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Unter besonderer Berücksichtigung der Spültechnik und der Abwasserbehandlung


1 Einleitung


In den neuen Bundesländern gibt es etwa 500 bis 600 Galvaniken in Form von Abteilungen in Industriebetrieben, von Handwerksbetrieben sowie von Lohnbetrieben. Vorherrschend ist die Form der Galvanikabteilung in Industriebetrieben, weil diese in der Planwirtschaft dem Zwang unterlagen, autark zu bleiben und sich möglichst nicht in Abhängigkeiten zu begeben.


Betriebsstätten mit relativ geringem Anfall metallhaltiger Abwässer können das extern zu regenerierende Decker-lonenaustauschersystem zur Kreislaufführung sämtlicher Spülwässer einsetzen. Das Verfahren illustrieren die Abb. 1-3.
Dadurch wird eine Abwasserableitung bzw. Abwasserbehandlung vermieden, der Bedienungsaufwand minimal gehalten und Frischwasser eingespart.
Die lonenaustauscherpatronen sind mit 30 I Harz befüllt und haben ein Transportgewicht von ca. 35-40 kg.
Anhand von Beispielen sollen im weiteren drei Betriebe vorgestellt werden, die seit zwei Jahren auf diese Weise eine abwasserfreie Galvanik betreiben.

Vor gut vier Jahren führte der Autor an dieser Stelle [1] unter der Überschrift „Chlorierte Lösemittel - Eine bleibende Gefahr für das Grundwasser?“ unter anderem aus:
„Einige leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) haben als Lösemittel eine breite Anwendung gefunden und sind dabei nicht immer mit der notwendigen Sorgfalt gehandhabt worden. So finden sie sich heute vielerorts im Grundwasser, wo sie ohne Frage nicht hingehören.

Heute sind die Gefahren erkannt, und sie können beherrscht werden. Es gilt nun, das Problembewußtsein aller CKW-Anwender zu schärfen und ihnen zu zeigen, wie mit diesen Stoffen sicher für Mensch und Umwelt umgegangen werden kann.
Die hier diskutierten chlorierten Lösemittel haben eine Reihe von nicht zu übersehenden Vorteilen. Es sind dies insbesondere:

- Hohes Lösevermögen für Fette, Öle, Harze und 
Wachse
- Einfache Rückgewinnung des Lösemittels durch 
Destillation 

- Kein Flammpunkt – Hohes Sicherheitsniveau bezüglich Brand- und Explosionsschutz 

- Niedrige Verdampfungswärme – Energiesparende Anwendung 

- Günstiger Preis 


Die bundesdeutschen Abfallberge türmen sich: 40 Millionen t/a Hausmüll nach der deutschen Wiedervereinigung. Von kompetenter Seite verlautet, daß auch Verpackungsordnung und Duales System keine Größenordnungen verändern. Da nimmt sich die Galvanotechnik mit 50000 bis 100000 t/a relativ gering aus. Zu verdanken ist dieses geringe Aufkommen den bereits seit Ende der sechziger Jahre getätigten erheblichen Investitionen.

Eine aktuelle Firmenkooperation im Bereich der Dünnschicht-Technik meldet Norwegian Talc Deutschland GmbH, Bad Soden-Salmünster. Das Unternehmen ist seit einigen Jahren der europäische Vertriebspartner des amerikanischen Herstellers CERAC. CERAC bietet weltweit das umfassendste Programm an Sputtering Targets für Elektronik, Optik und tribologische Schichten sowie an hochreinen Aufdampfchemikalien aller Art und Form für sämtliche Anwendungen der PVD-Dünnschichttechnik. CEFMC gilt heute als führender Anbieter heißgepreßter Targets wie Oxide, Fluoride und Boride etc.


Ein galvanischer Handwerksbetrieb wurde 100 Jahre alt

Bericht von einer Feierstunde zum 100jährigen Bestehen der Metallveredlung Julius Fingerte & Söhne in Esslingen

Vor 100 Jahren, am 25. August 1890, gründete Wilhelm Klinger in der Esslinger Altstadt eine Werkstatt zum Gravieren, Versilbern und Vernickeln. Am 5. September 1929 erwarb sie dann Julius Fingerte, der sie durch Mithilfe seiner Frau unter der Firmenbezeichnung: Julius Fingerte, vormals Wilhelm Klinger, Galvanische Anstalt, Esslingen weiterbetrieb. Im Jahre 1951 traten die Söhne Emil (Maschinenbaumeister) und Erich (Galvaniseurmeister) als Mitinhaber in den Betrieb ein, der ab diesem Zeitpunkt als: Julius Fingerte & Söhne oHG, Metallveredlung, Esslingen, firmiert.

Bericht über die Inbetriebnahme einer vollautomatischen Eloxalanlage in der Fa. Galvano GmbH Wernigerode am 11. Oktober 1991

Der 11. Oktober war ein bedeutungsvoller Tag für den Oberflächenveredlungsbetrieb Galvano GmbH in Wernigerode und im erweiterten Sinne für die gesamte Galvanobranche der ehemaligen DDR. An diesem Tag wurde in dem Unternehmen eine der modernsten Anodisier- und Färbeanlagen feierlich in Betrieb genommen, die in einer Rekordzeit von nur sieben Monaten errichtet wurde.

Abscheidung, Eigenschaften, Meßmethoden, Qualitätssicherung

Bericht über eine Veranstaltung der Technischen Akademie Esslingen am 12./13. Juni 1991

Galvanische Verfahren ermöglichen die Abscheidung von Metall- und Legierungsüberzügen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Durch die Zusammensetzung der Elektrolyte und die Abscheidungsbedingungen lassen sich diese steuern und den unter- schiedlichen Forderungen an die Oberflächeneigenschaften anpassen. Um dies gezielt zu können, bedarf es einerseits gründlicher Kenntnisse über den Zusammenhang zwischen dem Abscheidungsprozeß und den Schichteigenschaften. Andererseits ist es notwendig, Meßmethoden für die einzelnen Eigenschaften zu kennen, mit deren Hilfe sie mit ausreichender Genauigkeit und Reproduzierbarkeit gemessen werden können.

Jahresbericht 1990 der BAM

Im Jahresbericht 1990 der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin, wird zunächst darauf hingewiesen, daß sich mit der Schaffung der Wirtschafts- und Währungsunion zwischen beiden Teilen Deutschlands und dem Beschluß zur deutschen Einheit am 3. Oktober 1990 für die BAM und für das Materialprüfwesen in der erweiterten Bundesrepublik neue Rahmenbedingungen ergeben haben, nach denen der BAM 358 neue Planstellen zugewiesen wurden, von denen 67 Stellen aus den alten Bundesländern, 291 aus den neuen Bundesländern besetzt werden konnten.

Neu- und Weiterentwicklungen in der chemischen Technik und Biologietechnologie präsentierten 3200 Aussteller aus 30 Ländern auf der ACHEMA ’91, die vom 9. bis 15. Juni in Frankfurt/M. stattfand und etwa 275 000 Fachbesucher zählte. Dabei Ist zu berück- sichtigen, daß die ACHEMA im Gegensatz zu üblichen Messen nicht als Treffpunkt für Geschäftsabschlüsse gilt, sondern vielmehr den Erfahrungsaustausch und die „Diskussion am Objekt“ zum Ziel hat.

Schwachsaure Zinkbäder:
ohne oder mit Ammoniumchlorid?

Frage: Wir haben unser Ammoniumchloridhaltiges Bad vor etwa sechs Jahren aus Gründen der Abwasserbehandlung durch einen Ammoniumchlorid-freien Elektrolyten auf Kaliumchlorid-Basis ersetzt. Seit man für solche Bäder spezielle Zusätze erhält, sind wir an und für sich zufrieden. Unsere Galvanotechniker behaupten aber, daß kompliziertere Teile bei Anwesenheit von Ammoniumchlorid besser ausgestreut würden, der Glanz gleichmäßiger und das Bad stabiler sei. Auch sollen die Betriebskosten eines solchen Elektrolyten niedriger sein. Sie möchten das Bad daher umstellen. Damit liegen sie im Clinch mit unserem Abwasserbeauftragten, der auf die komplexbildenden Eigenschaften des Ammoniumchlorids hinweist und sich um seine Einleitewerte sorgt. Selbstverständlich würden wir gerne besser und billiger produzieren, aber wir wollen auch kein Risiko beim Abwasser eingehen. Wie sollen wir uns verhalten?


Forschung und Entwicklung von Oberflächenbeschichtungen in England

Abgesehen von verschiedenen Projekten, die an Universitäten und Hochschulen laufen, existieren in Großbritannien zwei Forschungszentren für Oberflächenbeschichtungen. In Teddington, in der Nähe von Lon- don, befindet sich die Paint Research Association (Farbforschungszentrum), die sich neuerdings jedoch PRA nennt, um den Aspekt „Farbe“ nicht so sehr zu betonen. Es stellt ein Forschungszentrum für alle Arten von organischen Beschichtungen dar. Jede Einzelperson oder Organisation kann Mitglied des PRA werden. Tatsächlich gibt es viele Mitglieder aus dem Ausland, die den Beratungsservice des PRA, seine Testeinrichtungen oder die Möglichkeit nutzen, Kosten einzusparen, indem sie Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in den gut ausgestatteten Labors des PRA ausführen lassen.

Thomas Jefferson, Präsident der Vereinigten Staaten von Amerika von 1801 bis 1809, war ein sehr universell hochtalentierter Mann. In den Jahren vor seiner Präsidentschaft war er in Nachfolge von Benjamin Franklin amerikanischer Botschafter in Frankreich. Die enge Zusammenarbeit brachte es mit sich, daß er die Lebensgewohnheiten von Franklin kennenlernte; u.a. fiel ihm auch auf, daß dieser eine praktische bifokale Brille benützte. Als er in späteren Jahren ebenfalls eine Brille benötigte, erinnerte er sich daran und versuchte, sich ebenfalls eine solche zu beschaffen. Er wollte damit seine Lesebrille ersetzen, die - wie damals im Handel üblicherweise erhältlich - eine runde oder ovale Form hatte.

Eine Betrachtung von „EAST- spezial"

Die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie in der Weltwirtschaft ist stark gefährdet, wenn in den nächsten Jahren nicht mehr Gewicht auf die Aus- und Weiterbildung von Fach- und Führungskräften gelegt wird.

Zu diesem Ergebnis kam das IRDAC (Industrial Research and Development Advisory Committee of the Commission of the European Communities) in einem Bericht über Qualifikationsdefizite in Europa, der im Februar dieses Jahres in Brüssel veröffentlicht wurde.

Am Anfang einer jeden Oberflächenbehandlung steht die Reinigung der Werkstücke in meist wäßrigen Systemen. Tabelle 1 listet die heute verwendeten wäßrigen Reiniger in industriellen Einsatzgebieten auf, eingeteilt nach dem pH-Wert der Lösungen, der möglichen Inhaltsstoffe und den möglichen Anwendungen.

Je nach Anwendungsgebiet und spezifischen Anforderungen an den Reiniger können sich die angegebenen pH-Grenzen verschieben und überschneiden. Das gilt auch für die Anwendungsgebiete und Inhaltsstoffe mit dem Ziel, eine optimale Einstellung des Reinigers auf das Anwendungsgebiet, auf den vorgesehenen Anlagentyp, auf die vor- gegebenen Anforderungen und auf möglichst weitgehende Umweltverträglichkeit zu erreichen.

Einleitung


An mechanisch lös- bare elektrische Kontakte der Schwachstromtechnik werden immer höhere Anforderungen hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Lebensdauer unter Einsatzbedingungen gestellt [1, 2, 3] Der Durchgangswiderstand eines Kontaktpaares darf unter Betriebsbedingungen während der Einsatzzeit einen bestimmten Grenzwert, der zum Ausfall des Systems führen könnte, nicht überschreiten.

Die elektrochemische Metallbearbeitung (ECM) ist ein Fertigungsverfahren, bei dem im Gegensatz zur Galvanotechnik nicht kathodenseitig Metalle abgeschieden werden, sondern der zu bearbeitende Werkstoff durch elektrochemische Reaktionen anodenseitig abgetragen wird [1 bis 4],
Die gewünschte Geometrie wird durch annähernd spiegelbildliche Abbildung einer kathodisch polarisierten Werkzeugelektrode er- zeugt (Abb. 1). Der benötigte Stromtransport erfolgt über eine elektrisch gut leitende, hochkonzentrierte wäßrige Elektrolytlösung (ca. 15 bis 20Gew.%), welche im Kreislauf gefahren wird. In diese Elektrolytlösung gehen die durch die anodische Metallauflösung aus dem Werkstück erzeugten Metallionen über und werden abtransportiert (Abb. 2).

Der Begriff „Oberflächentechnik umfaßt eine Fülle von Fertigungsverfahren. Der Vortrag behandelt im Schwerpunkt Prozesse der Galvanik und Lackierung zur Herstellung beschichteter Karosserien und Anbauteile. Dazu werden sowohl anorganische Stoffe (Metalle, Salze), als auch organische Beschichtungsstoffe (Lacke, PVC-Plastisole, Wachse), eingesetzt.
Die folgenden Ausführungen gliedern sich in die Darstellung der Aufgaben der Oberflächentechnik mit anschließender Kostenbetrachtung, in die Erläuterung der aktuellen Entwicklungseinrichtungen und in eine Betrachtung der Umweltschutzgesichtspunkte. Ein allgemeiner Überblick über resultierende Anforderungen an Mensch und Anlagentechnik, aber auch an die chemische Industrie bildet den Abschluß.

Teil 1: Verfahren zur Bestimmung der Wasserstoffaufnahme und der Wasserstoffsprödigkeit


Das Problem der Wasserstoffaufnahme und der Wasserstoffsprödigkeit von Eisen und Stahl hat eine lange Geschichte. Schon im Jahre 1869 berichtete der russische Akademiker deutscher Abstammung, B. S. Jakobi, in der Abteilung für physikalisch-mathematische Wissenschaften der Russischen Akademie der Wissenschaft über „Die Aufnahme von Wasserstoff durch galvanisches Eisen“ [1]. Der Professor an der Petersburger Universität R. E. Lenz, dem es im gleichen Jahr gelungen war, den Grad der Absorption von Gasen (vor allem von Wasserstoff) durch elektrolytisches Eisen zu bestimmen, wies darauf hin, daß die Bruchfestigkeit und Sprödigkeit des Eisens von der Menge der aufgenommenen Wasserstoffe abhängen [2], Im Jahre 1917 [3] fand man schließlich, daß die nach einer cyanidischen Vercadmung beobachtete Verringerung der Plastizität von Federstahl mit der Wasserstoffaufnahme und dem Auftreten der sogenannten Wasserstoffsprödigkeit verbunden ist.


Die Edelmetalle Silber, Gold und die sechs Platinmetalle Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin, sind aufgrund ihrer Eigenschaften schon sehr früh als elektrische Kontaktwerkstoffe erkannt worden. So wird die Entdeckung der guten Kontakteigenschaften des Goldes im 18. Jahrhundert Benjamin Franklin zugeschrieben. Neben den technisch-chemisch-pysikalischen Eigenschaften spielt aber bei der industriellen Massenfertigung besonders der Preis eine Rolle. Zusätzlich ist noch zu beachten, daß bei einem Kontakt bzw. dessen Beschichtung meistens das Volumen und nicht die Masse entscheidend ist, d. h. die Schichtdicke ist bedeutend.