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Ein Hoch auf die Korrosion!

Und schon sind wir wieder in einem neuen Jahr gelandet! Weihnachten ist das Fest mit der wohl längsten Vorbereitung, dafür ist es dann jedes Jahr erstaunlich schnell wieder vorbei. Ich hoffe, Sie werte Leser hatten einen guten Rutsch ins neue Jahr und wünsche Ihnen allen ganz herzlich alles Gute für 2018!
Wenn ich so auf die gut gesalzten Straßen in Wien blicke, bin ich mir sicher, dass uns auch dieses Jahr wieder das Thema Korrosion intensiv begleiten wird.
Beim Thema Korrosionsschutz sind wir in der Galvanik natürlich sehr prominent vertreten, wobei hier noch immer zu einem unglaublich hohen Anteil auf Bewährtes gesetzt wird, allen voran auf Zink und Zinklegierungsschichten. Insgesamt ist Korrosionsschutz für die Galvanik eine ganz wesentliche Einnahmequelle und sichert somit zu einem guten Teil das Überleben der Betriebe und somit Arbeitsplätze.

Vakuum- beschichtung, der Tod der klassischen Galvanik?

Während galvanische Metallisierungen noch immer den Löwenanteil an technischen wie auch dekorativen Beschichtungen ausmachen, so haben sich in den letzten Jahrzehnten zunehmend physikalische Beschichtungsmethoden im Windschatten der Galvanik etabliert. Waren es zu Beginn eher Nischenanwendungen, so ist der Durchbruch in die breite Massenfertigung inzwischen längst gelungen. In der Härte und Möglichkeit zur Steuerung der Zusammensetzung der aufgebrachten Schichten galvanischen Schichten weit überlegen, haben solche alternativen Beschichtungsmethoden das Potential galvanische Überzüge komplett zu ersetzen?

3D-Druck metallischer Bauteile und Oberflächentechnik

Heute möchte ich ein Thema aufgreifen, das auf den ersten Blick nur wenig mit der Oberflächentechnik zu tun hat. Der 3D-Druck metallischer Bauteile hat in den letzten Jahren rasant an Bedeutung gewonnen. Was zu Beginn eher eine Spielerei war, hat sich längst zum zuverlässigen Werkzeug zur raschen Herstellung von Testmustern und Prototypen gemausert. Der Weg in eine Großserienproduktion, eventuell sogar als Ersatz von herkömmlichen Fertigungstechnologien, scheint noch ein weiter zu sein. Doch das wahre Potential zeichnet sich bereits am Horizont ab und liegt in der dezentralen und unmittelbar bei Bedarf stattfindenden Fertigung von Ersatzteilen. Für Produzenten aller Branchen ist der Erhalt größerer Ersatzteillager mit hohen Kosten verbunden. Auch gibt es stets die Unsicherheit, ob die vorab, meist mit Auslaufen einer Produktserie, noch gefertigten Ersatzteile und Komponenten ausreichen oder ob der zukünftige Bedarf die Lagerbestände übersteigen wird.

Die Digitalisierung der Galvanotechnik

Nach einer kleinen Pause dieser Kolumne, welche ich für den positiven Abschluss meiner Habilitation an der TU Chemnitz genutzt habe, freut es mich, meine Impulse wieder aufnehmen zu können. Ich möchte mich einem aus mehrfacher Hinsicht aktuellen Thema widmen: der zunehmenden Digitalisierung der Industrie und der gesamtheitlichen Vernetzung der Produktionsprozesse. Warum ist dieses Thema so aktuell? Die Vorbereitung und Umsetzung der Industrie 4.0 schreitet zügig voran. Die Wurzeln hat dieses Zukunftsprojekt in Deutschland, Ziel ist die umfassende Digitalisierung der industriellen Produktion mit dem Zweck einer Produktivitätsmaximierung. Ein zentrales Element ist dabei die (weltweite) Vernetzung von Prozess- und Produktionsdaten.

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.

Forschung oder Entwicklung?

Zur Vorlage des jährlichen Berichts zur österreichischen Forschungsstrategie ist hier wieder die Diskussion aufgeflammt, wie die knappen Fördergelder unter den einzelnen Schwerpunkten verteilt werden sollen. Kern der Diskussion ist dieses Mal keine thematische Priorisierung, sondern vielmehr eine strategische Entscheidung zwischen einer Förderung der Grundlagenforschung und einer anwendungsbezogenen, industriegetriebenen Forschung. Ausgangspunkt war, neben viel Lob über die F&E Tätigkeit in Österreich, eine seitens der OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung) geäußerte Kritik an der kompetitiven Mittelvergabe im Bereich der Grundlagenforschung durch die österreichischen Förderstellen.

Die Galvanik im 21. Jahrhundert

Ich werde immer wieder gefragt, wie denn galvanische Verfahren und Prozesse im Zuge einer Umstellung der Europäischen Produktion in Richtung umweltfreundlicher (nicht chemischer) Prozesse am Ende des 21. Jahrhunderts aussehen werden. Und ob dann auch noch Europa eine Rolle spielen wird. Nun, über weite Zeiträume wie das Ende dieses Jahrhunderts Prognosen abzugeben, fände ich vermessen. Wer hätte z.B. 1817 eine zuverlässige Prognose geben können, wie sehr die bis dahin eher stationär eingesetzte Dampfmaschine im Laufe des 19. Jahrhunderts das Verkehrswesen verändern würde. Oder der 1817 noch vielgelobte Zeppelin nicht die ihm zugedachte, nachhaltige Rolle spielen würde. Oder wer hätte 1917 vorhergesehen, dass zu Ende des 20. Jahrhunderts automatisierte Rechenmaschinen (vulgus Computer) das tägliche Leben maßgeblich bestimmen. Eine Abschätzung generel- ler Trends und Entwicklungsmöglichkeiten wage ich dennoch hier.

Die Bedeutung des digitalen Zwillings

Unbemerkt von einem Großteil der Bevölkerung erleben wir im Moment die größte technologische Revolution seit Erfindung der Dampfmaschine. Dabei liegt der Durchbruch nicht, wie noch vor einigen Jahren erwartet, in der Nanotechnologie oder neuen Werkstoffen, sondern tief in der virtuellen Welt.

Analyse in der Galvanotechnik?

Laut der allgemeinen Definition auf Wikipedia ist eine Analyse eine systematische Untersuchung, bei der das untersuchte Objekt in seine Bestandteile (Elemente) zerlegt wird. Diese Einzelteile werden dabei auf Grundlage von Kriterien erfasst und anschließend geordnet, untersucht und ausgewertet. Insbesondere betrachtet man Beziehungen und Wirkungen (oft: Wechselwirkungen) zwischen den Elementen.
Im Falle der Galvanotechnik betrifft die Analyse das zentrale Element unserer Tätigkeit, das Galvanikbad (den Elektrolyten). Galvanische Bäder sind in ihrer Zusammensetzung sehr komplex und liefern nur bei Betrieb in bestimmten (engen) Grenzen der einzelnen Inhaltsstoffe optimale Ergebnisse.

Nachwuchssorgen

Eine funktionierende, gesunde Industrie hängt nicht nur von der Auftragslage ab, sondern in großem Maße von der Fähigkeit diese Aufträge auch erfolgreich abarbeiten zu können. Dies beinhaltet zu einem maßgeblichen Anteil geeignete, motivierte Fachkräfte. Auch die fortschreitende Automatisierung im Produktionsbereich ändert an dieser Tatsache wenig, sie verschiebt das Problem nur zu anderen (neuen) Berufsbildern.

Die Geschichte der Borsäure

Seit dem Beginn meiner wissenschaftlichen (und industriellen) Laufbahn beschäftige ich mich mit dem System der galvanischen Nickelabscheidung. Ein wesentlicher Bestandteil der dabei verwendeten Elektrolyte war stets Borsäure. Gerade diese Borsäure wurde nun seitens der Europäischen Union auf die Kandidatenliste für SVHC (Substance of very high concern) gesetzt. Seitdem gibt es vielerorts Verunsicherung wie es mit der Zulassung der Borsäure in Zukunft weitergeht und ob ein Einsatz der Bor- säure umweltpolitisch überhaupt noch gutzuheißen sei. Da Borsäure nicht nur in der Galvanotechnik eingesetzt wird, sondern auch in einer Vielzahl an anderen Produkten unseres täglichen Lebens, möchte ich mich diesem Thema etwas vertiefend widmen.

Leichtbau ist nicht unbedingt leicht zu beschichten

Das Thema Leichtbau gewinnt in Bezug auf galvanische Beschichtungen in letzter Zeit rasant an Bedeutung. Aus gutem Grund hat etwa Prof. Wolfgang Paatsch den Leitartikel der Aprilausgabe der „Galvanotechnik“ diesem Thema gewidmet. Auch die 39. Ulmer Gespräche befassten sich ausführlich mit diesem Thema. Da dieser Aspekt eingehend auf den Ulmer Gesprächen diskutiert wurde, möchte ich mich hier nicht der allgemeinen Betrachtung einer Nachhaltigkeit bzw. Sinnhaftigkeit eines Ersatzes traditioneller Werkstoffe widmen. Vielmehr möchte ich die Herausforderungen für die Branche kritisch betrachten.

Der Weg zur intelligenten Oberfläche

Ein aktueller Trend ist die Forderung nach sogenannten „klugen“ Werkzeugen, bekannt unter dem englischen Begriff „smart tools“. Ich möchte heute auf diese Entwicklung näher eingehen und beleuchten, was dies für die Branche der Galvanotechnik bedeuten kann.

Dispersionsschichten heute und morgen

In Memoriam der von mir stets sehr geschätzten Frau Prof. Christine Jakob möchte ich diese Kolumne der Dispersionsabscheidung und deren industrieller Möglichkeiten widmen. Unter Dispersionsschichten versteht man den Einbau (inerter) Partikel in eine wachsende Metallschicht während der galvanischen Abscheidung. Der Einbau von Partikeln in eine galvanische Schicht erlaubt es, Oberflächeneigenschaften gezielt zu verändern. Besonders prominent ist hierbei die Mitabscheidung harter Partikel zur Herstellung sehr verschleißfester Oberflächen. Die Einbaurate der Partikel in die wachsende galvanische Schicht hängt von mehreren Parametern ab.

Ein kurzer Blick über den Teich

Die Brücke zwischen Grundlagenforschung und der industriellen Produktion zu schlagen, ist in den meisten Fällen eine schwierige Aufgabe. Nicht umsonst konnten sich in den letzten beiden Jahrzehnten allein im deutschsprachigen Raum Dutzende Forschungszentren etablieren, welche genau die Vermittlerposition beziehen und aus wissenschaftlichen Grundlagen in angewandten Entwicklungsprojekten industrienahe Prozesse entwickeln.

Maus oder Elefant?

Fusionen größerer Firmen zu noch größeren, oft marktbeherrschenden Einheiten sind seit Jahrzehnten en vogue. Ebenso schlucken große Fische gerne kleine, um danach von noch größeren Fischen selbst verschluckt zu werden. Auch der Galvanikmarkt bleibt davon nicht verschont. Mein Rundgang auf der Surface Technology in Stuttgart hat diesen Eindruck weiter verstärkt.
Doch ist dieser Trend positiv oder negativ zu bewerten? Profitiert der Kunde? Sind die größeren Firmen besser für die neuen Aufgaben der Zukunft gerüstet als kleinere Unternehmen?

Willkommen zurück in der Bronzezeit

Der technische Fortschritt als unveränderliches Faktum der letzten Jahrzehnte, als Triebkraft der Wirtschaft und der Gesellschaft ist in unserem Denken tief verwurzelt. Europa wurde nicht zuletzt durch technischen Fortschritt groß, durch Durchbrechen scheinbar unerreichbarer Grenzen. Eine jede große Erfindung brachte nicht nur einschneidende Neuerungen, sondern führte zu verbesserten Lebensbedingungen und Wohlstand sowie wiederum aufbauend zu neuen Errungenschaften. Träumte man noch vor 2000 Jahren davon, zu fliegen wie ein Vogel, so sind Transkontinentalflüge heute Routine, brauchten schwierige mathematische Berechnungen früher kluge Köpfe und Tage, so benötigt es heute einen einfachen Taschenrechner und Sekunden. Fortschritt wird nicht nur als selbstverständlich betrachtet, sondern vielmehr erwartet.

Wo bleibt das Sommerloch?
Sommer, Ferien, Hitze, Urlaub. Die beiden heißen Monate des Jahres sind meist eng mit diesen Begriffen verbunden. Traditionell wurden die zweite Hälfte des Julis und die erste Woche des August auch in der Wirtschaft genutzt, um mal ein wenig Pause zu machen, die Belegschaft geblockt in den Urlaub zu schicken und die ruhigere Zeit zu Servicearbeiten an den Maschinen zu nutzen. Für alle unverdrossen auch bei schönstem Sonnenwetter im Büro Gebliebenen ergab sich so ein sogenanntes Sommerloch, in dem es teilweise keinen Sinn mehr ergab, zu versuchen, irgendjemanden beruflich zu erreichen. Dieses jährlich wiederkehrende Sommerloch hatte sowohl Vor- als auch Nachteile.

Sommergedanken

Passend zur heißen Sommerzeit melde ich mich von einer Fachkonferenz in Nordspanien. Zum 32. Mal in Folge fand die internationale Konferenz zum Thema Technologien zur Oberflächenmodikation SMT32 (32nd International Conference on Surface Modification Technologies) statt. In dem eher an Urlaub denn an Arbeit erinnernden malerischen Städtchen San Sebastian trafen sich führende Oberflächentechniker aus aller Herren Länder, von Asien über Europa bis in die USA. Co-Veranstalter war wieder die EAST, die Europäische Akademie für Oberflächentechnik.

Die Chance der Oberflächentechnik durch die Wiederbelebung der PEM- Brennstoffzelle

Es ist noch gar nicht so lange her, da war die PEM-Brennstoffzelle, die Polymerelektrolytbrennstoffzelle, einer der wesentlichsten Forschungsschwerpunkte (vor allem in der DACH Region) und galt als die Zukunftshoffnung für mobile Anwendungen schlechthin. Als Hauptanwendungsgebiete waren mobile Anwendungen ohne Nutzung der Abwärme, etwa in Brennstoffzellenfahrzeugen, angedacht. Die Anwendungsmöglichkeiten sind jedoch nicht nur auf Automobile beschränkt, sondern erstrecken sich auch auf stationäre Einsatzgebiete wie Kleinanlagen mit einem Abwärmeniveau um 60 bis 80 °C z.B. in Wohnhäusern.