Artikelarchiv

REACh ist nicht nur eine sehr umfangreiche europäische Chemikalienverordnung, sondern vor allem ein regulatives Konstrukt, das einem ständigen Wandel unterworfen ist. Sowohl die Verordnung selbst und ihre insgesamt 17 Anhänge als auch die damit verknüpften Verfahren, wie z.B. Stoffbewertung, Registrierung und Zulassung, dürfen als „lebendes Dokument bzw. Gebilde“ aufgefaßt werden. Ständig sind Aktualisierungen, Ergänzungen, Richtigstellungen, Erweiterungen, Anpassungen, Verbesserungen, Änderungen etc. vorzunehmen. Dies ist u.a. der Komplexität der Verordnung geschuldet. Aber auch der immer weiter fortschreitende Informationsgewinn bei der Einstufung chemischer Stoffe auf Grund der wachsenden Datenlage bildet sich hier ab. Ehe man sich versieht, ist über Nacht ein Stoff zu einem besonders besorgniserregenden Stoff (SVHC [1]) herangereift. In diesem Umfeld den Überblick zu bewahren, ist nicht ganz trivial.

Bericht über die Indian Surface Finishing Exhibition & Conference in Neu Delhi

Die Metal Finishers’ Association of India organisierte vom 22. bis 24. Februar 2017 auf dem Messegelände Pragati Maidans in Neu Delhi eine Ausstellung und Konferenz zum Thema Oberflächentechnik. Nach etwa 15 Jahren kam die Ausstellung erneut nach Neu Delhi. Seit der letzten Ausstellung ISF 2014 in Mumbai konnte man bei der ISF 2017 interessante Trends feststellen.

Durch ihre hohe Infrarotreflexion verbessern Wärmeschutzschichten erheblich die Wärmedämmung in Fensterelementen, sind aber gleichzeitig im sichtbaren Spektralbereich transparent. Dies lässt sich insbesondere durch dünne Silberschichten erreichen, die in Oxidschichten eingebettet sind. Außerhalb des geschützten Raumes einer Doppel- oder Dreifachverglasung neigen diese Schichten jedoch zur Korrosion aufgrund einer Agglomeration des Silbers, wobei die Oxidation der Grenzfläche zwischen Silber und einbettenden Schichten eine wesentliche Rolle spielt. Geeignete Haft- und Barriereschichten vermögen dies zu reduzieren.//

Heat mirror coatings based on thin layers of silver improve the thermal insulating properties of double or triple glazings due to their high reflectance in the infrared range of the optical spectrum. By adjusting the thickness and embedding the silver layers in oxide layers, the transmittance in the visible range of the optical spectrum can be kept high. Within the cavity of double or triple glazings, the silver layers are protected against corrosion, but start to corrode in open atmosphere. This is driven by the tendency of silver to agglomerate, where the oxidation of the interface in between silver and embedding layers plays an important role. Suitable adhesion and bar- rier coatings can reduce this corrosion process.

Die uneingeschränkte Sichtbarkeit der Bremssystemkomponenten und verlängerte Herstellergarantien bei modernen Personenwagen haben in der Industrie dazu geführt, sich auf die Aufrechterhaltung der dekorativen und funktionellen Eigenschaften über die gesamte Lebensdauer des Autos zu konzentrieren. Aus diesem Grunde wurden hochkorrosionsfeste Beschichtungen erforderlich. Die einfachen Zinkschichten mit Passivierung und einer optionalen Versiegelung mussten optimiert werden. Dies führte in der Industrie zu einem Wandel von Zinküberzügen hin zu Zink-Nickelbeschichtungstechnologien.//
 The easy visibility of the brake system components and the increasing warranty periods of modern passenger cars, led the industry to focus on main- taining the decorative and functional properties throughout the service life. Due to this, high end corrosion resistant coatings were required. There- fore, a bare zinc layer with a passivation and an optional sealer needed further improvement. The consequence was a shift from zinc coatings towards more sophisticated plating technologies, e. g. Zinc- Nickel coatings.

Das Schichtsystem für eine Kontaktoberfläche mit seinen elektrischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften ist ein komplexes Detail von Produkten der elektrischen Verbindungstechnik. Durch eine analytische Untersuchung von hemisphärischen und zylinderförmigen Kontaktgeometrien werden Gleichungen zur Berechnung des verfügbaren Schichtvolumens entwickelt. Dabei zeigt sich, dass neben der Schichtdicke die Kontaktgeometrie ein wichtiger Einflussparameter ist. Anhand von Ergebnissen aus Reibversuchen an Zinnschichten wird der Verschleißmechanismus von Zinn erläutert. Durch einen Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit den theoretischen Untersuchungen konnten mehrere Thesen bestätigt werden.//

The layer system for a contact surface, with its electrical, chemical and mechanical properties, is a complex detail of electrical connection technology products. By way of an analytical investigation of hemispherical and zylindrical contact geometries we have established the equations for calculating the available layer volume. This shows that besides the layer thickness also the contact geometry is of importance as a contributing parameter. Using the results of friction experiments on tin layers the wear mechanism of tin is explained. By comparing the experimental results with the theoretical investigations several hypotheses could be confirmed.

Neues aus der Fachwelt

Aus den Unternehmen

Wichtiges in Kürze

Tagungen, Ausbildungen, Fachmessen

Natürlich stellt für alle bewegten Teile der ultimative Leichtbau die zentrale Forderung dar. Schließlich lässt sich die erforderliche Dynamik bei möglichst geringem Energieaufwand nur durch ein besonders geringes Gewicht erreichen. Der Schlüssel hierzu sind Leichtbauwerkstoffe mit einer geforderten mechanischen Festigkeit, häufig Steifigkeit sowie eine geeignete Konstruktion. Dies gilt generell für alle Anwendungsgebiete wie in der Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Bahntechnik, den Roboterarm oder etwa in der Medizintechnik.

Fachzeitschriften aus aller Welt...    für Sie gesichtet!

Ende vergangenen Jahres veranstaltete die Brenntag GmbH in Zusammenarbeit mit der Purolite GmbH und der bi.bra Abwassertechnik GmbH in Halle (Saale) ein zweitägiges Seminar zur vorgenannten Thematik. Zielgruppe des Seminars waren Führungskräfte und qualifizierten Fachkräfte, die für den sicheren, effizienten und störungsfreien Betrieb der Wasserbehandlung in galvanotechischen Betrieben verantwortlich sind. Anerkannte Fachleute referierten über aktuelle Methoden und Technologien der Wasseraufbereitung, Abwasserbehandlung und Wertstoffrückgewinnung und zeigten den Teilnehmern neue Möglichkeiten auf, den Betrieb dieser Anlagen technologisch wirtschaftlicher, risikominimierter und hygienisch einwandfrei zu führen.

4.3 Polymere

In Betrieben der Oberflächentechnik sammeln sich auch Rückstände zahlreicher Kunststoffe an. Dafür bietet der Markt Dienstleister an, die aus den Abfallkunststoffen noch sinnvolle Recyclate machen oder andere Verwendungen finden.

Für die Betriebe, bei denen diese Kunststoffreste anfallen, kann es sinnvoll sein, die Menge des voluminösen Kunststoffes zu kompaktieren. Das trifft besonders auf Verpackungs- und Abdeckfolien sowie für Rohrreste und andere Hohlkörper zu. Bei Schaumstoffen und aufgeblähtem Styropor haben sich auch organische Lösungen bewährt, die diese voluminösen Materialien auf erheblich kleineren Raum bringen und damit Transport- und Lagerkosten sparen.

Meinen Enkelkindern schaue ich gern beim Malen zu. Den Kleinen stehen eine Reihe von Mal- und Zeichentechniken zur Verfügung: Mit Pinsel und Wasserfarben, Fingermalfarben oder Wachsmalkreiden bringen sie ihre Ideen zu Papier. Ich unterstütze sie gern dabei und erfreue mich daran, wie sich mit der Zeit ihre Geschicklichkeit verbessert sowie grob- und feinmotorische Bewegungsabläufe sicherer und souveräner werden. Meist stehen auf dem Tisch mehrere Kisten mit einem Wirrwarr aus Buntstiften, Filzstiften und Wachsmalkreiden, die die Kinder eifrig strapazieren. Und schnell landet auch mal das Stiftende im Mund, wird ange- lutscht oder gar angeknabbert ...

Bohrer, Hartmetallfräser oder Ultraschallspitzen von Komet – die große Stärke der Medizininstrumente der Gebrüder Brasseler GmbH & Co. KG (Lemgo) liegt in der Präzision – bis ins kleinste Detail. Für die Beschriftung von Komet-Instrumenten kaufte Brasseler eine Piranha Multishift der ACSYS Lasertechnik GmbH (Kornwestheim) – ein kundenorientierter Entwicklungspartner und Technologieführer von Laseranlagen für die Medizintechnik.

Lasermodifizierte Oberflächen verbessern Osseointegration und biomechanische Verankerung von kommerziellen Implantaten aus reinem Titan

Osseointegrierte Implantate, die im Schläfenbein eingesetzt werden, stellen einen wesentlichen Anteil an knochenverankerten Hörsystemen dar. Trotz geringer Zahl von Fällen des Implantatversagens sind für einfachere Implantatprozeduren und frühere Belastungsmöglichkeiten Implantate notwendig, die Knochenwachstum, Knochenbindung und biomechanische Stabilität fördern. In der vorliegenden Arbeit wurden kommerzielle, schraubbare Titanimplantate untersucht. Verglichen wurden gefertigte Implantate mit laserbearbeiteten Implantaten, deren Oberfläche im Bereich des Gewindes selektiv abgetragen wurde. Als Laser wurde ein Nd:YAG Laser verwendet, um die Mikrotopographie mit einer Nanotextur zu überlagern und mit einer dickeren Oxydschicht zu versehen. Nach achtwöchigem Verbleib der Implantate in Kaninchen-Schienenbeinknochen stiegen die Werte von Resonanzfrequenzanalysen (RFA) sowohl bei behandelten als auch bei unbehandelten Implantaten vom Zeitpunkt des Einpflanzens bis zum Zeitpunkt der Entnahme an. Das notwendige Drehmoment für die Entfernung des Implantats (Removal Torque RTQ) zeigte eine 153 % höhere biomechanische Verankerung bei laserbehandelten Implantaten als bei den unbehandelten, gefertigten Implantaten. Beide Implantate zeigten bei großen Knochenflächen (KF) und großen Knochenimplantat-Kontakt-Werten (KIK) vergleichbare Daten, jedoch mit unterschiedlichen Bruchbildern nach biomechanischer Testung. Bruchlinien der laserbehandelten Implantate traten im Knochengewebe selbst auf in einem Abstand von etwa 30–50 ?m zur laserbehandelten Oberfläche. Beim unbehandelten Implantat trat der Bruch direkt an der Grenzfläche zwischen Knochen und Implantat auf. Eine starke Korrelation bestand zwischen RTQ und KIK sowie zwischen RFA und KF. Die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix, die mineralisierte Knochenfläche und die Osteozytendichte waren bei beiden Implantattypen im Bereich der Knochenhaut vergleichbar, wo sich überall Knochen neu gebildet hat. Mittels eines Gießharzätzprozesses konnten Knochenkanälchen detektiert werden, die direkt an die laserbehandelte Oberfläche reichten. Transmissionsrasterelektronenmikroskopaufnahmen zeigten die Kanälchen in unmittelbare Nähe zur Oberfläche zusammen mit hochgradig geordneten Kollagenfasern, die parallel zur Implantatoberflächenstruktur angeordnet waren. Es kann geschlussfolgert werden, dass die physiko-chemische Veränderung der laserbehandelten Oberfläche (dickere Oxidschicht, mikro- und nanoskalige Textur) die Knochenbindung verbessert. Dies verspricht Vorteile in Fällen, bei denen eine hohe biomechanische Stabilität an der Grenzfläche notwendig ist, wie beispielsweise bei Situationen, in denen eine frühe Beanspruchung vorliegt, oder bereits Beeinträchtigungen der Knochensubstanz vorliegen.

Getreu dem Satz: „Wenn Weiches sich mit Hartem bindet, gibt es einen guten Klang“ lässt sich die gelungene Integration eines Kiefer-Implantats anhand des Klangs bewerten, wenn man daran klopft. Osseointegration – die Verbindung von Knochensubstanz mit einem Implantat ist nicht nur in der Zahnheilkunde ein Begriff. Osseointegration ist auch bei der Knochenverankerung von Arm- oder Beinprothesen entscheidend. Im Gegensatz zu den häufig eingesetzten, schaftbasierten Prothesen, welche auf den Stumpf der amputierten Extremität aufgesetzt werden, wird eine Endo- Exoprothese in den Knochen integriert und die Prothese durch die Haut geführt. Diese Art der Prothese erlaubt eine verbesserte Kraftübertragung und sie wird aufgrund der Kraftrückkopplung an den Knochen zumeist eher als Teil des Körpers erfahren.

Die 7. NRW Nano-Konferenz

Die Konferenz

Diese fand vom 7. bis 8. Dezember 2016 in Münster statt. Ca. 700 Gäste aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik waren gekommen, um in einen interdisziplinären Dialog über Chancen, Risiken und Potenziale der Nanotechnologie zu treten. Sie kamen aus 14 verschiedenen Ländern einschließlich der USA und Canada. Die im 2-Jahres-Turnus in Dortmund oder Münster abgehaltene Konferenz bot Fachvorträge hochkarätiger Referenten aus Unternehmen und Forschungsinstituten zu aktuellen Trends der Nanotechnologie.

Optische Technologien, noch vor wenigen Jahren von Ausnahmen abgesehen nur Gegenstand von Forschung und Entwicklung, brechen zunehmend in neue Einsatzgebiete auf und ersetzen in der Industrie herkömmliche Techniken und Verfahren. Die Palette der Anwendungen reicht von der Photovoltaik und Optoelektronik über die industrielle Bildverarbeitung bis hin zur Medizin- und 3D-Printingtechnik. Insbesondere die Lasertechnik spielt dabei eine wichtige Rolle.

In Betrieben der Oberflächentechnik können durch den Einsatz einer Direktbeheizung der Energiebedarf und damit die Kosten gesenkt werden, wie der folgende Beitrag zeigt.

1 Einführung

Die galvanische Oberflächenveredlung benötigt oft wässrige Bäder, die erst bei Temperaturen über 70 °C, oft sogar erst bei 95 bis 98 °C gut und effektiv arbeiten. Unter anderem ist dies für die Nachverdichtung/das Sealing beim Eloxieren (über 95 °C), bei Glanzbädern (65 bis 80 °C) für die Aluminiumveredlung oder auch bei chemisch Nickelprozessen (85 bis 93°C) notwendig. In allen Fällen handelt es sich um wässrige Lösungen, welche eine hohe Wärmekapazität aufweisen und die auf eine Beheizung somit relativ träge reagieren.

Die Jahrestagung des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien (FVEE) am 2. und 3. November 2016 im Berliner Umweltforum stand unter dem Motto „Forschung für die Energiewende – Die Gestaltung des Energiesystems“. Folgt man den Beschlüssen der Pariser Klimakonferenz, dann muss die Energieversorgung bis Mitte des 21. Jahrhunderts klimaneutral erfolgen. Der Ausbau der erneuerbaren Energien spielt dafür eine Schlüsselrolle. Um das Ziel einer nachhaltigen Energieversorgung zu erreichen, gibt es verschiedene Wege. Die Tagung des FVEE beschäftigte sich mit der Frage, welche Optionen die Politik hat, die Energiewende zu einem Erfolg zu führen und die gesetzten Klimaziele zu erreichen und welchen Beitrag die Forschung dazu leisten kann.

Herstellungsprozess von Elektroden für Lithium-Ionen Batteriezellen

4            Elektrodenfertigung

Entlang der Wertschöpfungskette ist die Elektrodenfertigung ein entscheidender Schritt für eine qualitativ hochwertige und effiziente Gesamtfertigung. Eine Voraussetzung dafür ist der Einsatz von hochwertigen Ausgangsmaterialien (Lithium-Metall Oxide, Grafit etc.), welche in Abhängigkeit vom Produzenten sehr starken Schwankungen unterworfen sein können. Aus diesem Grund geht der Elektrodenproduktion in der Regel eine ausführliche Wareneingangskontrolle voraus, um gleichbleibende Eigenschaften wie Partikelgrößenverteilung oder chemische Zusammensetzung gewährleisten zu können, welche einen starken Einfluss auf die Güte der Zellen haben.

Wer mit offenen Augen durch Deutschland fährt, sieht die Auswirkungen der Energiewende nun fast überall. Im Norden drehen sich die Windräder und je weiter südlich man kommt, desto mehr Photovoltaik-Anlagen auf Freiflächen und Dächern sind zu sehen. Das Landschaftsbild hat sich gewaltig geändert. Allen wird es nicht gefallen, aber Braunkohletagebaue sind auch nicht gerade ein Hingucker!

Wie sieht es nun aber mit der Effektivität von Photovoltaik-Anlagen im Winter aus? Einerseits scheint die Sonne im Winter kurz und andererseits wird die tiefstehende Sonne auch noch durch eine Schneedecke auf den Modulen an ihrer „Arbeit“ gehindert. Photovoltaik-Anlagen erzielen Dreiviertel ihres Jahresertrages im Sommer auf Grund des starken und langen Lichteinfalls.

Cu-Ni-Cr: Ersatz für die Nickelzwischenschicht

Frage: Wir vernickeln und verchromen seit vielen Jahren Möbelbeschläge, Badezimmer-, Esstischzubehör wie Serviettenringe und eine Reihe kleinerer Gebrauchsgegenstände. Das sind zwar keine Teile, die ständig Körperkontakt haben und daher der Nickelbegrenzung nach DIN EN 1811-2015-10 bzw. den entsprechenden Vorschriften von REACh unterliegen. Wir möchten uns aber für den Fall vorbereiten, dass dies doch einmal eintreten könnte und überlegen daher, die Nickelzwischenschichten zu ersetzen. In der Literatur lesen wir, dass sich Weißmessing dazu eignen würde und überlegen, wie wir am besten vorgehen sollen.

Unternehmen unterstützen die Fachschule durch Sachspenden

Allseits bekannt ist die Tatsache, dass sich Verunreinigungen auf nachfolgende Beschichtungssysteme negativ auswirken bzw. zu Beschichtungsstörungen führen können. Dabei gilt es das Zusammenspiel von Chemie, Mechanik, Temperatur und Zeit (Sinner’scher Kreis) im Rahmen der industriellen Teilereinigung zu verstehen und zu quantifizieren.

Nano- und Galvanotechnik – passt das zusammen?

Ich schreibe diese Kolumne während meines Aufenthalts auf der Nanotech 2017 in Tokio, der weltweit größten Fachmesse für Nanotechnologie. Interessanterweise ist diese Veranstaltung mit der SurTech, der japanischen Fachmesse für Oberflächentechnik mit dem dominierenden Schwerpunkt Galvanotechnik, gekoppelt.

Indiens Satellitenindustrie im Aufschwung

Die aufkommende indische Satellitenindustrie ist vor kurzem wieder in die Schlagzeilen geraten. Am 15. Februar 2017 wurden 104 Satelliten, davon 84 kleine Satelliten von Planet Labs, in das All gebracht. Das Gesamtgewicht der 104 Satelliten betrug 650 Kilo. Ein anderer Satellit mit 750 Kilo Gewicht wurde zeitgleich transportiert. Die indische Weltraumforschungsorganisation ISRO (Indian Space Research Organisation), die für die Weltall-Programme Indiens zuständig ist, war bisher auch in der Produktion von Satelliten in Indien führend, weil es dem Privatsektor bisher nicht erlaubt war, Satelliten herzustellen. Die indische Regierung hat jetzt die Privatindustrie eingeladen, in diesen Bereich zu investieren und gleichzeitig Restriktionen aufgelöst.

Kürzlich fand im Gründer- und Technologiezentrum Solingen der sechste Galvano- und Oberflächentechnik-Treff statt. Die Themen des Treffens zeigten wieder deutlich wie umfangreich die Oberflächentechnologie ist. Schwerpunkte waren unter anderem Oberflächentechnik in der Medizintechnik, die Beschichtung von 3D-gedruckten Bauteilen, moderne Prozesssteuerung in der Galvanotechnik und sensorische Dünnschichtsysteme zur Kenndatenerfassung. Ausrichter war der Verein Kompetenznetzwerk für Oberflächentechnik in Hattingen sowie das Solinger Institut für Galvano- und Oberflächentechnik (IGOS). Das Treffen mit ca. 50 Teilnehmern war neben dem Austausch von Wissen auch eine Kontaktplattform für Gleichgesinnte.

Präsident Trump – und die Botschaft an die deutsche Industrie – verstehen

Die Amerikaner (wie auch andere) fangen langsam an, ihren neuen Präsidenten zu verstehen. Oder zumindest glauben sie das. Da er zuvor noch nie etwas mit Politik zu tun hatte, ist er ein Mann mit steiler Lern- kurve – denn er muss lernen, dass, auch wenn der Präsident der USA „der mächtigste Mann der Welt“ ist, diese Macht ihre Grenzen hat. Präsident Obama war die meiste seiner achtjährigen Amtszeit von Senat und Kongress frustriert. Präsident Trump muss sich jetzt mit diesen mächtigen Organen beschäftig- ten, auch wenn (anders als bei Obama) seine eigene Partei, die Republikaner, beide Häuser kontrolliert. Die gute Nachricht ist (wie Präsident Trump selbst sagt), dass er akzeptiert, dass einige seiner Kabinettsmitglieder seine Ansichten nicht teilen und er ihren Rat annehmen wird. Einige seiner mächtigsten Kabinettsmitglieder (frühere hochrangige Generäle) sind keine Russland-Liebhaber. Eine wichtige Nachricht für die deutsche Industrie ist, dass die Sanktionen gegen Russland – von denen viele europäische Unternehmen betroffen sind – höchstwahrscheinlich nicht so bald aufgehoben werden.

REACh verfolgt mehrere Ziele gleichzeitig, sowohl in Richtung Risikoverringerung als auch Ökonomie. Doch egal, welche Ziele definiert werden, eine Verordnung muss sich an ihrer Zielerreichung (Effektivität) und am notwendigen Aufwand (Effizienz) messen lassen.

Steigerung der Arbeitseffektivität mit Ingenieursoftware zur Behälterberechnung

Als in den 50er Jahren erste vollthermoplastische Behälter statisch dimensioniert wurden, beschränkte sich die Auslegung auf die Anwendung der Kesselformel. Erst mit den zunehmend komplexeren Anwendungsgebieten von vollthermoplastischen Tanks wurde eine differenzierte Betrachtung notwendig.

Für alle Behälterkonstruktionen, bei denen ein thermoplastischer Werkstoff (PE, PP oder auch PVC) als statisch tragendes Bauteil angesetzt wird, bildet die DVS-Richtlinie (Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V.) die erforderliche Rechtsgrundlage und wird weltweit als aktueller Stand der Technik akzeptiert.

Was sonst noch geschah

Mit den Themengebieten „Update REACh“, „Forum Bauteilreinigung“, „Industrie 4.0“ und „Neue Herausforderungen für die Galvano- und Oberflächentechnik“ wurden die ZVO-Oberflächentage 2016 abgerundet. Lesen Sie hier eine Zusammenfassung.

Chemische Dickvernickelung von Formmatrizen für die Herstellung von Weltraumteleskopen Einleitung

Kürzlich wurde die Projektlaufzeit des am 10. Dezember 1999 mit der Trägerrakete Typ Ariane 5 in den Weltraum entsendeten Röntgenteleskops „XMM-Newton“ um weitere zwei Jahre verlängert. Ein großer Erfolg für die Europäische Weltraumagentur ESA und gleichzeitig Anlass, an die galvanotechnischen Herausforderungen bei der Herstellung des Teleskops vor rund 25 Jahren zu erinnern. Am 24.09.1991 fand hierzu das erste Projektgespräch über die Beschichtung der Abformmatrizen mit chemisch Nickel bei der Umicore (ehem. Demetron/Degussa) in Schwäbisch Gmünd statt.

Vinylschallplatten werden noch heute mittels Galvanoformung hergestellt

1887 ist es dem Deutsch-Amerikaner Emil Berliner gelungen, auf galvanotechnischem – genauer gesagt auf galvanoplastischem – Weg ein Zink-Positiv und von diesem ein Negativ einer Platte herzustellen, das als Stempel zur Pressung beliebig vieler Positive genutzt werden konnte. Die Schallplatte war geboren und feiert in diesem Jahr ihren 130. Geburtstag.

Mit einer Diskussion der Perspektiven – Fortsetzung aus Heft 2/2017

Nach Jahren einer empfundenen Stagnation in der Entwicklung der Wasserstofftechnologien beobachtet man neuerdings wieder verstärkte Aktivitäten im Be- reich der Herstellung, Speicherung und Verwertung von Wasserstoff. Zeitweise hohe Überschüsse von so genanntem grünen Strom ließen sich zudem gut im Rahmen einer Wasserstofftechnologiestrecke verwerten. Auch die ersten nennenswerten, technischen Elektrolysen waren an regenerative Energiequellen gebunden. Wasserkraftwerke an europäischen und nordamerikanischen Flüssen bildeten die Grundlage für Großelektrolysen, in denen auch Wasserstoff als Neben- oder Hauptprodukt erhalten wurde. In Askov (Dänemark) wurde erstmalig Wasserstoff aus Windstrom generiert. Der Beitrag gibt eine Übersicht zu diesen Anfängen und diskutiert Perspektiven.//

After a longer time, felt like a stagnation of hydrogen technology development, nowadays, more activities in the field are apparent considering generation, storage and use of hydrogen. Temporary high surplus of electricity from so-called green energies has led worldwide to new considerations. In addition, the very first technical hydrogen generation at larg- er scale was based on green energy sources such as waterpower – due to economic reasons. Hydropower plants in Europe and Northern America were used to produce hydrogen as a side or main product. For the first time, in Askov (Denmark) hydrogen was generated from wind energy conversion into electricity. The paper gives an overview mainly over the beginning of electrochemical hydrogen production. Development in future is discussed.

Nickel- and Cobalt free Alternatives Working at Ambient Temperatures

For post treating anodising layers on aluminium, typi- cally two different technologies are applied, the hot water sealing at 96-100 °C and the cold sealing using reactive salts to plug the pores of the anodic coating. Both applications show major disadvantages. Whereas the hot water sealing is extremely energy consuming due to the mandatory hot process temperature, the low temperature sealing processes typically apply nickel compounds being harmful to the environment. Nickel salts are toxic and carcinogenetic, having irreversible effects on the human body and health. Furthermore, nickel containing waste waters are difficult to treat, especially when also aluminium is present [1].

New nickel-free technologies have been developed accordingly, enabling a low temperature application yielding in major energy savings. The deposition of antisoluble compounds in the pores of the anodizing layer leads to best stability and corrosion protection, exceeding the performance of hot water sealing. The new process solutions as being non-toxic are less risky to store and to handle, assisting the safety at work. Implementing a new photometrical method for analysing the ingredients, process stability and pro- duction quality can be improved [2]. In some cases, the pH-resistance of the anodised surface can be en- hanced, extending the application field of anodised aluminium. Moreover, the waste water treatment of the rinses is carried out at pH 9–10, hence, can be done mutually with aluminium containing effluents.//

Zur Nachbehandlung von anodisierenden Schichten auf Aluminium werden zwei unterschiedliche Tech- nologien eingesetzt: Heißwasser-Versiegelung bei 96-100 °C und kalte Versiegelung mit reaktiven Salzen. Beide Anwendungen zeigen größere Nachteile. Während die Heißwasserversiegelung infolge der vorgeschriebenen hohen Prozesstemperatur extrem energieaufwendig ist, verwenden die Niedrigtemperatur-Versiegelungsprozesse meist umweltschädliche Nickelverbindungen. Nickelsalze sind toxisch und krebeserregend, und sie haben irreversible Effekte auf den menschlichen Körper. Außerdem sind nickelhaltige Abwässer schwierig zu klären, besonders wenn auch Aluminium präsent ist [1]. Inzwischen wurden deshalb neue Nickel-freie Technologien entwickelt, die den Einsatz bei niedrigen Temperaturen und damit größere Energieeinsparungen ermöglichen. Abscheidung von schwer lösbaren Verbindungen in den Po- ren der Anodisierungsschicht erzielt beste Stabilität und Korrosionsschutz, und überschreitet die Perfor- mance der Heißwasserversiegelung. Die neuen Prozesslösungen sind nicht-toxisch, sie bieten somit ein geringeres Risiko beim Lagern und Handling, und sie unterstützen die Arbeitssicherheit. Durch die Implementierung einer neuen photometrische Methode zur Analyse ihrer Bestandteile lassen sich die Prozess- Stabilität und die Produktionsqualität verbessern [2]. In einigen Fällen kann die pH-Resistenz der anodi- sierten Oberfläche vergrößert werden, was den Einsatzbereich des anodisierten Aluminiums erweitert. Darüber hinaus wird die Abwasserbehandlung bei der Spülung bei einem pH-Wert von 9–10 durchgeführt. Diese kann deshalb mit Aluminiumhaltigen Spülmitteln erfolgen.

Magnesium ist ein Metall mit großem Leichtbau- potenzial, dessen Verarbeitung aber einige Herausforderungen bereithält. Durch speziell abgestimmte, mehrstufige Beschichtungen lässt sich die Korrosionsbeständigkeit des chemisch empfindlichen Metalls auf ein hohes Niveau bringen. Die Druckgusslegierung AZ91 wird durch die Kombination galvanischer Beschichtungen mit PVD mit haftfesten, beständigen Oberflächen versehen, die in ihrem Aussehen beschichteten Edelstählen in nichts nachstehen.//

Magnesium is a metal with great potential for light-weight construction. Working with magnesium poses significant challenges, as well. Specially-developed, multi-level coatings immensely improve the resistance to corrosion of this otherwise chemically very sensitive metal, bringing it up to a high standard. The combination of galvanized coatings and PVD give the die-casting alloy AZ91 solidly-adhering, durable surfaces which are indistinguishable in appearance from coated stainless steels.

 Es wurden die vergleichenden Untersuchungsergebnisse eines neuen borsäurefreien elektrolytischen Nickel-Phosphorprozesses vorgestellt, die dessen Eigenschaften hinsichtlich des Phosphoreinbaus als Funktion der Temperatur, der Ergänzungslösung Konzentration sowie der Stromdichte zeigt. Verglichen wurden die Ergebnisse mit denen eines borsäurehaltigen Elektrolyten. Der Vergleich zeigt, dass beide Elektrolyten gleich leistungsstark sind und beide die gleichen Trends hinsichtlich Phosphoreinbau und Abscheideraten bei Variation der Temperatur, der Stromdichte sowie der Konzentration der Ergänzungslösung zeigen.// Comparisons of the investigation results on a novel boric-acid free electrolytic nickel-phosphor process were presented, which proved its properties in re- gard to the phosphor insertion as a function of temperature, concentration of the add-on solution and current density. The results were compared to those of an electrolyte containing boric acid. The compari- son shows that both electrolytes are equally powerful and both exhibit the same trends in regard to phos- phor insertion and deposition rates when varying the temperature, current density and concentration of the add-on solution.

Neues aus der Fachwelt

Aus den Unternehmen

Wichtiges in Kürze

Tagungen, Ausbildungen, Fachmessen

Es sind (bzw. waren) nicht die dümmsten Köpfe, die voraussag(t)en, dass schon in absehbarer Zeit der Mensch von der Arbeit entbunden würde. Fortschreitende Automation und Digitalisierung der Arbeitswelt werden diesen Zustand herbeiführen, da gibt es keine Zweifel mehr. Denken Sie doch nur an Ihren eigenen Bereich: Schon heute laufen große Stückzahlen zu beschichtender Teile automatisch und mit einem minimalen Aufwand an Manpower durch die Galvanikstraßen.

Fachzeitschriften aus aller Welt...    für Sie gesichtet!

Ein Nachbericht

Am 9. und 10.11.2016 fanden in Suhl/Thüringen die Industrie-Abwassertage 2016 statt. Veranstalter war das Fachinformationszentrum Wasser & Abwasser (FIZ) aus dem hessischen Driedorf. In Fachvorträgen wurden aktuelle technische Trends aufgezeigt, moderne Verfahren und innovative Lösungen aus den Bereichen Wasser- und Abwassertechnik vorgestellt.

Oberflächenbearbeitungsbetriebe wie Galvaniken gehen mit teuren Chemikalien um, deren möglichst geschlossene, enge Kreisläufe aus dreierlei Hinsicht geboten sind: zum einen um die Stoffe als Ressourcen zu erhalten, zum anderen um sie der Umweltbelastung fern zu halten und schließlich auch aus betriebswirtschaftlichen Gründen. Die Kreislaufwirtschaft kommt daher den Oberflächenbehandlern besonders gelegen, erfordert aber auch ein ständiges Nach- denken, Beobachten von Märkten und Benchmarking mit anderen Unternehmen, um an der Effizienzschraube immer erfolgreicher zu drehen. Besondere Aufmerksamkeit verdienen die Referenzdokumente zur „Besten Verfügbaren Technik", die sich an dem Branchenstand der Technik orientieren. Das soll an einigen Beispielen beleuchtet werden, wie dem Säurerecycling, der Aufarbeitung galvanischer Bäder, Isolierung der Wertstoffe aus fotografischen Materialien, einschließlich der Iodidrückgewinnung sowie der externen Aufarbeitung.// 

Surface treatment plants as e.?g. galvanic installations are handling expensive chemicals, for which closed and narrow as possible cycles are necessary in three aspects: on one hand to maintain the resources, on the other hand to avoid environmental pollution and finally, looking at the economic feasibility. Closed loop recycling management is in surface treatment companies a special issue, but requires permanent new ideas, market observations as well as benchmarking in comparison to other organizations, being more and more successful in the efficiency strategy. Specific attention to the reference documents of the “Best Available Techniques” is needed, which are reflecting the state of the art in the surface treatment sector. This should be illuminated by some examples: the recycling of acids, the recovery of galvanic bathes, isolation of valuable sources from photographic scrap, including the isolation of iodide, and the external recovery.

Fastnacht in Franken, der Kabarettist Michl Müller sang 2011 in Veitshöchheim „Stell dir vor, ich umwickel unser Haus mit Styropor ...". Wer hätte gedacht, dass fünf Jahre später viele Baustellen mit Dämmarbeiten in Gebäudesanierung und Neubau zum Erliegen kommen, Handwerker waren und sind am Verzweifeln. Auf Baustellen und in ihren Werkstattbereichen türmen sich Berge an Dämmstoff-Abfällen. Entsorgungsstopp in der Branche. Grund: Eine neue EU-Verordnug mit der Folge der Novellierung der Abfallverzeichnisverordnung im letzten Jahr. Ab 1.10.2016 sind Styropor- und Styrodurdämmstoffe, die das Flammschutzmittel Hexabromcyclododekan (HBCD) enthalten, gefährliche Abfälle und damit lückenlos nachweispflichtig.

Die Mundschleimhaut ist als vorderste Barriere im Mund permanent einer Mikroumgebung multipler Mikroben ausgesetzt. In der vorliegenden Studie wird die Wechselwirkung mesoporöser Siliziumdioxid-Nanopartikel (MSNs) mit primären, menschlichen Zahnfleisch-Epithelzellen untersucht. Das Diffusionsverhalten der MSN wurde in rekonstruiertem, menschlichen Zahnfleischepithel (RMZ) über einen Zeitraum von 72 Stunden und in einem Schweineohrmodell über 24 Stunden untersucht. Es zeigte sich, dass die synthetischen, fluoreszierenden, mesoporösen Siliziumdioxid-Nanopartikel (RITC-NPs) niedriger Zytotoxizität vom RMZ aufgenommen und abgebaut oder ausgeschieden wurden. Abhängig von der Einwirkdauer drangen die RITC-NPs in das Stratum Corneum des RMZ ein, konnten jedoch die Stratum Corneum Barriere im Schweineohr nicht überwinden. Durch das Eindringen bzw. durch die Ansammlung der RITC-NPs am Stratum Corneum bildet sich eine „nanoschicht-ähnliche" Barriere aus. Diese vorläufige Studie zeigt die Machbarkeit einer auf Nanopartikeln basierten, antimikrobiellen oder entzündungshemmenden Schutzschicht durch topische Anwendung im Bereich der Mundhygiene.

Kürzlich bekam mein Kollege und langjähriger Freund einen Herzschrittmacher eingesetzt. Kurz nach Weihnachten wurde ihm schummrig, sein Puls war auf nur noch 23 Schläge pro Minute abgesunken. Heute, nur einen Monat später, nimmt er wieder zwei Treppenstufen auf einmal. Vor der Erfindung des Herzschrittmachers wären solche Patienten entweder gestorben oder hätten ein stark reduziertes Leben gelebt. Relativ bald, nachdem sich die Schrittmachertechnik in den 1960er Jahren etabliert gehabt hatte, kam es im Zusammenhang mit ihnen zum ersten Skandal: In deutschen Krankenhäusern wurden verstorbenen Patienten die kleinen Helfer ausgebaut und neuen Herzpatienten wieder eingesetzt. Neben den Kranken wurden vor allem die Kassen betrogen. Im Verlaufe der Jahre gab es immer wieder ähnliche Skandale. Rund 500 deutsche Zahnärzte verbauten 1990 statt hochwertiger Produkte aus Deutschland Billigimplantate aus China. Vielen von uns noch in lebhafter Erinnerung, der Herzklappenskandal von 1994: Ärzte und Krankenhäuser bestellten bei einigen wenigen involvierten Firmen u. a. Herzklappen zu völlig überhöhten Preisen und kassierten im Gegenzug lukrative Boni. Der Schaden für die Kassen ging in die Milliarden. Alleine die beteiligten Ärzte kassierten zusammen rund 33 Millionen Mark.