Artikelarchiv

Das Zentrum für Oberflächentechnik (ZOG) in Schwäbisch Gmünd hat zusammen mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Aalen pünktlich zum neuen Jahr zu einem neuen Seminarkurs eingeladen. „Galvanotechnik von A–Z (Aluminium–Zink)“, lautet der Name des vom ZOG neu entwickelten Seminarangebots. Ziel ist es, Teilnehmer umfassend über die komplexen Zusammenhänge in der Galvanotechnik zu informieren und wertvolle Verknüpfungen von theoretischen Grundlagen und praktischer Umsetzung herzustellen. Das auf 43 Plätze limitierte Seminar war in kürzester Zeit ausgebucht. Aufgrund der hohen Teilnehmerzahl wurde in Kooperation mit der HTW das Sparkassenforum in Aalen als zentraler und gut erreichbarer Veranstaltungsort ausgewählt. Die Teilnehmer kamen aus den unterschiedlichsten Bereichen der Galvanobranche. Hierbei hat sich ge-zeigt, dass dieses Angebot nicht nur für den klassischen „Werker“ in der direkten Produktion geeignet ist.

Galvanisierte Bedienelemente aus Kunststoff sind kostengünstig, leicht, und einfach herzustellen. Sie ermöglichen eine hohe Gestaltungsfreiheit und werden deshalb gerne im Cockpit von Fahrzeugen verarbeitet. Bei Blenden, Knöpfen und Schaltern in modernen Fahrzeugen schwören Her-steller auf Kunststoff, denn das Material ist leichter als Metall und der Aufwand in der Herstellung und Bearbeitung vergleichsweise gering. Um dennoch den Ansprüchen an eine gute Haptik, Kratzbeständigkeit und ein edles Design zu genügen, werden die Kunststoffbauteile galvanisiert, sodass sie eine metallische Oberfläche erhalten. Jedoch sieht sich die Branche mit neuen Herausforderungen konfrontiert, die eine Anpassung der Galvanisierungsprozesse erforderlich machen. Unter anderem steigen die Anforderungen an das Design und die Funktionalität dieser Bedienelemente. So müssen viele von ihnen mit teils mehrfarbigen Symboliken versehen und nachts gut erkennbar, also im Tag-Nacht-Design ausgeführt sein. Die Kunststofftechnik Bernt GmbH löst diese Herausforderungen mit einer angepassten Prozesskette, in der mehrere Laser eine besondere Rolle spielen. Die Lasertechnologie erlaubt eine hohe Flexibilität im Design, außerdem können Symbole, Schriften und Strukturen sehr scharf und sauber umgesetzt werden, um ein hochwertiges Erscheinungsbild zu generieren.

Fillserts sind die selektiv offenporigen Aluminium-Einlegeteile für die Fertigung leichter, leistungsstarker, multifunktionaler, mediendichter Hybridteile für mechanische, elektrische, mechatronische, thermische, optische, chemische und viele weitere Anwendungen. Im Gegensatz zu den konventionellen Metalleinlegern (Inserts) verfügen die Fillserts über bisher unbekannte multifunktionale und multistrukturelle Eigenschaften und werden mit Kunststoffen nicht umgespritzt, sondern infiltriert.
Die Fillserts bieten viele innovative Ansätze um Material,- Energie-, Ressourcen- und Kosteneffizienz von Produkten zu erhöhen. Sie sind in drei- bis sechsstelligen Stückzahlen in verschiedenen Ausführungen lieferbar.

Die Lastaufnahme von Stahl- und Aluminiumblechen könnte zukünftig verbessert werden. Möglich soll das eine besondere Form des Laserauftragsschweißens machen. Aber noch werden zur Erprobung Industriepartner gesucht. Eine neue Anwendung für das additive Laserauftragschweißen wollen die Automotive Center Südwestfalen GmbH (acs) aus Attendorn und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT aus Aachen im Verbundprojekt Laval angehen. Im Mittelpunkt steht die Validierung eines Verfahrens, mit dem sich Stahl- und Aluminiumbleche mit Hilfe des Laserauftragschweißens lokal verstärken lassen. In Grundlagenstudien wurde eine Erhöhung der Lastaufnahme fast um das Dreifache nachgewiesen – bei minimaler Gewichtszunahme.

There is growing demand for light metal alloys components in aerospace and automobile fields primarily to save fuel cost. Magnesium alloys promise a great potential for various applications as lightweight structural materials. This advantage stems from their low densities and high specific strength/weight ratio. Other advantages are good electrical and thermal conductivity, good impact strength, ability to dampen shockwaves, ease of forming at room temperature, weldability, buckling resistances, ductility and pressure tightness. Despite sounding like a designers‘ dream metal, magnesium has two grave drawbacks that limit their widespread applications: poor corrosion resistance and the relatively frail surface mechanical properties. Owing to the exceptional engineering properties of magnesium alloys ample attempts have been made in last few decades to develop suitable surface protection techniques. In this article the advances of chemical conversion coatings on the magnesium alloys are discussed.

Nowadays most aeronautical parts made of aluminium alloys are protected against corrosion by surface anodising and multilayer painting. The treatment is usually carried out with Cr(VI) based compounds. However Cr(VI) substances are affected by REACh regulation and European Commission will set more and more restriction for their use from 2024 onwards. To date, there is not a single Cr(VI)-free protecting treatment for Aluminium 7000 series alloys that matches the results obtained with the Cr(VI) based coatings, so, it is necessary to develop an environmentally and Cr(VI)-free acceptable alternative process.

Heutzutage werden die meisten Teile an Flugzeugen aus Aluminiumlegierungen durch Oberflächenanodisierung und Mehrschichtlackierung gegen Korrosion geschützt. Die Behandlung erfolgt in der Regel mit Verbindungen auf Cr(VI)-Basis. Cr(VI)-Stoffe sind jedoch von der REACh-Verordnung betroffen, und die Europäische Kommission wird ab 2024 immer mehr Einschränkungen für ihre Verwendung festlegen. Bis heute gibt es keine Cr(VI)-freie Schutzbehandlung für Aluminiumlegierungen der Serie 7000, die mit den mit den Beschichtungen auf Cr(VI)-Basis erzielten Ergebnissen übereinstimmt, so dass es notwendig ist, ein umweltfreundliches und Cr(VI)-freies akzeptables alternatives Verfahren zu entwickeln.

Die Herstellung dicker Al-Schichten bei moderaten Temperaturen ist für viele Anwendungsbereiche von großem Interesse. In diesem Beitrag wird die galvanische Abscheidung von Aluminium für die Leiterplatten- und Mikrosystemtechnik untersucht. Es werden Einflussgrößen auf die Schichtmorphologie anhand von Abscheidungen auf Siliziumsubstraten mit Gold-Startschicht dargestellt. Die Stromdichte und die Elektrolyttemperatur haben einen großen Einfluss auf die Mikrostruktur der erzeugten Schichten. Die Abscheideparameter die für die Gold-Startschicht evaluiert werden, können nicht auf eine Aluminium-Startschicht übertragen werden. Für eine funktionale Leiterplatte sind Durchkontaktierungen sehr wichtig. In dem Beitrag werden verschiedene Ansätze zur Beschichtung solcher Durchkontakte dargestellt. Weiterhin wird die Strukturierung der Aluminiumschichten mithilfe von Fotolack inklusive Ätzen der Startschicht beschrieben.

Dieser Bericht ist eine Zusammenfassung eines Vorhabens der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), das in Kooperation von der Gießereitechnologie der Hochschule für Angewandte Forschung in Aalen und der Abtl. Elektrochemie/Galvanotechnik des Forschungsinstituts Edelmetalle + Metallchemie (fem), Schwäbisch Gmünd bearbeitet wurde. Initiiert und unterstützt wurde das Projekt durch zahlreiche Firmen der beiden Branchen Zinkdruckguss und Galvanotechnik aufgrund ungeklärter Schadensfälle und aufgrund von Problemen bei der Qualitätssicherung in der Prozesskette der Fertigung und des galvanischen Beschichtens von Zinkdruckguss-Teilen. Neue Erkenntnisse zu den Mechanismen der Fehlerbildung wurden erarbeitet, unkritische von fehlerrelevanten Prozessschritten unterschieden. Eine bedeutende Rolle des Interface zwischen Gussmaterial bzw. Gusshaut und der Verkupferung im Zusammenhang mit der Bildung und temporären Einlagerung von Wasserstoff deutet sich an.

Neues aus der Fachwelt
Aus den Unternehmen
Wichtiges in Kürze
Termine, Ausbildungen, Fachmessen

Nun ist es also amtlich. Das an dieser Stelle in der vergangenen Ausgabe der „Galvanotechnik“ bereits angesprochene Konjunkturpaket der Bundesregierung zur Minderung der Folgen des Corona-Lockdown, ist beschlossen. Zu der von mir befürchteten Kaufprämie für neue Autos ist es zum Glück nicht gekommen. Oder sagen wir fast nicht. Denn zukünftig wird es höhere Kaufanreize für Elektroautos geben. Damit will die Bundesregierung ein Zeichen Richtung mehr Klimaschutz setzen. Aber tut sie das wirklich? Fachleute sagen Nein. Denn E-Autos stoßen zwar selbst keine klimaschädlichen Abgase mehr aus, aber die entstehen trotzdem.

Ausführliche Referate über Vorträge und Veranstaltungen bei den Bezirksgruppen der ,,Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik“.

• Stromlose (chemische) Vernicklung
• Terminplan der Bezirksgruppen der DG
• Solarkollektoren – Wärmepumpen und Wärmeaustauscher in Galvanobetrieben
• Österreichische Gesellschaft für Oberflächentechnik
• Fachtagungen
• Neue Verfahren-Neue Einrichtungen
• Wichtiges in Kürze
• Neues aus der Fachwelt
• Patentschau
• Patente vom Fachgebiet Schleifen und Polieren
• Patente aus der UdSSR
• Neue ausländische Patente

Neue Normen-Entwürfe

DIN 41 640 Bauelemente, Gedruckte Schaltungen, Integrierte Schaltungen, Mikroelektronik 1976

DIN 50 985 Messung von Schichtdicken

DIN 50 930 Korrosionsverhalten von metallischen Werkstoffen gegenüber Wasser

Bericht über eine Vortragstagung: Vor einem Kreis geladener Gäste veranstaltete vor einiger Zeit die Firma Henkel & Cie in München eine Vortragstagung mit dem Ziel, einen Überblick zu geben zum Stand der technischen Entwicklung auf dem Gebiet der Oberflächenbehandlung von Aluminium. Nachstehend veröffentlichen wir Kurzfassungen der interessanten Vorträge. Chemie-Direktor Dr. L. Huber von der Bayrisch-Biolog. Versuchsanstalt in München gab in einem weiteren Vortrag einen allgemeinen Überblick zum Stand und der Entwicklung der Abwasserbehandlung und der Gesetzgebung. Die Veranstaltung war ein voller Erfolg und ein Beitrag zum praxisbezogenen Erfahrungsaustausch.

Der reich bebiiderte Bericht beschreibt die Fertigung von Leiterpiatten bei der Wüttembergischen Metallwarenfabrik in Geislingen/Steige. Die Abteilung der WMF wurde seit den Anfängen im Jahre 1968 erheblich ausgebaut und arbeitet heute mit modernen Maschinen und Anlagen.

Im Jahre 1968 konnte man in den Wirtschaftsteilen der Zeitungen lesen: „WMF baut eine Fertigung für gedruckte Schaltungen auf“. Dieser Meldung ließ sich nicht eindeutig entnehmen, ob diese Produktion nur für den eigenen Bedarf geplant war, oder ob damit auch Kunden beliefert werden sollten. Inzwischen ist deutlich geworden, daß sich WMF einen festen Platz auf dem Markt als Leiterplattenhersteller erobert hat. Im Januar 1971 war dann zu erfahren, daß die WMF mit mehreren Millionen DM diesen Produktionszweig weiter ausbaut, weil die Kapazitäten für die ständig steigende Nachfrage nach hochwertigen Leiterplatten nicht mehr ausreichten.

Ein kurzer Überblick über Fachtagungen der Galvanotechnik in England wird gegeben. Es wird über vernickelte Hufeisen und über Lieferanten von organischen Lösemitteln berichtet. Ene neue automatsche Anlage für Druckplatten wurde in Ost-Europa erstellt.

Internationale Fachtagungen: Die erste internationale Fachtagung, die von der Electrodepositors‘ Technical Society, wie das heutige Institute of Metal Finishing damals genannt wurde, organisiert wurde, fand im Jahre 1937 statt. Es war eine verhältnismäßig kleine Veranstaltung, die sich ausschließlich mit der Galvanotechnik und damit verwandten Gebieten befaßte.

Das Entstehen und die Ablagerung von Galvanik-Schlämmen kann nur als eine Notlösung angesehen werden. Die Entwicklung der Zukunft liegt beim Vermeiden solcher Schlämme und der Rückgewinnung von Wertstoffen bzw, von Metallen. Seit Dezember 1975 wird im Auftrag des Bundesministers für Forschung und Technologie ein Programm vorbereitet, bei dem auch die Abwasserprobleme einbezogen sind. Das Ziel ist, eine abfallose Galvanik zu schaffen. Die mit dieser Veröffentlichung beginnende Aufsatzfolge beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, wie das Abwasserproblem gelöst werden kann, ohne daß Schlämme entstehen und wobei die Rückgewinnung von Wertstoffen mit im Vordergrund steht.

Die angewendeten Methoden für die Güteprüfung anodischer Oxidschichten sind noch mit gewissen Mängeln behaftet, die dargelegt werden. Ein einsatzbereites Prüfgerät läßt die Widerstandsfähigkeit von Oxidschichten beurteilen. Die Langzeitbewitterung wird derzeit untersucht und ein weiteres Prüfgerät ist in der Entwicklung, ebenso wie Eichkurven für die Praxis erarbeitet werden.

Die große und laufend wachsende Bedeutung von Aluminium in den verschiedensten Anwendungsgebieten ist ohne die anodische Oxidation nicht denkbar. Dieser eindeutige Zusammenhang zwischen der Verwendung des Metalles Aluminium und der Oberflächenbehandlung – einer gesteuerten „Korrosion“ –, die bei keinem anderen Gebrauchsmetall angewandt wird, erklärt Bedeutung und Umfang der Arbeiten auf diesem Gebiet, Mit der sehr schnellen und umfangreichen Entwicklung der anodischen Oxidation hat die Prüfung der Güte der so erzeugten Schichten nicht Schritt halten können. Dies wird nun zunehmend nachgeholt. So bestehen bereits seit einiger Zeit Normen für die Mindestschchtdicke und deren Messung.

Die galvanische Abscheidung von Silber und Gold zählt zu den ältesten Verfahren und reichen über 130 Jahre zurück. Die Verwendung von Platinmetallbädern erfolgte relativ spät. Über die Anwendung für dekorative und technische Zwecke wird zusammenfassend ein Überblick zum derzeitigen Stand der Technik und der Einsatzgebiete gegeben.

1. Einleitung: Die galvanische Abscheidung von Silber und Gold aus ihren komplexen Cyanidverbindungen zählt bekanntlich zu den ältesten Verfahren, denn bereits vor über 130 Jahren erteilte man in England ein Patent für das galvanische Versilbern und Vergolden aus cyankal. Lösungen. Mit diesen Verfahren wurde eigentlich die praktische Galvanotechnik begründet.

Die Bedeutung der galvanischen Verzinkung hat in den letzten Jahren zugenommen. Kennzeichnend für die Weiterentwicklung der Elektrolyts sind folgende Merkmale:

a) Verringerung der Eliminierung des Cyanidgehaltes,

b) Verringerung des Metallgehaltes und parallel dazu des Gesamtsalzgehaltes.

Merkmale, Eigenschaften und abgrenzende Anwendungsgebiete der verschiedenen Arten von Elektrolyten für die Verzinkung werden beschrieben und praxisbezogene Erfahrungen ermittelt.

Bereits im Jahre 1909 wurde in einem deutschen Patent Chromsulfat als bestgeeignetes Chromsalz angegeben. Die 20iger Jahre brachten den Durchbruch der schwefelsauren Chromelektrolyte. In neuerer Zeit unterteil man die Chromniederschläge in makrorissige, rißfreie (und porenfreie) und mikrorissige Niederschläge. Eine neuere Entwicklung ist die einstufige mikrorissige Verchromung. Die Hartverchromung orientiert sich zunehmend an den Eigenschaften der Schicht und paßt sich dem Einsatzzweck an, wobei auch der Korrosionsschutz nicht vernachlässigt wird.