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Bericht über ein Seminar des Haus der Technik e. V., Essen

Trotz der im Allgemeinen sorgfältig durchgeführten Auslegung und Konstruktion von Maschinen und Anlagen kommt es in der betrieblichen Praxis immer wieder zu Schadensfällen. Vielfach liegt die Ursache in örtlich oder zeitlich begrenzt auftretenden Überbelastungen sowie chemischen und tribologischen Beanspruchungen, die im Rahmen der zwangsläufig für die Konstruktion gemachten vereinfachenden Annahmen nicht in ausreichendem Maß berücksichtigt werden. Ist der Schadensfall eingetreten, so können mit den modernen Methoden der Schadensanalytik effektiv zugrunde liegende Mechanismen und Ursachen identifiziert und häufig das wiederholte Auftreten von ähnlichen Schädigungen vermieden werden. Neben möglichen Produktionsausfällen und den damit verbundenen wirtschaftlichen Schäden gilt es dabei insbesondere, die Beeinträchtigung von Mensch und Umwelt zu verhindern oder zu reduzieren.

Unter dem Motto 30 Jahre Laser-Technologie veranstaltete die Fachhochschule Mittweida am 6. und 7. November 2003 ihre 16. Internationale Konferenz. Die Hochschule blickt auf eine 30-jährige Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Lasertechnologie zurück. So stand das Thema Laser- technologie im Vordergrund der Plenarvorträge. Außerdem bot das Vortragsprogramm zu nachfolgenden Komplexen Interessantes aus Forschung und Praxis an:

– Moderne Verfahren und Anwendungen in der Oberflächentechnik,

– Innovative Produkt- und Prozessentwicklung,

– Medizintechnik,

– Bildungstechnologien,

– Technischer Fortschritt im Spannungsfeld von Effektivität und Humanität.Bericht über die 16. Internationale Konferenz der Fachhochschule Mittweida

Was bringt uns 2004?

Wenn Sie dies lesen, ist es nicht mehr der Anfang von 2004, aber es ist immer noch früh genug für einige Vorhersagen für dieses Jahr. Natürlich kann jeder versuchen, in die Zukunft zu blicken und sicherlich bin ich nicht klüger als meine Kollegen oder viele unserer Leser, deren Weitblick ihr Geschäft in schwierigen Zeiten am Leben erhält. Aber wenn England der halbe Weg in die Neue Welt ist, werden vielleicht meine Vorhersagungen anders sein! Hinsichtlich der globalen Wirtschaft ist der Dollarkurs mit Sicherheit der wichtigste Faktor. In der Vergangenheit waren verschiedene Stimmen in Washington zu hören, einige führten Gründe für einen starken Dollar an, andere für einen tieferen Kurs. Es scheint, dass die letzte Gruppe die Argumentation gewonnen hat. Die Amerikaner sehen nun, wie man mit einem schwachen Dollar lebt, und für die meisten von ihnen ist dies kein Problem. Für viele US-amerikanischen Geschäftsleute ist dies einfach eine gute Nachricht. Mehr Amerikaner werden ihre Ferien dieses Jahr zu Hause verbringen. Einige kalifornische Weinhersteller werden ein gutes Jahr haben. Der Absatz von Luxuslebensmitteln und -getränken aus Europa wird darunter leiden. Frankreich wird eher als Deutschland der Hauptverlierer sein, und zwar am meisten im Weingeschäft. Es gibt einen weltweiten Weinüberschuss und einige Weine z.B. aus Moldawien oder Bulgarien sind sehr billig, während Weine aus Australien, Neuseeland, Kalifornien erstklassig sein können.

Robuste Aluminiumkonjunktur 2003 – Produktion und Umsatz auf Vorjahresniveau

Die deutsche Aluminiumindustrie berichtet über ein durchwachsenes Geschäftsjahr 2003. Armin Weinhold, Präsident des GDA, Gesamtverband der Aluminiumindustrie, äußerte sich anlässlich der Jahrespressekonferenz des Verbandes jedoch zuversichtlich über die weiteren Per- spektiven seiner Branche: Die Aluminiumindustrie blieb von der gesamtwirtschaftlichen Schwäche nicht verschont, zeigte sich aber dennoch in einigen Marktsegmenten robust. Für das laufende Jahr erwarten wir einen leichten Produktionszuwachs bei nahezu gleich bleibendem Branchenumsatz Für 2004 rechnet Weinhold mit einer besseren Entwicklung der Aluminiumkonjunktur. Die Nachfrage ziehe zurzeit leicht an und festige sich insbesondere in den Marktsegmenten Automobil und Verpackung.

Ein Galvi, werkelt vor sich hin

Mit den Gedanken anderswo

Saß plötzlich in dem Bade drin

Und kriegt ´nen gold´nen Po

Bericht von den 6. Dresdner Korrosionsschutztagen am 11. und 12. Dezember 2003

Am 11. und 12. Dezember 2003 fanden im Dorint-Hotel Dresden die vom Institut für Korrosionsschutz Dresden (IKS Dresden) zusammen mit dem Gemeinschaftsausschuss Verzinken und der Gesellschaft für Korrosionsschutz-Regionalsektion Ost veranstalteten 6. Dresdner Korrosionsschutztage statt. Dieses Seminar, das inzwischen in Deutschland eine gewisse Tradition hat, war diesmal dem Thema Feuerverzinken und dem Beschichten feuerverzinkter Erzeugnisse gewidmet. Ca. 120 Teilnehmer aus der Industrie, ausschreibenden Behörden und wissenschaftlichen Einrichtungen zeigten, dass mit dem gewählten Thema ein interessanter Problemkreis angesprochen worden war.

Galvanotechnik vor 100 Jahren

(Fortsetzung)

Seit mehreren Jahren sieht man im Handel vielfach Stücke, welche gleichzeitig ein glänzendes, also auf nassem Weg hervorgebrachtes, und ein mattes, durch Feuervergoldung erzeugtes Ansehen haben.

Hierzu verfährt man folgendermaßen: Stellen, die matt werden sollen, werden zuerst mittelst Amalgam vergoldet, erhitzt, gekratzt und erhöht, darauf vergoldet man das ganze Stück mit Hilfe der Batterie, ohne sich darum zu bekümmern, ob sich noch Gold auf den schon vergoldeten Flächen absetzt. Man kratzt alsdann sorgfältig die ganze Oberfläche und bestreicht, indem man die feuervergoldeten Stellen frei lässt, die nur naß vergoldeten Flächen mit einem Brei von spanisch Weiß, Wasser und Leim und darauf mit einem dicken Teig von Ofenerde; man läßt trocknen, überzieht die freigelassenen Stellen mit Vergoldermatt, verfährt, wie oben angegeben, um das Matt entstehen zu lassen, und löst alsdann mittelst durch Salzsäure angesäuerten Wassers das spanisch Weiß und die Ofenerde. Das Überziehen mit der Leimmischung hat nur den Zweck, eine zu intensive Einwirkung der Wärme auf die naß vergoldeten Partien zu verhindern, diese werden alsdann nochmals gekratzt, wenn es nötig ist, dabei aber mit der größten Sorgfalt verfahren, um die matten Stellen nicht zu verletzen. Darauf wird poliert.

Leicht und effizient

Unverzichtbare Bestandteile Man sieht sie im Allgemeinen nicht, doch sie sind fast allgegenwärtig: Wenn es darum geht, mit technischen Mitteln Wärme oder Kälte zu erzeugen, sind Wärmetauscher unverzichtbar. Ob im Automobil, in der Klimatechnik, selbst in der Solartechnik – überall werden geschlossene Kreisläufe verwendet, bei denen ein Wärmeträger an einer Stelle Energie aufnimmt, die er an einer anderen Stelle wieder abgibt. In zunehmendem Maß verwendet man dabei Rohre und Profile aus Aluminium. Sie sorgen für behagliche Wärme oder Kühle und tragen wesentlich zu einer wirtschaftlichen und umweltfreund- lichen Nutzung der Energiereserven bei.

Coulometrisches Messgerät für Schichtdicken misst auch elektrochemische Ablösepotenziale

Um die richtige Galvanisierung korrrosionschützender Nickel-Mehrfachschichten auf Metallen und Kunststoffen für verchromte Zierteile im Fahrzeugbau zu prüfen, muss man zum einen die Dicke, zum anderen die zwischen den einzelnen Schichten bestehenden elektrochemischen Potenziale messen. Bisher erfolgt eine Überprüfung anhand teurer und zeitaufwändiger Salzsprühtests, die erst nach mehreren Stunden ein Ergebnis liefern. Damit sind diese Tests nicht geeignet zum Steuern eines laufenden Galvanikprozesses. Benötigt wird eine prozessnahe Qualitätssicherung für die korrosionsverhindernden Nickel-Mehrfachschichten, die aus üblicherweise zwei bis vier verschiedenen Nickelschichten bestehen. So werden z.B. auf einer Kupfergrundschicht Schichten aus Halbglanznickel, hochschwefelhaltigem Nickel, Glanznickel und mikrorissigem oder mikroporigem Nickel abgeschieden und darauf die abschließende Chromschicht.

Für die Entwicklung verbrauchs- bzw. ge- wichtsoptimierter Kraftfahrzeuge ist es erforderlich, konsequenten Leichtbau zu betreiben. Dies verlangt den Einsatz von Aluminium, Magnesium, höherfesten und legierten Stählen sowie Kunststoffen und damit alle Möglichkeiten des Mischbaus. Der Konstruktionswerkstoff Magnesium steht aufgrund seiner geringen Dichte im besonderen Interesse: gegenüber Aluminium und seinen Legierungen kann das Gewicht bei gleichem Bauvolumen theoretisch nochmals um 33 % reduziert werden. Diese Gewichtseinsparung ist jedoch in der Praxis nicht realisierbar, da der - im Vergleich zu Aluminium - niedrigere E-Modul von Magnesium (45 im Vergleich zu 70 GPa) zusätzliche Versteifungsmaßnahmen verlangt. Immerhin verbleibt auch dann noch ein Einsparpotenzial von 20 % gegenüber einer Aluminiumkonstruktion gleicher funktioneller Eigenschaften erhalten. Dem unbestreitbaren Gewichtsvorteil des Magnesiums stehen jedoch Nachteile gegenüber, zu denen seine hohe Korrosionsgefährdung und relativ geringen Festigkeitskennwerte gehören. Zusätzlich ist eine ausgeprägte Anisotropie zu nennen. Diese aus dem hexagonalen Kristallsystem ableitbare Eigenschaft bedingt eine stark eingeschränkte Verformbarkeit, so dass gegenwärtig vorrangig Guss-Applikationen zum Serieneinsatz gelangen.

Räumlich spritzgegossene Schaltungsträger (3D-MIDs, 3D-moulded interconnect devices) werden zukünftig in der Lage sein, herkömmliche zweidimensionale Leiterplatten sinnvoll zu ergänzen. Das LPKF-LDS- Verfahren (Laser-Direkt-Strukturierung) geht von dotierten Kunststoffen aus, die nach der Laserstrukturierung einen additiven Leiterbahnaufbau durch stromlose Metallisierung ermöglichen. Die Grundidee dieser Technologie besteht darin, dass bei Einwirkung der Laserstrahlung spezielle metallorganische Substanzen im Kunststoff aktiviert werden und eine nachfolgende stromlose Metallisierung ermöglichen. Bei der Laserstrukturierung wird gleichzeitig die erforderliche Oberflächenstruktur an der Grenzfläche Kunststoff - Metall erzeugt, die für eine hohe Haftung (> 8 N/cm) verantwortlich ist. Es wird über die dotierten, laseraktivierbaren Kunststoffe berichtet, auf die Laser- und Verfahrensparameter bei der stromlosen Metallisierung eingegangen und die praktische Anwendung am Beispiel eines teilaromatischen, hochtemperaturbeständigen Polyamids (PA6/6T) gezeigt. Messungen der Haftfestigkeit am Kunststoff-Metallverbund und Veränderungen der Oberflächenenergie nach der Laserstrukturierung werden vorgestellt.

-Fortsetzung aus Galvanotechnik 2/2004-

6.6 Selektivabscheidung ohne Masken

Das Tampongalvanisierverfahren ist ein vergleichsweise altes Galvanisierverfahren. In einem deutschen Patent aus dem Jahre 1884 wird ein galvanisches Verfahren beschrieben, bei dem Bürsten oder Pinsel als Elektrolytträger eingesetzt werden. 1956 wurde dieses Patent von einem Franzosen namens Ixci aufgegriffen. Er entwickelte daraus das so genannte Tampongalvanisierverfahren. Am anschaulichsten kann das Tamponverfahren mit einem Filzschreiber verglichen werden. Anstatt mit Tusche oder Tinte, ist der Filz eines Galvanisierstiftes mit Elektrolytflüssigkeit getränkt. Die Hülle des Filzschreibers sei aus platiniertem Titan gefertigt und übernimmt die Funktion einer unlöslichen Anode. Nach Anschluss einer Gleichstromquelle kann nun ein mit dem Minuspol dieser Stromquelle verbundenes Metallstück durch gezielte Wischbewegungen selektiv galvanisiert werden. Tampongalvanisiergeräte in der beschriebenen Art werden auch heute noch in ähnlicher Form eingesetzt. Sie dienen zum selektiven veredeln von Schmuckstücken. Andere Verfahren werden eingesetzt, um verschlissene Lagerflächen von riesigen Schiffsmotoren galvanisch aufzufüttern.

Electrochemical coatings are often employed as an ideal means of improving one or more surface properties, chemical, mechanical or optical. In addition to adequate corrosion resistance these are employed to provide the requisite thermal control properties. The coatings used in space missions, however, require higher standards and better control than those used for ground applications because on-orbit spacecraft is not approachable for repair and space conditions are very severe [1]. Mass reduction is an important criterion in spacecraft design because the cost of spacecraft launch is enormous. Among the conventional structural materials used in spacecraft construction aluminum alloys are the primary materials. Most of the spacecraft components made out of aluminum alloys are anodized to obtain a protective oxide film and to improve their heat radiation characteristics. // 

Elektrochemische Schichten werden häufig als ideales Werkzeug zur Verbesserung der chemischen, mechanischen oder optischen Eigenschaften von Oberflächen eingesetzt. Zusätzlich zu einer guten Korrosionsbeständigkeit ermöglichen sie auch die Einstellung einer Wärmeregulierung. Die in der Weltraumtechnik verwendeten Schichten müssen in diesem Zusammenhang höhere Standards erfüllen als Schichten für den Erdeinsatz, da Weltraumfahrzeuge nicht repariert werden können und die Weltraumbedingungen sehr hart sind [1]. Gewichts- reduzierung ist ein wichtiger Punkt für die Weltraumtechnik, da die Kosten für den Transfer in den Weltraum enorm sind. Unter den Werkstoffen für die Raumfahrt spielen Aluminiumlegierungen die größte Rolle. Die meisten der Raumfahrzeugteile aus Aluminiumlegierungen sind anodisiert, um einen gut schützenden Oxidfilm zu erhalten und die Wärmeabstrahlungscharakteristik zu verbessern.

Sicherung und Verbesserung der Prozessfähigkeit ist eine im Rahmen des gegenwärtigen QM-Systems häufig gestellte Forderung. Die Abläufe zur Bestimmung und Schaffung der Voraussetzungen zur Ermittlung der Prozessfähigkeit werden dargestellt. Ausgehend von der dann vorhandenen Prozessfähigkeit werden Abläufe und Methoden zur ständigen Verbesserung (KVP) der Prozessfähigkeit gezeigt.

Einer kürzlich veröffentlichten Statistik (Erfassungszeitraum 2001) zu Folge liegen die europäischen Staaten bei den Ausgaben für F&E in Höhe von etwa 2 % des Bruttosozialproduktes deutlich hinter den führenden Nationen Japan mit fast 3 % und USA mit 2,8 %. Innerhalb der EU führen Schweden mit 4,3 % und Finnland mit 3,5 %, während Deutschland mit 2,5 % noch über dem Durchschnitt liegt. Trotz aller Mängel der Statistik konnte man in jüngster Zeit auch als Nichtstatistiker feststellen, dass das Entwicklungstempo in Deutschland eher mäßig war. Hierfür lassen sich sicher viele Gründe anführen, angefangen von fehlendem Nachwuchs im technischen Bereich bis zu den finanziellen Problemen der Investoren – Staat, Unternehmen und private Kunden.

Auf der Grundlage des EU-Monitoringsystems liegen nunmehr die Trends der THG-Emissionen in den EU-Mitgliedstaaten (MS) zwischen 1990 und 2000 vor. Nachfolgend werden die Entwicklungen dargestellt und die Abweichungen von den im Rahmen der EU-Lastenverteilung akzeptierten Zielen dargestellt (Tab. 1). Betrachtet man die Entwicklung seit 1990, so lassen sich folgende Ländergruppen bilden:

– MS, die bereits weit aus ihrem Zielkorridor herausgelaufen sind: Belgien, Dänemark, Irland, Italien, Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien.

– MS, die ihre burden-sharing-Zusage bereits erfüllt haben und die ihre Zusage voraussichtlich auch einhalten können – business as usual unterstellt: Finnland, Frankreich, Luxemburg.

– MS, die ihre burden-sharing-Zusage zwar erfüllt haben, aber auf Grund der laufenden Entwicklung ihr Ziel voraussichtlich verfehlen werden: Großbritannien, Griechenland.

Die Entwicklung der Wälzkathodenzelle, eines elektrochemischen Reaktors zur Behandlung von Prozesswässern, wird dargestellt. Während zu Beginn nur eine Eintrommelvariante zur Verfügung stand, beinhalten die modernen Reaktoren mit Belastungen bis zu 500 A eine Kaskadenkonstruktion, die den Elektrolyseprozess erheblich effizienter gestaltet. Mathematische Modelle waren ein wesentliches Mittel bei der Auslegung von Reaktorvarianten und der Nachrechnung von Anwendungsfällen. Verschiedene Modelle mit unterschiedlicher Komplexität werden vorgestellt und diskutiert. Ergebnisse von Reaktoranwendungen werden abschließend präsentiert.

Die International Surface Preparation Corporation (ISPC) gab am 22. Juli 2003 bekannt, dass sie mit der United States Filter Corporation (USFilter) ein Abkommen über den Erwerb der USFilter’s Surface Preparation Group getroffen hat, dem weltweit führenden Anbieter für oberflächentechnische Ausrüstungen, Ersatzteile und Verbrauchsgüter. ISPC ist im Privatbesitz von Investmentpartnern in Colorado, Texas und New York, geführt von Bard & Company Inc. in Evergreen, Colorado. USFilter ist eine Tochter von Veolia Environnement.

Wenn ein Produkt bei einem Abnehmer zu einem Gesundheitsschaden führt, taucht die Frage auf, ob dafür der Hersteller verantwortlich gemacht werden kann. Generell ist der Abnehmer verpflichtet, den Nachweis zu führen, dass sich der Hersteller nicht sachgemäß verhalten hat. Allerdings hat der Hersteller Maßnahmen zu treffen, die zur Vermeidung von Gefahren, die von seinem Produkt ausgehen, sowohl erforderlich als auch zumutbar sind. Dafür hat die Rechtsprechung bestimmte Vorstellungen entwickelt. Insoweit ist von Konstruktions- und Instruktionsfehlern die Rede.

Wasser ist nicht nur ein wertvoller Rohstoff für die Industrie sondern auch ein gutes Lösungsmittel zum Reinigen in der Oberflächentechnik. Wenn dabei auch noch besonderer Anforderungen an das Spülgut gestellt werden, muss das eingesetzte Wasser besonders vorbehandelt werden, damit nach dem Reinigungsprozess keine Rückstände auf der behandelten Oberfläche verbleiben. Spülprozesse mit hochreinem Wasser sind daher in der Flachglasindustrie genauso wichtig wie in der Schmuckindustrie oder beim Spülen von Oberflächen vor der Metallisierung. Der wirtschaftlichen Herstellung dieses Wassers kommt daher eine besondere Bedeutung zu. Der vorliegende Beitrag behandelt die derzeit auf dem Markt vorhandenen Verfahren und zeigt den zukünftigen Weg.

Unsere Welt wächst zunehmend enger zusammen. Wirtschafts-Allianzen, Staatenbünde oder auch die Europäische Gemeinschaft. Globalität ist gefragt. Die Politiker gehen mit großem Ehrgeiz ans Werk. Und gelegentlich fragt man sich, ob sie sich noch dem inländischen Wähler oder überwiegend dem Wohl der Staatengemeinschaft verpflichtet fühlen. Was bringt es aber für den Bürger oder Kleinunternehmer? Die Gesetzes- und Vorschriftenflut, die sich bislang auf die Kommunal-, Landes- und Bundesebene erstreckte, wird um die Europäische Ebene erweitert. Es ist fraglich, ob sie dadurch transparenter wird. Vielmehr werden noch mehr politische wie wirtschaftliche Interessen hineinspielen. Der bislang von der EG durch Grenzen getrennte Wettbewerb durch die östlichen Niedriglohnländer wird mit der angestrebten Erweiterung noch drückender und legalisiert. Die sozialen Folgen werden wir zu tragen haben. Die in potentiellen EG-Mitgliedsländern ausgeprägte Korruption wird sich auf die übrigen Staaten auswirken, desgleichen die teilweise erhebliche Kriminalität. Und wenn die Türkei zum Mitglied der Europäischen Union wird, so werden Probleme von Glaubensfreiheit sowie islamistischer Extremismus die nationalen Gesellschaften belasten. – Ist Europa wirklich ein Gewinn für unser Land?

Fachzeitschriften aus aller Welt...    für Sie gesichtet!

Mikrofluidische Komponenten gewinnen, von der Öffentlichkeit weitgehend unbeachtet, an Be­deu­tung in unser aller Alltag. Vom Reifendrucksensor im Auto über Düsen für die medizini­sche Behandlung mit Inhalationssprays bis zur Genanalyse für die Diagnostik reichen die Anwendungsfelder dieser Technologie, mit deren Hilfe mikroskopisch kleine Geräte möglich werden, wie z. B. Pumpen, Ventile, Sensoren für Druck und Durchfluss und Kapillarsysteme für die chemische, biologische und medizinische Analyse. Die geringe Größe ist nur einer der Vorteile mikrofluidischer Komponenten, die beispielsweise neue implantierbare Systeme und tragbare Geräte erst möglich macht. Weitere wichtige Folgen kleiner Abmessungen sind ein verminderter Energieverbrauch, wodurch ein Batteriebetrieb möglich wird, und der schnellere Ablauf chemischer, biologischer und physikalischer Vor­gänge, wodurch z. B. eine Analysereaktion für die Diagnose einer Krankheit schneller abge­schlossen ist.

In diesen Tagen ist viel von der Innovationsinitiative die Rede, die Bundeskanzler Schröder am 16. Januar zusammen mit Entscheidungsträgern aus Wirtschaft und Forschung und den Gewerkschaften auf die Schienen gesetzt hat. Eine Initiative Partner für Innovation wird vollmundig angekündigt, ein Innovationsbüro Deutschland soll die Aktivitäten koordinieren. Anscheinend haben es bei den Gesprächen die Vertreter der Forschungsorganisationen geschafft, klar zu machen, dass Innovation ein drängendes Thema ist, von dessen erfolgreicher Bearbeitung unsere zukünftige Lebensqualität und unser künftiger Wohlstand abhängt. In einem Artikel für die FAZ am 15. Januar konstatiert Christian Schwägerl, dass die Vertreter der Wissenschaft sich inzwischen nicht mehr nur vornehm zurückhaltend darauf verlassen, dass ihre im gepflegten Gespräch vorgetragenen Argumente überzeugen, sondern dass sie sich ähnlich wie die Lobby- isten von Umweltorganisationen oder Wirtschaftsverbänden deutlich zu Wort melden.