Artikelarchiv

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.

Haftungsoptimierung 4.0 durch Plasmabehandlung

Intensiver Meinungsaustausch zwischen Entwicklern und Anwendern von Technologien zur Haftungsverbesserung durch den Einsatz atmosphärischer Plasmen

Am 9. und 10. November 2016 fand in Jena der Workshop „Haftungsoptimierung 4.0 durch Plasmabehandlung“ mit mehr als 80 Teilnehmern statt. Die Haftungsoptimierung ist nach wie vor das Hauptanwendungsgebiet von atmosphärischen Plasmen in der Industrie. Dabei können durch ständig neu und weiter entwickelte Technologien und Plasmasysteme immer mehr Funktionsanforderungen an die Oberflächen für verschiedene Anwendungen und Materialkombinationen realisiert werden.

Eines der entscheidendsten Qualitätsmerkmale funktionaler dünner Schichten ist ihre Haftung auf dem Substrat. Da die mechanischen Spannungen in einer dünnen Schicht in der Regel proportional zur Schichtdicke ansteigen, was eine Abnahme der Adhäsion bedingt, führt dieser Effekt häufig zu einem Abplatzen der Schicht, wenn eine spezifische Dicke erreicht wird. Neben anderen Faktoren, wie beispielsweise der Oberflächenenergie und Topologie des Substrats, wird hierdurch die maximal erreichbare Schichtdicke begrenzt.

„Dem Anwenden muss das Erkennen vorausgehen" (Max Planck (1858–1947);

Max Karl Ernst Ludwig Planck war ein bedeutender deutscher Physiker auf dem Gebiet der theoretischen Physik und gilt als Begründer der Quantenphysik. Für die Entdeckung des Planckschen Wirkungsquantums erhielt er 1919 den Nobelpreis für Physik des Jahres 1918. Er öffnete mit seiner Entdeckung den Zugang zu den unergründlichen Regionen des Mikrokosmos. 2016 ging der Nobelpreis für Physik an drei Forscher, die Phasenübergänge in dünnen Schichten untersucht haben. David Thouless, Duncan Haldane und Michael Kosterlitz nutzten für die Beschreibung exotischer Materialien Methoden aus der Topologie, einem Teilgebiet der Mathematik. Dabei geht es unter anderem um Eigenschaften von Objekten, die sich durch Verformung nicht ändern. Topologische Phasenübergänge entlang von Oberflächen ode

Am 22. und 23. November fand der dena-Kongress unter dem Titel „Die Zukunft der Energiewende" in Berlin statt. Rund 700 Experten und Entscheider aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Verbänden kamen, um den Vorträgen zu zuhören oder sich an den lebhaften Diskussionsrunden zu beteiligen.

Herstellungsprozess von Elektroden für Lithium-Ionen Batteriezellen

1 Einleitung und Marktumfeld

Lithium-Ionen Batterien dominieren bereits den Markt für portable Kommunikationsgeräte wie z.B. Mobiltelefone, Smartwatches, Pads und Notebooks. Auch im Bereich der sogenannten Powertools, wie z.?B. Ak-kuschrauber, Kettensägen und Rasenmäher werden bei allen neuen Produkten Lithium-Ionen-Batterien als wiederaufladbare Sekundärbatterien eingesetzt. Zu- dem werden zukünftige mobile bzw. teilautonome Produkte wie Roboter- und Drohnensysteme, sowohl im Haushalts- als auch im Industriebereich, elektrisch angetrieben und benötigen ebenfalls elektrische Energiespeicher.