Artikelarchiv

Bericht von einer Veranstaltung an der Technischen Akademie Esslingen am 5./6. Februar 1987

Abwässer der chemischen und metallverarbeitenden Industrie unterscheiden sich in der Regel durch ihre Zusammensetzung und Menge. Während Chemieabwässer neben anorganischen Salzen vor allem große Mengen an organischen Stoffen enthalten, gehören zu den gravierendsten Verunreinigungen von Metallabwässern neben anorganischen Verbindungen vor allem Schwermetalle. Auch mengenmäßig handelt es sich in der chemischen Industrie gewöhnlich um viel größere Volumina, die - was in der metallverarbeitenden Industrie zur Ausnahme gehört - sehr oft in betriebseigenen Kläranlagen aufbereitet werden.
Nicht unterschiedlich sind dagegen die Verfahren, die zur Vorbehandlung der Abwässer vor dem Ein- leiten in die Kläranlage angewandt werden. In bei- den Fällen werden Trennmethoden durch Fällung, lonenaustausch, Adsorption, verschiedene Arten von Filtration und chemische Umsetzung eingesetzt, um die unerwünschten Verunreinigungen aus dem Abwasser zu entfernen. Da es dabei durchwegs um Verfahren der Chemischen Technik geht, die auch in der chemischen Produktion angewandt werden, liegen die Kenntnisse über ihre Optimierung, Automatisation und Durchführung dort meist auch auf einem höheren Niveau.

Bericht von einer Veranstaltung des Z.O.G. Schwäbisch Gmünd am 31. Januar 1987 in Schwäbisch Gmünd

Im Rahmen des Zentrums für Oberflächentechnik in Schwäbisch Gmünd (Z.O.G.) veranstaltet der stellvertretende Vorsitzende des Z.O.G. und Institutsleiter des Forschungsinstituts für Edelmetalle und Metallchemie Dr. Ch. Raub im monatlichem Intervall jeweils am letzten Freitag eines Monats ein etwa einstündiges Seminar über verschiedene Gebiete der Oberflächentechnik. Dabei wird vornehmlich von den Ergebnissen der Forschung und Entwicklung des Instituts berichtet.
Am 30.1.1987 fand das erste Seminar statt, dabei berichtete Dipl.-Ing. (FH) M. Baumgärtner über das obige Thema.
Hart-Gold-Überzüge sind aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften - wie Oberflächenstruktur, Härte, Verschleiß und Kontaktverhalten - in der Elektronikindustrie weit verbreitet. Diese Ei- genschaften werden von der Abscheidungstemperatur, dem pH-Wert, Mitabscheidung von nichtmetallischen Verunreinigungen (C, H, Nund O) und der Konzentration der Legierungselemente (Eisen, Nickel, Kobalt) beeinflußt.

Bericht über ein Seminar am 29./30. Januar 1987 in Nürnberg

Am 29. und 30. Januar 1987 führte die Fachschule für Galvanotechnik und Technischen Umweltschutz bei der Landesgewerbeanstalt Bayern (LGA)zum 13. Mal dieses jährlich stattfindende Seminar durch.

Der Beginn des Jahres 1987 ist geprägt durch eine Verschärfung der Wassergesetzgebung. Im wesentlichen sind zu nennen:

- 5. Novelle des Wasserhaushaltgesetzes WHG (seit 1.1.87 in Kraft)

- Indirekteinleiterverordnung VGS u.a. in Bayern, Nordrhein-Westfalen und Schleswig-Holstein in Kraft gesetzt

- 2. Novelle des Abwasserabgabengesetzes AbwAG (ab 1.1.89 bzw. 1.1. 90 in Kraft)

Bericht von Hanns Benninghoff*) über den Kongreß Symatec für systematische,
funktionale Werkstoff- und Schichttechnik, 8. bis 12. September in Bern/Schweiz

Werkstoff- und Schichttechnik nehmen in den technisch-wissenschaftiichen und industriellen Tätigkeiten eine Schlüsselstellung ein. Neue Werkstoffe und Verfahren sind oft der entscheidende impuls für den technischen Fortschritt. Leistungsfähige und kostengünstige Strukturmaterialien spielen die zentrale Roile beim Realisieren innovativer Konzepte im gesamten Maschinen-, Apparate- und Anlagenbau, im Transportwesen, in Kommunikation und Informatik. In den letzten Jahren sind um- fangreiche Forschungs- und Entwicklungsprogramme in allen hochentwickelten Industrienationen ausgelöst worden. Daß die Schweiz mit dieser Entwicklung Schritt hält, zeigte Symatec, der zweitägige Kongreß, mit dem Ziel, den Informations- und Technologietransfer zwischen den For-schungsstellen und den Unternehmen zu erleichtern und den Teilnehmern sowohl den Stand der Technik im Bereich Werkstoff- und Schichttechnik darzulegen wie auch einen Ausblick in die unmittelbare Zukunft zu geben. Symatec leistet so einen besonders aktiven Beitrag zur Verstärkung der Information und des Technologietransfers zum Nutzen kleiner und mittlerer Unternehmen.

Eine Vielzahl neuer Anwendungsmöglichkeiten für Kunststoffe wurde auf der K'86, der Fachmesse für Kunststoff und Kautschuk (6. bis 13. November 1986) in Düsseldorf, aufgezeigt. Unter ihnen gab es auch für die Bereiche Oberflächenbehandlung und Elektrotechnik/Elektronik neben Be- und Verarbeitungsmaschinen interessante Neu- und Weiterentwicklungen. Ersichtlich wurde auf dieser weltweit bedeutenden Fachmesse erneut, daß Kunststoffe als „Werkstoffe aus der Retorte“ heutzutage viele konstruktive Möglichkeiten bieten, die von herkömmlichen Vorstellungen abweichen; insbesondere aber, daß sie es ermöglichen, andere und kostspieligere Werkstoffe vollwertig zu ersetzen. In Verbundwerkstoffen und als Beschichtungsmaterialien ist es mit Hilfe der Kunststoffe möglich, Werkstoffe „beanspruchungs- und oberflächengerecht“ zu konzipieren und auch für den Leiterplatten-Techniker bieten sich viele Möglichkeiten, die Eigenschaften des Trägerwerkstoffes Kunststoff den jeweiligen Anforderungen anpassen zu können. Ausdrücklich muß auch in diesem Zusammen-hang die „Geometrie der Oberflächen“ beachtet werden, denn auch Kunststoffe – erst recht aber in Verbund mit Metallen – gewährleisten optimalen Korrosions- und Verschleißschutz nur dann, wenn alle ihre werkstoffspezifischen Eigenschaften bereits in der Planung berücksichtigt werden.

Bericht von einem Seminaren der Technischen Akademie Esslingen vom 21. bis 23. Januar 1987

Durch die Entwicklung immer neuer Substanzen sowie die anfallenden gefährlichen Abfälle wird eine ständige Anpassung der Sicherheitsvorschriften notwendig. Um den möglichen Gefahren bei der Beförderung gefährlicher Güter besser begegnen zu können, hat der Gesetzgeber sehr umfangreiche und detaillierte Sicherheitsvorschriften er- lassen. Besonders eingehend wurde dabei auch der jeweils zuständige Verantwortungsträger abgegrenzt. Dies und die damit zusammenhängenden Maßnahmen waren Inhalt des Seminars, das von PHK Lothar Ulsamer, Wertheim-Urphar, geleitet wurde.

Forschung auf dem Gebiet
der Silicium-Technologie


Großbritannien wird derzeit als weltweit führend in der Forschung auf dem Gebiet der Silicium-Technologie angesehen. Dies betrifft besonders Mikroprozessoren, die der Strahlung im Weltraum widerstehen müssen. Das einzige effektive Verfahren, um Widerstandsfähigkeit gegenüber dieser Strahlung zu gewährleisten, war bisher der „Silicium auf Isolator“ (silicon on insulator-soi)-Prozeß. Das verbreitetste System, das von der Marconi Company entwickelt wurde, benutzt eine Saphir-Basis für das Silicium. Das Produkt ist gut, das notwendige Her- stellungsverfahren jedoch kompliziert und teuer.
Das „soi"-Verfahren wurde jetzt durch ein neues ersetzt, bei dem Sauerstoffionen in das Silicium implantiert werden (Simox). Dieses stellt eine sehr interessante Alternative bei der Herstellung von strahlungsempfindlichen Silicium-Wafern dar, da es keine außerordentliche maschinelle Ausrüstung benötigt und nicht von teuren Saphir-Substraten abhängig ist.

Beitrag (Information) als Entscheidungshilfe für die Betreiber von galvanischen Anlagen

Bei der verwirrend großen Anzahl umweltrechtlicher Vorschriften sowie der Unsicherheit darüber, welche Vorschriften für galvanische Verfahren zutreffen, wird den Betreibern von galvanischen Anlagen eine Information angeboten, welche zur Lösung ihrer Umweltschutzprobleme beitragen wird.

Einleitung


Der Schutz des Menschen am Arbeitsplatz und der Schutz der Umwelt sind sozial- und gesellschaftspolitisch hochrangige Aufgaben. Dies spiegelt sich nicht zuletzt in einer ständig wachsenden Anzahl gesetzlicher Bestimmungen im Arbeite-, Gesundheits- und Umweltschutz wider.
Zum Betrieb galvanischer Anlagen sind Chemikalien erforderlich. Werden beim Umgang mit diesen Chemikalien Stoffe freigesetzt, die in die Umgebung und/oder Abluft gelangen können, erlangt eine Vielzahl von gesetzlichen Bestimmungen Relevanz. Auf die wichtigsten wird nachfolgend eingegangen.
Es ist vorgesehen, dieses Arbeitsblatt aktuellen neuen Situationen anzupassen und neu auszugeben.

Analytische, organische und Umwelt-Chemiker beschäftigen sich heute routinemäßig mit Verunreinigungsgraden, die vor zehn Jahren noch gar nicht meßbar waren. Für solche Arbeiten ist die Reinheit von destilliertem Wasser, wie es im Labor im allgemeinen üblich ist, nur noch in begrenzten Bereichen einsetzbar. Deswegen wurde es notwendig, neue Verfahren zur Laborwasseraufbereitung zu entwickeln, die mit Hilfe der Umkehrosmose, des lonenaustausches, der Aktivkohleadsorption und der Membranfiltration bzw. einer Kombination dieser Verfahren in der Lage sind, Laborwasser verschiedenen Reinheitsgrades (siehe Tabelle 1) zu erzeugen.

Mit fortschreitender Leistungsdichte in der Kernfusionsforschung, den Zykltronen, sowie sonstigen, hochenergiereichen physikalischen Maschinen werden zur Abführung der Wärme spezielle Wärmetauscher benötigt. Da die Stückzahlen einer bestimmten Ausführung klein sind, meist weniger als 100, ihre Geometrie jedoch den jeweiligen Objekten angepaßt wird, sind diese Wärmetauscher praktisch keiner Serienproduktion zu entnehmen. Ferner bedingen die hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit, die Oberfläche und die Dichtigkeit des Kühlsystems spezielle Fertigungsmethoden. Aufgrund der guten Leitfähigkeit für die Wärme, den elektrischen Strom und der guten mechanischen Eigenschaften, kommen zur Herstellung solcher Austauscher praktisch nur Kupfer und seine Legierungen zum Einsatz. Betrachtet man die Herstellungsmöglichkeiten, so kristallisieren sich zur Zeit zwei Verfahren heraus: Das Hochtemperaturlöten, sowie die hier im folgenden besprochene Galvanoformung.

1 Einleitung


Da in vielen Lohngalvaniken mit stark schwankender Warenbeschaffenheit sowie mit unterschiedlichem Verschmutzungsgrad der Teile gerechnet werden muß, kommt der chemischen Zusammensetzung der Vorbehandlungsbäder enorme Bedeutung zu. Dar- aus resultiert der Befund, daß viele Betriebe insbesondere in elektrolytischen Entfettungsbädern immer noch Cyanide als Metallkomplexbildner verwenden. Cyanide haben in der Regel für unterschiedliche Schwermetalle ein besseres Komplexbindungsvermögen als andere umweltverträglichere Zusätze. Während des elektrolytischen Entfettungsprozesses, der häufig mit Polumkehr verbunden ist, werden die Cyanide verbraucht; gleichzeitig gehen metallische Anteile von der Ware in Lösung. Die typische Zusammensetzung eines nicht mehr genügend leistungsfähigen und daher verworfenen Entfettungsbades aus einer Lohngalvanik zeigt Tabelle 1.

1 Allgemeines

Längst ist erwiesen, daß die Verschleißfestigkeit von Nickei- Galvanoformen im allgemeinen hervorragend ist. Es gibt je- doch auch Fälle, bei denen eine höhere Verschleißfestigkeit und auch Temperaturbeständigkeit nötig
I sind. Es stellte sich deshalb die Frage, ob Nickel-Sillciumkarbid-Dispersionen für die Galvanoformung geeignet sind, da diese die genannten Eigenschaften besitzen. Außerdem würden durch diese Möglichkeit die jetzt schon vielfältigen Anwendungen der Galvanoformung beträchtlich erweitert.
Durch Härtezusätze läßt sich die Härte und damit Verschleißfestigkeit von Nickel zwar erheblich erhöhen, jedoch sinkt gleichzeitig die Temperaturbeständigkeit, da bei allen Härtebildnern Schwefel in den Niederschlag eingebaut wird. Auch Nickel-Cobalt-Legierungsabscheidungen sind nur bedingt zur Galvanoformung geeignet, da hierbei Zugspannungen entstehen, weiche meist über die Grenze des Tragbaren hinausgehen.

Das Verfahren

Die galvanische Abscheidung von Aluminium aus organischen, aprotischen Elektrolyten wurde in den Siemens-Forschungslaboratorien in Erlangen seit Ende der sechziger Jahre entwickelt und ist heute unter der Bezeichnung “Sigal®“ ein patentrechtlich geschütztes Verfahren. Mit der Firma HGA, Lelystad/ Niederlande, wurde das Verfahren zur Produktionsreife geführt.
Es erlaubt die Abscheidung von hochreinen Al-Schichten auf leitfähigen Substraten, in der Regel Stahl, aber auch Buntmetallen. Diese Schichten haben sehr gute technologische Eigenschaften. Sie lassen sich schweißen, chromatieren, anodisch oxidieren (Eloxal) und einfärben. Die korrosionsschützende Wirkung einer chromatierten Al-Schicht ist vergleichbar oder besser als die anderer galvanisch abgeschiedener Schutzschichten wie z. B. Ni, Zn oder Cd. Eloxierte Al-Schichten vereinigen guten Korrosionsschutz mit harter Oberfläche und dekorativem Finish.

Es ist Schicksal jeder Technologie, in der technischen Öffentlichkeit einen bestimmten Ruf zu genießen. Es ist auch bekannt, daß dieser Ruf, nahezu gleichrangig mit den objektiven Tatsachen, bestimmt, ob man von der Technologie „etwas hält“ und sie auch einsetzt.
Nicht schicksalhaft ist dagegen, ob der Ruf gut oder schlecht ist. Dies liegt ausschließlich bei der betroffenen Branche selbst. Direkter gesagt: es kommt darauf an, wie man sich, selbstverständlich vordem Hintergrund einer mit dem allgemeinen Fortschritt schritthaltenden Entwicklung, darzustellen vermag.
Ein paar Jahrzehnte zurück, die älteren unter uns werden sich sicher noch erinnern, stand die Galvanotechnik im Rufe der „schwarzen Kunst". Die galvanische Beschichtung lag am Ende der Fertigung, die galvanische Werkstatt wurde in die Nähe des Fabrikzauns verbannt. Der Galvaniseur verrichtete, laut der gängigen Vorstellung, In Lederschürze und Gummistiefeln In Irgendwelchen abstrusen Flüssigkeiten watend, eine nahezu menschenunwürdige Schwerstarbeit.

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Allied Signal (Muttergesellschaft der Norplex Europa) kauft die Oak Materials Group

Allied Signal ist ein 12 Milliarden US-$ starker Konzern, der während der vergangenen sieben Jahre durch eine Reihe von Investitionen, Übernahmen und Entflechtungen aufgebaut wurde.
Heute sind bereits mehr als die Hälfte der 41 strategischen Konzernzweige in den dynamischen Luft- fahrt/Elektronik-Märkten installiert. Der Konzern hat weltweit eine Vorrangstellung in der Herstellung von Maschinen sowie Systemen und Teilsystemen für Turbo-Maschinen, Luftfahrtelektronik und die sogenannte Sicherheitskommunikation. Dazu kommen professionelle Audio/Video-Aufnahmesysteme und Lasersetzmaschinen. Zusätzlich ist Al- lied-Signal weltweiter Lieferant der Automobilindustrie mit Produkten wie elektronischen Motor- Steuerungssystemen, Turboladern und -bremsen. Des weiteren decken Materialien wie synthetische Fasern, Kunststoffe, Laminate für gedruckte Schaltungen und Katalysatoren ein großes Nachfragespektrum wichtiger Industriezweige ab.

1985 wurde die Rosenthal Technik AG unter der mehrheitlichen Beteiligung von Hoechst in die Hoechst CeramTec AG umbenannt, und seit Anfang 1986 ist dieses Unternehmen eine 10Oprozentige Tochtergesellschaft der Hoechst AG mit insgesamt fünf Produktionsstätten in der Bundesrepublik Deutschiand, und zwar in Selb (Firmensitz), Marktredwitz (Abb. 1), Wunsiedel, Lauf (bei Nürnberg) und Hofheim (bei Schweinfurt). Außerdem verfügt die Hoechst CeramTec über ein Zweigwerk in Colyton/GB.; beschäftigt werden insgesamt etwa 2500 Mitarbeiter.

Ein neuer Begriff auf dem Gebiet der Leiterplattenkonstruktionen

Ursprünglich wurden gedruckte Schaltungen dazu verwendet, elektrische und elektronische Teile auf funktionelle, zuverlässige und kostengünstigste Art zu verbinden, welche auch Serienproduktionen zuließ.
Obwohl die meisten dieser gedruckten Schaltungen zu den starren Leiterplatten gehören, wurden auch schon viele flexible Schaltungen in Applikationen verwendet, welche Mehrebenenverbindungen benötigen.
Heute besteht ein ständig steigender Bedarf an Mehrebenenverbindungen, die starre und flexible Elemente miteinander verbinden, sowie an kleineren und leichteren Elektronikeinheiten. Es ergeben sich dadurch höhere Zuverlässigkeit bei niedrigeren Produktionskosten.

Bericht von Dipl.-Phys. G. Keller über die jährliche Winterkonferenz
des European Institute of Printed Circuits (ElPC) am 3./4. 12. 1986 in Zürich/Schweiz

In Zürich fand am 3. und 4. Dezember 1986 diejährliche Winterkonferenz des European Institute of Printed Circuits (EIPC) statt. Der Präsident des EIPC Prof. T. A. Passlick (Fuba Hans Kolbe &Co) konnte hierzu über 200 Teilnehmer aus 13 Staaten begrüßen. Die Internationalität dieser Konferenz wurde dadurch unterstrichen, daß die Teilnehmer nicht nur aus den europäischen Staaten, sondern auch aus den USA und Japan kamen. In den elf Vorträgen wurden alle SMD-Leiterplattenthemen vom Layout und den Basismaterialien sowie den neuesten IC-Gehäusebauformen bis zur Löttechnik behandelt.
In der Begrüßungsansprache ging Prof. T.A.Passlick kurz auf den Stand der SMD-Technologie ein. Er betonte, daß die geeigneten Komponenten bereit stünden und es die gegenwärtige Aufgabe sei, entsprechende Leiterplatten zu fertigen, wobei die Probleme hauptsächlich in den Details steckten.

Beim Herstellen von Leiterplatten und Multilayern, bei der Metallentfettung, aber auch in der Nahrungsmittelindustrie sowie in der Chemie kommen sehr oft chlorierte Kohlenwasserstoffe zum Einsatz. Leistungsfähige Ventilationssysteme sorgen dafür, daß die gesetzlich vorgeschriebenen MAK-Werte am Arbeitsplatz eingehalten werden. Bisher wares üblich, daß diese lösemittelhaltige Abluft einfach über Dach ins Freie geblasen wurde. Dabei gehen nicht nur große Mengen an Lösungsmitteln - und somit bares Geld - verloren, sondern auch die Umwelt wird dadurch sehr stark belastet.