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Am 25. November 2004 veranstalteten das Zentrum für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd e. V. (ZOG) und die Umicore Galvanotechnik GmbH, Schwäbisch Gmünd, in Aalen ein Seminar, bei dem Experten von Forschungsinstituten und der Industrie über den aktuellen Stand und neueste Entwicklungen bei bond- und lötfähigen Oberflächen informierten.

Bericht über eine Veranstaltung des Otti-Technik-Kollegs

Die Veranstaltung des Otti-Technik-Kollegs mit dem Thema Entschichten fand vom 15. bis 16. November 2004 in den Räumen der Industrie- und Handelskammer Regensburg statt. Die Schwerpunkte lagen bei der Behandlung von Substraten, Anlagen und Werkzeugen aus verschiedenen Industriebereichen. Circa 40 Teilnehmer aus der Schweiz, Liechtenstein, Österreich, den Niederlanden und Deutschland gaben der Veranstaltung einen internationalen Charakter.

Münzen aus Eisen, Kupfer und Nickel

Können Sie glauben, dass die Münzen, die Sie gerade benutzen, eventuell mit einem Rohstoff aus Indien hergestellt worden sind? Die Firma Jindal Stainless hat vor einigen Monaten angefangen, Münzplättchen aus Stahl an die französische Firma La Monnaie de Paris zu exportieren. Frankreich produziert 15 % der etwa 50 Mrd. Euro-Münzen, Deutschland dagegen 34 %. ThyssenKrupp und Arcelor sind die führenden Firmen in dieser Branche. Derzeit werden in Indien schätzungsweise 86 Mrd. Münzen benutzt. Die Münzen von 25, 50 und 100 Paise (100 Paise = eine Rupie = ~1,8 Cents) werden aus Edelstahl hergestellt, während die 2- und 5-Rupien Münzen aus einer Kupfer-Nickel-Legierung bestehen. Kleinere Münzen, z.B. die der 10-, 25- und 50-Paise-Denominierung, sind noch gültig, allerdings nicht sehr beliebt. Man darf deshalb auch nicht überrascht sein, wenn man in einem indischen Supermarkt statt Münzen Bonbons zurückbekommt!

Alles spricht für Aluminium

Mit der zum 1. Mai 2004 erfolgten EU-Erweitung um zehn neue Mitgliedsstaaten wird sich das ohnehin dynamisch entwickelnde Verkehrsaufkommen in Europa deutlich erhöhen. Verkehrsexperten rechnen damit, dass der Straßengüterverkehr allein in Deutschland bis zum Jahr 2015 um mehr als ein Drittel auf 485 Milliarden Tonnenkilometer zulegen wird. Mehr Fahrleistung auf der einen und politisch bedingt steigende Transportkosten auf der anderen Seite erhöhen den Druck auf die Spediteure, ihren Fuhrpark noch wirtschaftlicher zu betreiben. Der Werkstoff Aluminium kann bei diesem Bemühen nützliche Schützenhilfe leisten.

Die Lötbarkeit von chemisch Nickel/Sud­gold-Schichten ist ein Thema seit der Einführung dieser End- oberfläche vor rund 15 Jahren. Es kommt immer wieder ver­einzelt zu Ausfällen bei der Bestückung von Leiterplatten, die sich durch ein Abhe­ben der Komponenten unter Krafteinwir­kung zeigen. Die sichtbare Nickelschicht ist teilweise dunkel verfärbt (Abb. 1). Angefertigte Schliffbilder machen eine partielle Tiefen­korrosion sichtbar oder Rasterelektronen­mi- kroskopbilder zeigen eine mehr oder weniger starke Korn­grenzenkorrosion. Seitens des Be­stückers wird somit der Leiterplatten­hersteller als der Verursacher des Schadens ausge­macht. Der Ausdruck Black Pad wurde aus der Taufe gehoben und ist leider auch heute noch nicht ver­schwunden.

Als Studentin des Studiengangs Werkstoffwissenschaft an der Technischen Universität Ilmenau hatte ich – Anika Distelrath – zusammen mit zwei weiteren Studenten meiner Matrikel, Sven-Erik Wulf und Dominik Bach, die Möglichkeit, im Rahmen eines ISAP-Programms (Internationale Studien- und Ausbildungspartnerschaften) des Deutschen Akademischen Austauschdienstes DAAD zwischen der Universität Ilmenau und der Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) in Lima teilzunehmen, konkret an einem Austausch zwischen dem Institut für Werkstofftechnik der TU Ilmenau und dem Institut für Korrosion und Korrosionsschutz (ICP – Instituto de Corrosión y Protección) der PUCP in Lima. Dieses Programm ermöglicht es, dass im Wintersemester bis zu drei Ilmenauer Studenten des 7. oder 9. Semesters mit einem Stipendium des DAAD ausgestattet nach Peru reisen können, um dort ein Semester lang an der Católica zu studieren, Studien- bzw. Diplomarbeit zu schreiben, und natürlich nicht zuletzt das Leben im Land der Inkas (und ihrer vielen Vorläuferkulturen) kennen zu lernen. Und da ein Austausch immer eine gegenseitige Sache ist, kommen auch Studenten und Mitarbeiter der PUCP zum Studieren und Forschen nach Ilmenau.

Konsequent und mit viel Engagement der Belegschaft vollzieht eine traditionelle Primärzinkhütte die schrittweise Wandlung zu einem modernen Unternehmen. Durch neue Prozesspfade konnte der Recyclinganteil verdreifacht werden. Verbesserungen gab es auch im Bereich des Umweltschutzes.

Auf welcher Seite stehen Sie?

Auf welcher Seite stehen Sie? ist der Ausruf der American Football Spieler deren Mannschaftsmit- glied es der anderen Mannschaft ermöglicht, einen völlig unverdienten Treffer zu erzielen. Es ist der Ausruf des Vermittlers in einer geschäftlichen Be- sprechung, dessen Kollege den springenden Punkt schleifen lässt, um der anderen Seite weiter zu helfen. Und es ist seit 2005 überall in Europa der Ausruf der Unternehmer, die es kaum fassen können, dass ihre eigenen Regierungen und Brüssel ihnen das Leben immer noch schwerer machen. Wir sind die Schöpfer des Reichtums, sagen die Unternehmer. Mit dem Geld, das wir verdienen, baut das Land Straßen, Krankenhäuser, Schulen, Konzerthallen, ... aber statt uns zu helfen, geschieht das Gegenteil.

Sulfonic acids and in particular methanesulfonic acid (CH3SO3H, MSA) are used in the plating of electronic finishes such as tin and tin-lead. MSA offers advantages over mineral acids such as sulfuric and hydrochloric acids including lower oxidation rates of tin(II) to tin(IV) while maintaining high electrolyte conductivity and metal solubility [1]. Along with the dissolved metal and free acid, organic additives are usually included in the formulation to control the grain size and orientation [2, 3] and scavenge dissolve oxygen [4]. While much attention has focused on the effects of the plating formulation and in particular the organic additive packages, little work has been done understanding the influence of trace anions in the plating solutions. MSA may be produced from several precursor molecules and an oxidant such as methyl mercaptan (CH3SH) and chlorine: CH3SH + 3Cl2 + 2H2O ? CH3SO2Cl + 5HCl // 

Sulfonsäure und insbesondere Methansulfonsäure (CH3SO3H, MSA) dienen zur Abscheidung von Zinn und Zinn-Blei in der Elektronik. MSA besitzt gegenüber Mineralsäuren wie Schwefel- oder Salzsäure Vorteile durch eine geringere Oxidationsneigung von Zinn(II) zu Zinn(IV) bei gleich guter elektrischer Leitfähigkeit und Metalllösbarkeit [1]. Neben dem gelösten Metall und der freien Säure enthalten die Ansätze in der Regel organische Additive zur Steuerung der Korngröße und -orientierung [2, 3] und Verminderung der Sauerstoffaufnahme [4]. Während bisherige Arbeiten der Zusammensetzung des Elektrolyten und den organischen Zusätzen besonderes Augenmerk geschenkt hatten, haben sich relativ wenig Arbeiten mit der Aufklärung der Wirkung der Anionen in der Lösung befasst. MSA wird aus verschiedenen Ausgangsmolekülen mit einem Oxidationsmittel wie Methylmercaptan (CH3SH) und Chlor hergestellt: 

CH3SH + 3Cl2 + 2H2O ? CH3SO2Cl + 5HCl

Legierungen des Kobalts mit Platin sind wegen ihrer magnetischen [1] und katalytischen Eigenschaften [2, 3] interessant. Eine Besonderheit der Herstellung solcher Legierungen mit elektrochemischen Prozessen ist die Wasserstoffmitabscheidung. Frühere Un- tersuchungen zeigten, dass die Mitabscheidung von Wasserstoff die Eigenschaften von Kobalt/Platin-Mehrschichtsystemen (innere Spannungen, Rissbildung) wesentlich beeinflussen kann [4]. In einer weiteren Arbeit wurde der Einfluss der Abscheidebedingungen (Elektrolytzusammensetzung, -temperatur, kathodische Stromdichte) auf die Stromausbeute und die Eigenschaften der Kobalt/Platin-Legierungsschichten (Kobalt- und Wasserstoffgehalt, innere Spannungen, Rissbildung) untersucht [5]. Es wurde gezeigt, dass der Wasserstoffgehalt der Legierungsschichten durch Modifizierung der Elektrolytzusammensetzung, durch Erhöhung der Elektrolyttemperatur und durch Verringerung der Stromdichte reduziert werden kann und die Abschei- dung von rissfreien Legierungsschichten mit einem Kobaltgehalt von 70 bis 90?Gew.-% bei Stromdichten bis 0,5?A/dm2 möglich ist. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die früheren Untersuchungen zu vervollständigen und die Möglichkeit zur Abscheidung von rissfreien Legierungsschichten mit niedrigerem Kobaltgehalt zu zeigen, sowie die Struktur der Legierungsschichten zu untersuchen.

as Kraftfahrzeug hat sich in seiner 100jährigen Geschichte in den letzten 10 Jahren am schnellsten verändert. Für diesen Innovations- schub waren Umwelt, Sicherheit und Komfort die vordergründigsten Innitiatoren. Ein bedeutender Anteil an diesem Erfolg hatten die Elektronik und die Mechatronik. So hat sich die Integration der Mikroelektronik, die seit 20 Jahren unser Leben mitbestimmt, auch im Fahrzeug durchgesetzt. Bestimmt durch die Abgasgesetzgebung wurden abgasgeregelte Motoren entwickelt, die zunehmend den Fahrspaß zu berücksichtigen hatten. Sicherheitssysteme wie ABS, ESP, Airbag oder Parkpilot machen das Leben der Fahrzeuginsassen und Fußgänger sicherer. Entertainment wie CD, Mobiltelefone oder Internet haben den Fahrzeuginnenraum verändert. Auch in Zukunft warten neue Systeme auf die Integration ins Kraftfahrzeug (Abb. 1).

Die auf übliche Weise dekorativ anodisierten und verdichteten (einschließlich Kaltsealing oder mit Nickelacetat behandelten) Oxidschichten für die Automobilindustrie mit Schichtdicken zwischen 5 bis 15 µm, kommen in den Waschstraßen für Automobile mit Alkalien in Berührung. Hier besteht auf Dauer die Gefahr einer Schichtschädigung infolge Korrosion, die sich durch eine weißliche Trübung bemerkbar macht und den metallischen Glanz stark beeinträchtigt. Von Volkswagen wurde ein Test (TL 212) kreiert, der die Beständigkeit gegen alkalische Waschlösungen von eloxiertem Aluminium simulieren soll. Natriumphosphat sowie NaCl werden mit Natronlauge oder Phosphorsäure auf pH 12,5 eingestellt. Eine Probe wird für 10 Minuten bei Raumtemperatur in diese Lösung gestellt. Anschließend wird der Prüfling fünf Runden der Kesternich-Atmosphäre ausgesetzt. Es darf sich nach dem Putzen keine optisch erkennbare Trennlinie zum unbehandelten Werkstück ausbilden. Diese Norm findet auch bei anderen Automobilherstellern ihre sinngemäße Anwendung. Im vorliegenden Beitrag ist die Betrachtung auf das Tauchen in der alkalischen Lösung – ohne Putzen – beschränkt. Diese als Alkalitest bezeichnete Prüfung kann unmittelbar nach der Fertigung durchgeführt werden und gibt sofortige Auskunft über die Prozessstabilität.

Das Anforderungsprofil an galvanisch behandelte Metalloberflächen hat sich in den letzten Jahren sowohl in den funktionellen Eigenschaften als auch in den Dimensionen deutlich ver­ändert. Neben traditionellen Verfahren geht die Entwicklung in Richtung Miniaturisierung bis hin zur Mikro- bzw. Nanotechnik, wobei dem Stoffübergang stets große Aufmerksamkeit gewidmet wird. Das Problem der Intensivierung des Stoffüberganges beim galvanischen Beschichten oder Abtragen wurde schon frühzeitig an der Ilmenauer Hochschuleinrichtung erkannt, so dass dieses zentrale Thema in etwa 40 Diplomarbeiten, 16 Forschungsberichten und 4 Dissertationen für unterschiedliche Anwendungsgebiete bearbeitet wurde. Schwer­punkte der Untersuchungen waren:

– die high speed Abscheidungen an bewegten Drähten, Bändern, Stäben, Scheiben, Zylin­dern (z.B. jet plating) oder an gasentwickelnden Elektroden, ,

– die Stromdichteverteilung, das Übertragungsverhalten, sowie der Einfluss von Redoxzu­sätzen in Metallabscheidungselektrolyten,

– die Wirkung der Strömungsarten wie Prall-, Volumen- bzw. Mischströmung von längs- oder querangeströmten Elektroden im Vergleich zur natürlichen Konvektion und

– der Stofftransportmechanismus an ausgedehnten Elektroden sowie in Mikrostrukturen.

Mehr als tausend europäische Führungskräfte weisen den Standort Deutschland als Aufsteiger des Jahres aus und wenn amerikanische Unternehmer über Deutsche klagen, dann vor allem über deren Pessimismus. Dabei ist die Bundesrepublik Exportweltmeister. Neben großen, bekannten Firmen sind es auch viele Mittelständler, die den guten Ruf des Made in Germany weltweit verteidigen: Die deutsche Firma Gartner errichtet die Fassade des MOMA in New York. Flensburg ist der Sitz des weltweit größten Anbieters von Bestecken aus echtem Silber - zu den Kunden von Robbe & Berking zählt unter anderem das Königshaus von Malaysia. Das Lüneburger Unternehmen Dedon erstellt exklusive Möbel, auf denen auch der Papst sitzt und Herford beheimatet mit der Firma Poggenpohl eine Produktionsstätte für Küchen, die rund um den Globus, unter anderem auch im New Yorker Bloomberg Tower eingebaut werden. Viele Zulieferer gehören zu den hidden champions, zu diesen verborgenen Weltmeistern zählt auch der Mittelständler Webasto. Am Ammersee betreibt er die weltweit größte Produktionsstätte für Schiebedächer. Soweit die Einführung zur Sendung Spiegel TV – Spezial vom 26. Februar (22.00 bis 0.05 Uhr; Quelle des obigen Zitats: http://www.spiegel.de/sptv/spezial).

Hauser + Walz GmbH in Flaach, Kanton Zürich, gegründet Am 25. Oktober 2004 wurde die Hauser + Walz GmbH ins Handelsregister des Kantons Zürich eingetragen (SHAB CH-020.4.029.793-5). Sie ist als Ingenieurbüro im Bereich der Prozesswasser-, Recycling- und Abwassertechnik für die nasschemische Industrie tätig. Paritätische Geschäftsführer der Gesellschaft sind Herbert Hauser und Rainer Walz. Beide besitzen ein fundiertes Wissen auf diesem Gebiet. Sie wurden in der Entscheidung zur Selbstständigkeit durch Geschäftspartner bestärkt. Als geographisch günstiger Standort wurde Flaach im Kanton Zürch gewählt. In den Räumlichkeiten, Botzen 12, konnte vom ersten Tag an eine komplette Infrastruktur mit Sekretariat, Lager und Werkstatt genutzt werden. Die Unterstützung beim Aufbau und der Betreuung der EDV-Anlage erfolgt durch die, ebenfalls in diesem Gebäude befindliche, Eltromatic AG. Hauser und Walz ist es gelungen, ein durchgängig strukturiertes Unternehmen binnen weniger Wochen auf die Beine zu stellen.

Moderne Technik und Abbau der Sozialleistungen

Als im Jahr 1956 das Theaterstück Blick zurück im Zorn von John Osborne in London uraufgeführt wurde, erfolgte das vor dem Hintergrund einer im Umbruch befindlichen Gesellschaft; Zorn bei der jüngeren Generation über Entwicklungen, die sich aus der veränderten Weltsituation ergaben. Heute vollziehen sich in unserem Land umwälzende gesellschaftliche Veränderungen, über die bei vielen Zorn entbrannt ist. Dabei handelt es sich um Veränderungen, die seit Jahrzehnten überfällig sind, jedoch aus Gründen politischer Bequemlichkeit nicht vollzogen wurden. Man hat lauthals auf Globalisierung gesetzt, ohne jedoch die erforderlichen, zweifellos unbequemen Anpassungen im Inland einzuleiten.

Hinter dem Begriff der Nachhaltigkeit, oder auch Zukunftsfähigkeit, wie die internationale Bezeichnung „Sustainability" zu übersetzen ist, steht das harmonische Ausbalancieren zwischen wirtschaftlichen-, umweltbezogenen- und sozialen Aspekten in unserem wirtschaftlichen und politischen Handeln. Die Chemische Industrie hat sich seit Mitte der 80iger Jahre intensiv und proaktiv unter Federführung ihrer Verbände um die Nachhaltigkeit in ihren Unternehmen gekümmert und von Jahr zu Jahr weiter ausgebaut. Das Instrument des „Verantwortlichen Handelns" ist ihr dabei eine große Hilfe. Die Nachhaltigkeit größerer Firmen steht auch im Visier der Finanz- und Börsenanalysten, die in den letzten drei Jahren ein immer wieder verbessertes Bewertungssystem erarbeitet haben. Unternehmen finden sich auf diese Weise in veröffentlichten Ranglisten wieder. Nachhaltigkeits-Checks laufen aber auch an Produkten und Dienstleistungen in den Unternehmen selbst ab. Gerade neue Produkte müssen sich so auf ihre Zukunftsfähigkeit hin beweisen. An diesen Entwicklungen geht auch die Galvanotechnik nicht vorbei: mit Rejuvenierungs- und cyanidfreien Bädern, weiteren Gefahrstoff-Ersatzlösungen, Kreisläufen und der Internationalisierung entfacht sich der Wettbewerb immer wieder aufs Neue.

Bei vielen industriellen Produkten und Prozessen spielen oberflächenaktive Substanzen als Zusatzstoffe eine wichtige Rolle. Entsprechend stabil präsentiert sich der Europamarkt für diese Stoffe, dessen Umsatzvolumen nach einer neuen Analyse (European Markets for Surfactants in Industrial Applications; Report B183) der Unternehmensberatung Frost & Sullivan von 565,4 Millionen E in 2003 auf 579,0 Millionen E im Jahr 2010 ansteigen soll. Oberflächenaktive Substanzen wirken als Emulgatoren, Netz- oder Dispergiermittel bei den Herstellungsprozessen in Branchen wie Textilindustrie und Agrochemie sowie bei der Emulsionspolymerisation mit. Benötigt werden oberflächenaktive Stoffe etwa zur Herstellung von Polymeren, wie sie in Anstrich- oder Klebstoffen Verwendung finden. Die wichtigsten Typen oberflächenaktiver Substanzen für Anstrichstoffanwendungen sind anionische, kationische, nichtionische und amphotere Polymere, die als Dispergier- oder Netzmittel und zur Beeinflussung des Verlaufs eingesetzt werden.

Trotz wirtschaftlicher Probleme und Machtgerangel in der Politik ist die Sorge um unsere Umwelt nicht verschwunden. Doch zeugt die Verschleuderung der vorhandenen Rohstoffreserven durch Produktion von allerlei sinnlosem Trödel davon, dass die Umweltveränderungen nicht sonderlich ernst genommen werden. Andererseits hält man sich politisch an Marginalien wie Dosenpfand und Ökosteuer fest oder kreiert minimale Grenzwerte, während man die mit hohen Kosten aus Abwasser oder Abluft eliminierten angeblich soooo giftigen Stoffe dem Bürger in Apotheken oder Reformhäusern als lebensnotwendig in Form von Pillen und Pulvern wieder zu verhökern sucht.