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Ein neuer Anlauf zur Edelstahlplattierung

Wie viele Galvanotechniker haben nicht schon über verrostete Anlagen geflucht. Rostfreier Stahl ist zu teuer, man kann ihn sich nicht leisten. Aber dank einem Italiener, der nach Südafrika ging und schließlich in Wales landete, ist jetzt Abhilfe zur Hand.
Nino Cacace ist der Erfinder von Nuovinox, einem edelstahlplattiertem Stahl. Die Plattierung wird bei hohen Drucken und Temperaturen von 1200°C aufgebracht, so daß eine feste Verbindung entsteht. Die Plattierung kann in der Dicke unterschiedlich sein, jedoch sollte sie 20 % des Gesamtquerschnittes ausmachen. Im Betonbau verwendete Bewehrungsstäbe aus Nuovinox kosten z. B. nur die Hälfte (3750 DM pro t) wie solche aus rostfreiem Stahl (7500 DM pro t).

Fortsetzung aus Heft 7/90

Kosten und Umwelt sind heute Faktoren, die jedes Verfahren beeinflussen und prägen. Beides in vertretbaren Maßen zu berücksichtigen, führte in der Gleitschlifftechnik zu einem Verfahren, das die Materialkosten erheblich senkt und nur geringe Schadstoffe an die Umwelt abgibt.

Einleitung


Der galvanischen und der stromlosen Abscheidung von Dispersionsschichten ist als neuem funktionellen Galvanisierverfahren viel Aufmerksamkeit geschenkt worden [1-7]. Die funktionalen Eigenschaften der Dispersionsschichten beruhen sowohl auf den dispergierten Partikeln in der Metallmatrix als auch auf den freiliegenden Partikeln, und hier insbesondere auf den nur teilweise eingebeteten Partikeln an der Schichtoberfläche. Den Eigenschaften der Metallmatrix kommt für das Erscheinungsbild der Dispersionsschichten eine bedeutende Rolle zu [8, 9].
In der vorliegenden Studie wurde der Versuch unternommen, sowohl einen neuen Typ von farbigen dekorativen Überzügen als auch von fluoreszierenden Metallschichten mit Hilfe von Dispersionsgalvanisierverfahren zu erzeugen.
Die Faktoren, die die Mitabscheidung von organischen fluoreszierenden Metallpigmenten mit Metallen beeinfiussen, wurden mit dem Ziel untersucht, derartige farbige Schichten zu erzeugen.

Phosphor-Nickel-Legierungschichten sind im Maschinenbau weit verbreitet. Grund da- für ist vor allem ihre hohe Härte, die sich beim Erhitzen auf 350-400°C noch weiter erhöht. Das häufigste Herstellungsverfahren ist die autokatalytische Vernicklung, bei der die Abscheidung mit Hilfe von Natriumhypophosphit oder eines anderen Reduktionsmittels erfolgt. Das Verfahren hat jedoch Nachteile wie hohe Arbeitstemperatur, eingeschränkte Lebensdauer des Bades und daher begrenzte Schichtdicke, Probleme mit dem Umweltschutz und andere.
Nicht nur aus diesem Grund, sondern auch wegen der ihr eigenen guten Eigenschaften, die z. B. von Weil [1] beschrieben worden sind, kann eine elektrolytische Abscheidung vorteilhafter sein. Zu den Vorteilen der elektrolytisch abgeschiedenen Schichten gehört u. a., daß die Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften (Härte, Zugfestigkeit und Young Modul) besonders bei niedrigem Phosphorgehalt besser sind.

Metallisches Aluminium ist unedel und korrodiert daher unter dem Einfluß der Atmosphäre schnell. Zum Unterschied von vielen anderen unedlen Metallen nimmt die Korrosionsgeschwindigkeit bei Aluminium jedoch bald ab und das Metall nimmt einen passiven Zustand an. Ursache dafür ist, daß sich eine dünne, aber dichte Oxidschicht bildet, die als Barriere für die weitere Korrosion wirkt. Gewöhnlich reicht eine solche Schicht aber nicht aus, um die Korrosion zu verhindern, sondern kann nur ihre Geschwindigkeit reduzieren.
Soll die Korrosionsbeständigkeit des Aluminiums verbessert werden, kann dies durch eine Erhöhung der Oxidschichtdicke geschehen. Eine der dazu angewandten Methoden ist die im weiteren beschriebene anodische Oxidation in sauren Medien.

Voraussetzung für hohe Qualität

Die Ausführungen über den Verfahrensablauf bei der galvanischen Verzinkung beruhen auf Erfahrungen eines Lohnbetriebes mit ca. 85 Beschäftigten und eigenem Anlagenbau. Von den ca. 400 t Tagesdurchsatz fallen ca. 3/4 auf Zink. Hiervon ungefähr die Hälfte auf die galvanische Verzinkung im Trommel- und Gestellbad, die andere Hälfte auf die Feuerverzinkung und mechanische Verzinkung. Der dann noch verbleibende Rest des Durchsatzes wird durch Cadmierung im Trommelbad und Phosphatierung mit verschiedenen Nachbehandlungen erreicht.
Das eigentliche Thema wird an einem Normteil dargestellt, d. h. die Frage: „Was passiert bei der galvanischen Verzinkung“ wird am Beispiel der Schraubenverzinkung erläutert. Das Lohnveredelungsteil wird also vom Ein- gang beim Lohnverzinker bis zur Auslieferung verfolgt und dabei festgestellt, was passiert.

1 Einführung


1.1 Kontaktsystem

Im Prinzip besteht ein Kontaktsystem aus einem federnden und einem formstabilen Kontaktbauelement (z.B. Stift, Messer), deren Geometrien den unterschiedlichen Schalt- und Kontaktierfunktionen anzupassen sind. Hierbei haben die galvanisch abzuscheidenden Schichten für die Funktionstüchtigkeit des Kontaktsystems ausschlaggebende Bedeutung, die wesentlich von der Kombination und den Eigenschaften der Substrat- und Schichtwerkstoffe beeinflußt wird. So erfolgt z. B. für Steckverbinder unterschiedliche Gestaltung und Beschichtung der hierzu erforderlichen Kontaktbauelemente folgendermaßen:
- Es können zwei Kontaktbauelemente als Einzel- bzw. Massenteile oder im Durchlaufprozeß als vorgestanztes Band in entsprechender Anlagentechnik selektivgalvanisch beschichtet werden.
- Erfolgt Integration der Stecker leiste als Bestandteil einer Leiterplatte, so werden die als Zungen, Stege o.a. ausgebildeten Kontaktelemente ebenfalls partiell beschichtet.

Teil 1: Die Elektronenstruktur der Atome

Einführung


Die in der Natur ablaufenden Vorgänge, die wir tagtäglich beobachten und erleben, beruhen auf Wechselwirkungen verschiedener Spezies sowohl belebter als auch unbelebter Art. Nur solche Erscheinungen, die dynamischen und nicht statischen Gesetzen gehorchen, sind der menschlichen Erkenntnis zugänglich. Durch Vergleich der sich verändernden Zustände läßt sich eine relative Aussage machen.
Einfach ausgedrückt besagt dies, daß wir die Erscheinungen in der Natur nur an den Differenzen, dem Zustand vorher und nachher,
dem Energiegefälle und den zeitlichen und räumlichen Unterschieden erkennen. So bietet sich uns das Erscheinungsbild der Natur, im Makrokosmos und Mikrokosmos, in der unbelebten und belebten Welt dar.

Zu Recht machte die DGO mit einer speziellen Vortragsreihe für „junge Kollegen“ auf der Jahrestagung in Trier und der Stiftung eines speziellen Förderpreises auf das Nachwuchsproblem in der Galvanotechnik aufmerksam.
Es sind nicht nur die ständigen qualitativen Änderungen in der Technologie, die unsere Zeit charakterisieren, sondern vor allem das atemberaubende Tempo, mit dem sie die Hürden von der wissenschaftlichen Erforschung bis zur Realisierung nehmen. Die Wissenschaft wird so zu einem unmittelbaren Produktionsfaktor und der Fortschritt eines Produktionszweiges hängt in hohem Maße vom Wissensstand und damit von der Ausbildung seiner Mitarbeiter ab.

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Bericht vom 20jährigen Geschäftsjubiläum der Firma

Zur Feier ihres 20jährigen Geschäftsjubiläums am 8. Juli 1990 hatte das Unternehmen Rothkegel Kunden, Lieferanten, Mitarbeiter und Freunde des Hauses eingeladen.
Ab 12.00 Uhr mittags wurden die Gäste begrüßt. Um die vielen geladenen Gäste bewirten zu können, war ein großes Zelt auf dem Betriebsgelände aufgestellt worden. Für das leibliche Wohl war reichlich gesorgt - ein kaltes Buffett und Getränke nach Wunsch stellten jeden Gast zufrieden.
Im Laufe des Nachmittags fanden für interessierte Besucher ständige Betriebsführungen statt.

Ein Überblick aus der Sicht des Binnenmarktes

Organisation


Die Leiterplattenindustrie nimmt in der französischen Elektroniklandschaft einen eigenen Platz ein. Dabei spielen die Mitgliedsfirmen der SYCEP-Sektion Leiterplatten eine führende Rolle.
Was ist SYCEP? SYCEP steht für „Syndicat des Industries de Composants Electriques Passif“ (Vereinigung der Hersteller passiver elektronischer Bauelemente). Dies ist eine Branchenorganisation, die der F. I. E. E., Federation des industries Electriques et Electroniques (Verband der Elektro- und Elektronikindustrie) angeschlossen ist.


Elektronik und Mikroelektronik für den technischen Fortschritt

Eine umfassende Palette an Elektronik und Mikroelektronik bot die Hannover-Messe Industrie (2. bis 9. Mai 1990), die als „Verbundmesse“ die Verzahnung der einzelnen Industriezweige klar erkennen ließ. Allein der deutsche Markt für integrierte Schaltungen beispielsweise bewegt wiederum einen Markt, der 220mal größer als der Chipmarkt selbst ist, so daß die Hebelwirkung der Elektronik und Mikroelektronik in praktisch allen technischen Bereichen deutlich wird, andererseits jedoch nicht geleugnet werden kann, daß sich die gesamte Elektronikindustrie vor allem der westeuropäischen Industrieländer mehr als bisher um eine breitere Anwendung ihrer Technik bemühen muß, um selbst und auch insgesamt die Wettbewerbsfähigkeit erhalten bzw. noch steigern zu können.

Ein Bericht von Manfred Bechtold über die große Leiterplattenfachtagung vom 23. bis 24. April 1990 in Karlsruhe
Teil 1

Die Leiterplatte wird auch in Zukunft der wichtigste Träger für die Elektronik sein und bleiben. Unter diesem Tenor trafen sich in Karlsruhe Fachleute aus allen Branchen um das zentrale Thema Leiterplatte. Anlaß war die von der VDEA/DI-Gesellschaft für Feinwerktechnik am 23.724. April 1990 veranstaltete Fachtagung Leiterplatte ’90. Diese Fachtagung, die alle zwei Jahre im Frühjahr stattfindet, behandelte das gesamte Umfeld der Leiterplatte, von den Basismaterialien über die Herstellung, dem Bestücken und Löten, bis hin zur Prüfung der fertigen Baugruppe. Um dem immensen Themenkreis gerecht
werden zu können wurden diesesmal die Vortragsreihen dreigeteilt. Die Komplexe bildeten Herstellung, Weiterverarbeitung und Prüfung.

Stand der Technik


Obwohl die Horizontaltechnik in allen Verfahrensbereichen der Leiterplattenfertigung auf dem Vormarsch ist, wird die Galvanisierung vorwiegend noch vertikal, d.h. im Tauchverfahren durchgeführt. Im folgenden soll der gegenwärtige Stand der Technik der Tauchgalvanikanlagen dargestellt und dabei besonders die Punkte herausgestellt werden, die in Bezug auf eine Gegenüberstellung mit Horizontalanlagen von Interesse sind.

Stand der Technik

1 Kriterien für den Einsatz von horizontal arbeitenden Durchlaufanlagen

Die Anwendung horizontal arbeitender Durchlaufanlagen für die industrielle Herstellung von Leiter- platten ist so alt wie die Leiterplattenherstellung selbst. Am Beispiel einer zweiseitigen Leiterplatte mit metallisierten Lochwandungen sei hier das verbreitetste Verfahren, das Subtraktiv-Verfahren, schematisch aufgezeigt (Schema 1).

Auf dem durch freie Konkurrenz bestimmten Markt eines Produktes gibt es weder superhohe noch superniedrige Preise. Der Wettbewerb bewirkt, daß sich diese auf einem bestimmten Niveau einspielen. Wer höheren Gewinn erzielen will, muß billiger produzieren. Dies gilt gleichermaßen für den nationalen und den internationalen Markt und für alle Produkte, also auch für Leiterplatten.

Die Stoffvielfalt, insbesondere im Hinblick auf Handelsnamen von Stoffgemischen usw. Ist äußerst umfangreich. Der Oberflächentechniker, insbesondere der Galvaniseur hat es mit einer Vielzahl verfahrensbedingt zu benutzender Gefahrstoffe zu tun. Wie kann er Informationen über Stoffe erhalten, die ihm unbekannt sind?

Die nachstehend wiedergegebene, der vom Bundesumweltministerium herausgegebenen Z. Umwelt 1/1990 entnommene Veröffentlichung vermittelt eine diesbezügliche Informationsübersicht