Artikelarchiv

Bei der 10. parts2clean vom 23. bis 25. Oktober 2012 auf dem Stuttgarter Messegelände werden rund 230 Aussteller Produkte und Services für eine optimierte Teile- und Oberflächenreinigung in der produzierenden Industrie, der Instandhaltung und dem Remanufacturing präsentieren. Ergänzend zum weltweit umfassendsten Angebot in diesem Bereich bietet das erstmals zweisprachig (deutsch/englisch) durchgeführte parts2clean Fachforum wertvolles Know-how für eine kosten- und ökoeffiziente sowie reproduzierbare industrielle Teilereinigung.

Für die Oberflächentechnik bedeuten die bestehenden Unsicherheiten, dass die mit Nano-Technik befassten Mitarbeiter besondere Aufmerksamkeit erfordern.

Energiespeicher sind eine der Schlüsseltechnologien der Energiewende. Denn sie können das wechselnde Stromangebot von Photovoltaik und Windkraft mit dem Bedarf der Verbraucher in zeitliche Deckung bringen. Am Karlsruher Institut fu?r Technologie (KIT) entstehen mehrere Pilotanlagen aus Solarzellen, Kleinwindanlagen, Lithium-Ionen-Batterien und Leistungselektronik, die zeigen, wie Lastspitzen im Stromnetz ausgeglichen werden können und wie in Zukunft die regenerative Inselnetz-Stromversorgung aussehen könnte.

Die Galvanotechnik ist auf Grund der vielfältigen Einflussfaktoren trotz elektronischer Mess- und Steuereinrichtungen eine empirische Technologie, in der sich Theorie und Praxis nur be-grenzt unter ein Dach zwingen lassen.

ELITEX® ist ein Polyamidfaden (Multifilamentgarn oder Monofil), der mit einer Ummantelung aus reinem Silber elektrisch leitende Eigenschaften erhält. Die Herstellungstechnologie basiert auf galvanischen, elektrochemischen und textiltechnologischen Verfahren. Mit ELITEX® strukturierte textile Flächen bieten die Möglichkeit Funktionselemente, wie z. B. Schalter, Tastaturen, Spulen oder Antennen für RFID-Systeme herzustellen. Aus leitfähigen textilen Strukturen lassen sich komplexe Schaltkreise fertigen, textile Sensoren aufbauen sowie Leuchtquellen erzeugen. Selbst für textile Akkumulatoren und Solarzellen gibt es erste Ansätze.

Im Juliheft habe ich die Leserinnen und Leser der Galvanotechnik auf einige Defizite bei der Ausbildung von Schülern und Studenten mit Blick auf elektrochemische Themen und Aufgabenstellungen hingewiesen. Gleichzeitig habe ich meine selbst beobachteten, aktuell sehr positiven, Zukunftsaussichten nach einer Ausbildung zum Chemielaboranten vorgestellt.

Bereits zum zweiten Mal trafen sich Vertreter aus Forschung, Entwicklung und Industrie in Leoben, um den aktuellen Stand der Technik und die neuesten Entwicklungstrends auf dem Gebiet der Herstellung, Entwicklung, Charakterisierung und Anwendung von Kohlenstoffbasis-Schichten (Diamantschichten, amorphe Kohlenstoffschichten, DLC-Schichten, Graphen) vorzustellen und zu diskutieren. Das Symposium wurde vom 30. – 31. Mai 2012 in Leoben, Österreich abgehalten und war mit ca. 60 Teilnehmern gut besucht.

Kohlenstoff tritt in verschiedensten Modifikationen auf, zu den bekanntesten zählen Diamant und Graphit. Ohne Kohlenstoff gäbe es auf der Erde kein Leben in der uns bekannten Form. Zur Bildung des Kohlenstoffatoms waren mehrere Faktoren notwendig und es war kernphysikalisch absolut nicht zwingend, dass es im Laufe der Entwicklung unseres Universums entstand.

Herstellung und Transport von berührungsempfindlichen, schmutzanfälligen oder zerbrechlichen Bauteilen erfordern spezielle, besonders schonende Handhabung der Teile. Die Zimmermann & Schilp Handhabungstechnik GmbH aus Regensburg stellt dazu eine nahezu berührungslose Lösung bereit: Ultraschall.

Dass der Strom für uns alle teurer wird, haben wir verstanden. Man schob mal wieder der Photovoltaik den schwarzen Peter zu, sie soll über die EEG-Umlage hauptsächlich für die Verteuerung verantwortlich sein. Aber zahlen wir nicht sowieso zu viel für unseren Strom?

Der Einsatz von galvanisierten dekorativen Kunststoffblenden und Bedienelementen an Lenkrädern von Kraftfahrzeugen nimmt in den letzten Jahren ständig zu. Diese Bauteile müssen höchste Ansprüche an Aussehen und Funktionalität erfüllen. Bauteile mit sehr kleinen sichtbaren Innenflächen sind aufgrund ungünstiger Verteilung der Stromlinien in diesen Bereichen sehr schwierig zu galvanisieren. Die daraus resultierende schlechte Tiefenstreuung verhindert eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung. Häufig können dadurch die Anforderungen an Schichtdicke und Farbton nicht erfüllt werden, oder aber die Ausschussrate nach der Fertigung übersteigt vertretbare Werte. Um in diesen Bereichen die erforderliche Schichtdicke abscheiden zu können, müssen Hilfsanoden oder auch Innenanoden genannt, den galvanischen Prozess unterstützen.

Härte wird üblicherweise als Widerstand eines Werkstoffes gegen das Eindringen eines anderen, härteren, Werkstoffes, der eine gewisse Geometrie aufweist, definiert. Im Kleinlastbereich ist die bleibende plastische Verformung des geprüften Werkstoffes minimal und entsprechend kann der Härteversuch als zerstörungsfrei angesehen werden. Außerdem ist der Härtewert aussagekräftig in dem Sinne, dass er in Verbindung mit wichtigen Werkstoff-Kenngrößen steht. Entsprechend kann er zur fortgeschrittenen Materialcharakterisierung dienen.

Dekorativ verchromte Kunststoffanbauteile werden seit Anfang der 1970er Jahre in der Automobilindustrie eingesetzt, um Fahrzeugen eine optisch höhere Wertigkeit zu geben. Um Chrom auf der Oberfläche vor Korrosion zu schützen, werden Mehrfachschichten auf einem Kunststoffsubstrat (Kupfer und mehrere Nickelüberzüge) abgeschieden. Die verschiedenen Nickelüberzüge erfüllen im Korrosionsschutzsystem spezielle Funktionen und variieren daher in ihrer Zusammensetzung. Die oberen Schichten sind definiert mikroporig bzw. mikrorissig.

Ab und an geht unter Fachkollegen der Irrglaube um, man könne die Produktivität durch Impulsgalvanisieren erhöhen. Die Produktivität der galvanischen Abscheidung kann man erhöhen, indem der Schichtaufbau schneller erfolgt. Schnellerer Schichtaufbau kommt aber nur zustande, wenn die Atome bzw. abscheidungsfähigen Ionen schneller zur Bauteiloberfläche transportiert werden.

Alessandro Volta gilt als der Erfinder der technischen Voraussetzungen der Galvanotechnik (siehe Ausgabe 7/2012). Darüber hinaus aber ist Volta auch der Erfinder der elektrochemischen Stromquelle, wovon der folgende Beitrag handelt. Volta legte sich in der Debatte um diesen Themenkreis nicht nur mit Luigi Galvani an, sondern löste vor allem um die gesuchte „Lebenselektrizität“ einen Jahrhundertstreit unter den europäischen Wissenschaftlern aus.

Im Beitrag wird eine Möglichkeit der Einlagerung von Hartstoffpartikeln in eine Passivierungsschicht für Zink zur Verbesserung der Beständigkeit gegenüber mechanischen Belastungen sowie der Korrosionsschutzeigenschaften vorgestellt. Am Markt erhältliche SiO2-haltige Dickschichtpassivierungen zeigen eine Anlagerung der SiO2-Partikel auf der Oberfläche der passivierten Teile. In der Passivschicht sind keine Partikel festzustellen. Aus diesem Grund wurden andere Hartstoffpartikel im Nanometerbereich eingesetzt, um zu einer weiteren Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit sowie der mechanischen Belastbarkeit zu kommen. Die Verwendung von Al2O3-Partikeln in Kombination mit handelsüblichen Dickschichtpassivierungen führte zu einem Einbau der Partikel über die gesamte Schicht. Dies konnte mittels optischer Glimmentladungsspektroskopie (GDOES), Rasterelektronenmikroskop (REM) sowie Transmissionselektronenmikroskop (TEM) nachgewiesen werden. Durch eine geeignete Partikelvorbehandlung sowie sterische Stabilisierung konnte die Agglomeration der Hartstoffpartikel im stark sauren Milieu sowie bei der hohen Ionendichte der Passivierungslösung eingeschränkt werden.

Nach Rauheit und Warzenbildung (GT 05/2012) sowie Poren (GT 08/2012) wird im folgenden Artikel das Problemfeld der Risse und Rissbildung in galvanischen Prozessen behandelt.

Die außenstromlose Abscheidung von Gold: In der Reihe der Veröffentlichungen zur Goldabscheidung wird in diesem Beitrag die außenstromlose Vergoldung betrachtet. Dabei ist zwischen der Sudvergoldung spezieller Substrate, z.B. außenstromlos erzeugter Nickel-Phosphor-Schichten, und der chemisch-reduktiven Belegung mit Goldüberzügen zu unterscheiden. Beide Varianten sind für Schichtsysteme in Elektronikanwendungen von großer Bedeutung, insbesondere für Leiterplatten mit bondbaren Oberflächen. Für beide Prozesstypen werden die Mechanismen sowie die wichtigsten Einflussgrößen und deren Konsequenzen für die Schichteigenschaften nach dem aktuellen Stand der Fachliteratur zusammengefasst.