaltung benutzt, nicht ganz zutreffend erscheinen: erstens gibt der in den Vordergrund gerückte Erfahrungsaustausch der Veranstaltung überwiegend Seminarcharakter und zweites werden Themen behandelt, die in der Regel schon den Stand von Wissenschaft und Technik darstellen und daher stark zukunftsorientiert sind. Dazu trug diesmal auch bei, daß der Veranstaltungsleiter Dr. Hartinger die Themenwahl mit der Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik e. V. und der Abwassertechnischen Vereinigung e. V. abgestimmt hatte.

Bericht über das deutsch-mexikanische Seminar „Umweltfreundliche Technologien in der Galvanikindustrie“ (1. bis 12. November 1983)

Ein Rahmenabkommen zwischen Mexiko und der Bundesrepublik Deutschland über Zusammenarbeit und Förderung der wissenschaftlichen und technologischen Entwicklung hat zu zwei besonderen Vereinbarungen geführt. Eine davon ist die Nutzung der Sonnenenergie, die andere betrifft umweltfreundliche Produktionstechnologien. Es ist bemerkenswert, daß Recherchen, die zum Zwecke der Konkretisierung der letztgenannten Vereinbarung geführt wurden, als einen Schwerpunkt den umweltfreundlichen galvanischen Betrieb identifizierten.

Bericht von Ing. W. Alberth über ein Seminar an der Technischen Akademie Esslingen

Unter der Leitung von Dr. U. Zorll (Forschungsinstitut für Pigmente und Lacke an der Universität Stuttgart) wurden in diesem Seminar Fragen einer fachgerechten Reinigung und Vorbehandlung mit Hilfe zur Verfügung stehender Mittel und Verfahren besprochen. Die Vorbehandlung ist die Voraussetzung für die Gewährleistung der von der Beschichtung erwarteten Eigenschaften, In diesem Bericht sollen nur einige mechanische Verfahren anhand des Vortrages von Dipl.-Ing. Bahlmann (beratender Ingenieur, Hamburg) besprochen werden, da über chemische Verfahren in letzter Zeit an mehreren Stellen berichtet wurde.

Bericht über eine Veranstaltung des Vereins Deutscher Ingenieure VDI vom 1. bis 2. Dezember 1983 in Stuttgart

Die Lebensdauer und Funktionstätigkeit von Werkzeug- und Maschinenteilen werden von der Beschaffenheit kritischer Funktionsflächen bestimmt, die der Beanspruchung durch Verschleiß ausgesetzt sind. Die Verschleißfestigkeit der Oberflächen kann durch Verfahren der modernen Oberflächentechnik verbessert werden. Da Verschleiß jedoch keine werkstoffspezifische Eigenschaft ist, sondern als Resultat der Funktion des jeweiligen Tribosystems betrachtet werden muß, sind optimale Ergebnisse nur dann zu erwarten, wenn die jeweils geeignetste Oberflächentechnik eingesetzt wird. Voraussetzung dafür sind genügende Informationen über die einzelnen Verfahren und ihre Einsatzmöglichkeiten, wie sie sich aufgrund praktischer Erfahrungen ergeben haben.

Kaum ein anderer Industriezweig hat sich in den letzten Jahren so überraschend vergrößert wie die Meß- und Automatisierungstechnik, und auch die „Interkama '83“, die als 9. Internationaler Kongreß mit Ausstellung für Meß- und Automatisierungstechnik vom 9. bis 15. November in Düsseldorf (fast gleichzeitig mit der „Productronica“ in München) durchgeführt wurde, ließ diese Innovationsgeschwindigkeit deutlich werden. Während die gleichen Fachausstellungen in den Jahren 1977 und 1980 vom Vordringen der speicherprogrammierbaren Steuerungen und der weitgehend dezentralen Automatisierungs- oder Prozeßleitsysteme gekennzeichnet waren, bildeten auf der „Interkama S3"die Leitstand- und Warentechnik mit reduzierter Anzahl an Schreibern und Anzeigern einen der Schwerpunkte, und weiter standen im Vordergrund der zahlreichen Exponate all das, was unter „optoelectronics" oder „optronics" zusammengefaßt ist. Hier- zu gehören außer LEDs (Light Emitting Diodes) für Meide- und Anzeigegeräte auch die vielen Anwendungsfälle von Lasern in der industriellen Meßtechnik, optische Koppel- und Übertragungselemente, wie beispielsweise Glasfaser-Kabel für die Meßwerfübertragung.

Das von der Copper Development Association organisierte Seminar wurde von 80 Fachleuten besucht. Es wurden neun Vorträge über das Galvanisieren, Färben und die organische Beschichtung von Kupfer gehalten. An die Vorträge schlossen sich interessante Diskussionen an, die den vorgetragenen Stoff um Erkenntnisse und praktische Erfahrungen der Teilnehmer erweiterten.

Lufteinblasen verlängert die Standzeit von Beizsäuren

Eine immer größere Zahl von Betreibern von Salz- und Schwefelsäurebeizen für Stahl führt Druckluft in die Bäder ein, um deren Standzeit zu verlängern und gleichzeitig die Beizzeiten zu verkürzen.
Beim Beizen von Stahl geht Eisen in Lösung, wodurch die Aktivität der Säure verringert wird, die Beizzeiten länger und schließlich bei einer bestimmten Eisenkonzentration Neuansätze notwendig werden. Infolge der Wasserstoffentwicklung beim Auflösen des Eisens, geht dieses in der zweiwertigen Form in Lösung.

Galvanisches Beschichten von Sintermetallen

Die pulvermetallurgische Herstellung von komplizierten Teilen nimmt wegen der geringen Kosten und des Wegfallens der Metallverluste durch spanabhebendes Bearbeiten einen immer größeren Umfang an. Eines der neueren Verfahren arbeitet – oft unter Verwendung von elektrolytisch hergestelltem Metallpulver – bei niedrigen Drücken. Die Sinterteile enthalten 25-30 % Poren und werden durch isotaktisches Pressen ohne Schmiermittel hergestellt. Bei diesem Verfahren können auch Pulver solcher Körnungen verarbeitet werden, die bei den üblichen Verfahren nicht zulässig sind.

Teil IV: Der Produktionsmittelwert und der Abnahme-Grenzwert

Der Produktionsmittelwert bezeichnet die mittlere Schichtdicke, die angestrebt werden muß, damit eine bestimmte Minimalschichtdicke garantiert werden kann.
Wenn ein Galvaniseur z. B, vergoldete Armbänder mit einer Schichtdicke von 2 ym liefern soll, dann reicht es nicht aus, einen Produktionsmittelwert von 2 ym anzustreben, da dann die Hälfte der Messungen eine geringere Schichtdicke als 2 ym aufweisen würde. Man muß bei der Produktion als Mittelwert eine etwas höhere Durchschnittsschichtdicke anstreben; mit Hilfe von Gleichungen der Statistik kann man dann errechnen, wie hoch dieser Mittelwert sein muß, damit bei der Abnahme der Ware nur äußerst selten ein geringerer als der zulässige Minimalwert gefunden wird.