Artikelarchiv

Auf dem Seminar für Strafrecht und Umweltschutz am 27. April 1992 in Lauchhammer/Brandenburg hielt Dr. Bertram Wieczorek, Parlamentarischer Staatssekretär beim Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, folgendes Einführungsstatement.

Bericht über die Inbetriebnahme einer neuen Abwasserbehandlungsanlage in der Flugzeugwerft Dresden GmbH am 5. Mai 1992

Die Entwicklung und Neuprofilierung der Luftfahrtindustrie am Standort Dresden-Klotzsche wurde mit der Gründung der Elbe Flugzeugwerke GmbH als Tochterunternehmen der Deutschen Airbus GmbH Hamburg und der Flugzeugwerft Dresden GmbH eingeleitet.
Trotzdem die neue Galvanik der Flugzeugwerft Dresden erst mit der Installation der 6,5 m-Aluminiumoxidationsanlage zum Jahresende fertiggestellt wird, konnte bereits am 5. Mai die neue Abwasserbehandlungsanlage und damit auch ein Großteil der Galvanik in Betrieb genommen werden.

Zusammenfassung der Ergebnisse dieser Veranstaltung in Berlin

Die Z. Umwelt 5/1992 berichtet zusammenfassend über die Ergebnisse einer vom 24.- 26. Februar 1992 in Berlin unter Leitung des Bundesumweltministeriums und des Umweltbundesamtes für Zusammenarbeit mit den Umweltbehörden der USA, Österreichs und der Schweiz durchgeführten internationalen Kongresses „Alternativen zu FCKW und Halonen - Technologien und Ersatzstoffe“. Im Hinblick auf die langjährige erfolgreiche Verwendung von FCKW, insbesondere R113 in der Entfettungs- und Reinigungstechnik in Bereich der Oberflächentechnik sowie von Halonen im Bereich des Brandschutzes z.B. von Lackieranlagen tangieren die Konferenzergebnisse auch die gesamte Oberflächentechnik. Deshalb wird der o.a. zusammenfassende Bericht nachstehend in den oberflächentechnisch relevanten Passagen im Wortlaut wiedergegeben.

Der Einsatz der Elektrolyse zur Abscheidung von Metallen In Konzentrationsbereichen von einigen Gramm pro Liter ist auch in der Abwassertechnik hinreichend bekannt. So werden Elektrolysen häufig zur Vorabscheidung von Metallen aus verbrauchten Bädern oder zur Wiedergewinnung von Edelmetallen eingesetzt. Daß die Elektrolyse aber auch ein sehr wirtschaftliches Verfahren zur Behandlung niedrig konzentrierter (im mg/l-Bereich) Abwässer ist, ist wenig bekannt. Dabei ist die Elektrolyse ein von den Betriebskosten her konkurrenzlos günstiges Verfahren zur Abwasserbehandlung (s. Tab. 1-3). Deshalb liegt gerade in Galvanikbetrieben der Gedanke nahe, die metallhaltigen Abwässer teilweise durch elektrolytische Verfahren zu reinigen, da auch beim Galvanisieren die selben elektrochemischen Gesetzmäßigkeiten Anwendung finden und somit auch sachkundige Betreuung der Abwasseranlage gewährleistet ist.

Ein neues Konzept zur Abfallminimierung

Oft werden bedeutende Fortschritte in der Galvanotechnik durch Zurückgreifen auf einfache und preiswerte Maßnahmen erreicht. Zu solchen bewährten Techniken zählen zum Beispiel die Kaskaden- und Spritzspültechnik, die Spülwasserdosierung über Leitfähigkeitsmessung, die Verlängerung der Abtropf- zeit oder niedriger konzentrierte Lösungen. Zu den einfachen, aber sehr effektiven Maß- nahmen zählt seit einiger Zeit auch das „Vier- in-Einem“-Filtersystem mit den vier Tätigkeiten: Pumpen, Filtern, Durchmischen und Reinigen mittels Aktivkohle [1].

Umweltschutz kostet Geld. Viele Betriebe stöhnen über die immer weitergehenden staatlichen Forderungen. Einige sind bereits stillschweigend ins Ausland abgewandert. In Rio gar setzt sich Deutschland an die weltweite Spitze der Umweltverbesserer mit Forderungen, die eine Diktatur für viele ärmere Länder bedeuten. Vernünftigerweise ziehen auch einige ganz Große wie USA oder China nicht mit. Und auch die deutsche Industrie geht mit den Vorstellungen des Umweltministeriums nicht mehr konform.

Färben von anodisiertem Aluminium

Frage: In unserem Schalttafelbau werden anodisierte und gefärbte Aluminiumschilder verschiedener Form, Größe und Farbe benötigt. Es geht meist um Einzelfertigung oder Meine Serien. Deswegen haben wir in unserer Galvanik ein Eloxalbad eingerichtet und färben auch selbst, indem wir die Schiider nach dem Eloxieren jeweils in die Lösungen der entsprechenden Eloxalfarben tauchen. Die Farbtöne fallen allerdings meist sehr unter- schiedlich aus. Dies ist besonders ärgerlich, wenn auf einer Schalttafel mehrere Schilder im gleichen Farbton vorgesehen sind. Können Sie uns Hinweise geben, wie zu verfahren ist?

„Puls-Blas-Trockner“ im Betrieb bei der MEVAG Metallveredlung AG in Turgi/Schweiz


Besichtigung und Fragen an den Konstrukteur (Turgi, im Mai 1992)

Die effektive und wirtschaftliche Beseitigung von Flüssigkeitsfilmen von der Oberfläche gehört bei galvanischen und naßchemischen Verfahren schlechthin zu den größten Problemen.
Auf der Oberfläche von Teilen, die aus einem Prozeßbad ausgefahren werden, haften Flüssigkeitsfilme, welche die Zusammensetzung dieses Bades haben. Fährt man in ein nachfolgendes Prozeßbad ein, so werden die Badbestandteile des vorhergehenden zu Verunreinigungen, welche die Funktion des zweiten Bades beeinträchtigen können.

Bericht von der 9. Surfair,
Internationale Konferenz über Oberflächenbehandlung in der Luft- und Raumfahrtindustrie, 3. bis 5. Juni 1992 in Cannes, Frankreich

Auf der 9. Surfair waren ca. 250 bis 300 Teilnehmer anwesend, davon mehr als 20 aus der Bundesrepublik Deutschland. Die Konferenz wurde von einer Ausstellung begleitet, auf der ca. 30 Firmen aus Frankreich, den USA, Großbritannien, Belgien sowie der Bundesrepublik Deutschland ihre Produkte und Verfahren vorstellten.
Die Vorträge umfaßten das gesamte Gebiet der Oberflächentechnik mit Bezug zu Anwendungen im Bereich der Luft- und Raumfahrt. Schwerpunkte waren das Entlacken von Komponenten und Flugzeugen, neue Ober- flächenbehandlungs- und Beschichtungs- verfahren, neue oder verbesserte Lacksysteme sowie Fragen der Schicht- und Bauteilprüfung, der Umwelt- und Arbeitsplatzsicherhelt und der Normung.

Vortrag von Dr. John bei der DGO-Bezirksgruppen-Veranstaltung Iserlohn am 29. April 1992

Die Röntgenfluoreszenz-Messung ist ein Verfahren zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung und gleichzeitigen Bestimmung der Zusammensetzung der Schichten, wie es beispielsweise bei der Sicherung von Qualitätsanforderungen von Mehrfachschichten in der elektronischen Industrie notwendig ist. Das Verfahren arbeitet mit hoher Genauigkeit, benötigt nur einen sehr kleinen Meßfleck, der Grundwerkstoff hat keinen Einfluß auf den Meßwert. Das Prinzip und die praktische Anwendung des Verfahrens erläuterte in seinem Vortrag Herr Dr. John von der Firma Helmut Fischer GmbH & Co., Sindelfingen.

Bericht über ein gleichnamiges Symposium vom 17. bis 19. Juni 1992 in Friedrichroda/Thüringen

Das Symposium zu Reaktionen an Mikroelektroden, Mikroelektroden und Sensoren, Anwendung von Mikroelektroden in der Korrosion und zur Mikrogalvanik wurde von der DECHEMA, Fachgruppe „Angewandte Elektrochemie“ der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) und der Deutschen Bunsengesellschaft in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgemeinschaft elektrochemischer Forschungsinstitutionen (AGEF) und der Deutschen Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik (DGO)organisiert.
Damit sollen die von der ehemaligen Chemischen Gesellschaft der DDR durchgeführten grundlagenorientierten elektrochemischen Tagungen traditionell fortgeführt werden.
Das wissenschaftliche Programm enthielt Vorträge und Posterpräsentationen, deren Inhalt überblicksmäßig im folgenden kurz dargestellt werden soll.

Gespräch am 2. Juni 1992 mit Prof. Dr. Kanani,
Qualitätsbeauftragter der Schering Aktiengesellschaft Galvanotechnik, Berlin

Der Problembereich der Qualitätssicherung hat in der Galvanoindustrie bekanntlich einen sehr hohen Stellenwert. Galvanotechnische Zulieferfirmen betrifft dies in ganz besonderem Maße, denn die Qualität ihrer Produkte ist Voraussetzung dafür, daß galvanische Betriebe - Betriebsgalvaniken und Lohngalvaniken - in die Lage versetzt werden, diesen Anspruch hinsichtlich der Produktion galvanischer Überzüge zu erfüllen.
Wie die Schering Galvanotechnik mitteilt, hat sie im Februar 1992 als erste Galvanotechnische Fachfirma das DQS-Zertifikat erhalten. In der Absicht, unsere Leser über damit verbundene Einzelheiten zu informieren, haben wir Herrn Prof Dr. Kanani, Qualitätsbeauftragter der Schering AG Galvanotechnik, Berlin, um die Beantwortung einiger Fragen gebeten.

Bericht von einer Veranstaltung der DGO-Bezirksgruppe Berlin/Brandenburg/Mecklenburg am 6./7. Februar 1992 (Teil 1)

Veranstalter der traditionellen Berliner Tagung waren, wie auch in den vergangenen Jahren, die Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik e. V. (DGO), vertreten durch die Bezirksgruppe Berlin/ Brandenburg/Mecklenburg gemeinsam mit dem Bundesinnungsverband der Graveure, Galvaniseure, Gürtler und verwandter Berufe (BIV), vertreten durch die Galvaniseur- und Metallschleifer-Innung in Berlin, dem Institut für Metallurgie-Metallhüttenkunde - der TU Berlin und dem Labor für Galvanotechnik der TFH Berlin.

Ökologische Probleme in der Galvanotechnik

Die Galvanotechnik findet in Rußland in fast allen Industriezweigen weite Anwendung. In den Republiken der ehemaligen UdSSR gibt es etwa 10000 galvanische Betriebe, ca. 1000 davon befinden sich in Moskau.
Die stürmische Entwicklung der Industrie, darunter auch der Galvanotechnik, hatte bei Vernachlässigung des Umweltschutzes die Verschlechterung der ökologischen Situation zur Folge.

Die Briten und Europa

Die letzten Wochen waren für die britische Europapolitik nicht eben leicht. Vereinfacht können die Probleme so dargestellt werden; Bundeskanzler Kohl und Präsident Mitterand haben eine sehr einfache Vision, nämlich die, daß die europäischen Länder näher zusammenrücken und es keine Grenzen mehr sowie eine einheitliche Währung, frei- en Handel und harmonisierte Gesetze inner- halb der EWG gibt. Diese Vorstellungen werden jedoch von den meisten Briten nicht geteilt. Sie stellen die Umsetzung infrage und meinen, daß sie ihnen viele Nachteile bringen wird. Wie in Deutschland, so ist auch in Großbritannien eine Volksabstimmung zum Ausdruck des Volkswillens in der Verfassung nicht vorgesehen.

Teil 1: Besonderheiten des Kontaktverhaltens unedler Metallegierungen

Über den jetzigen Stand hinausgehende Maßnahmen zur Reduzierung des spezifischen Edelmetalleinsatzes für Steckverbinderkontakte müssen die Substitution von Edelmetallen beinhalten. Teil 1 dieser Aufsatzfolge widmet sich deshalb zunächst den Besonderheiten und Problemen unedler Kontaktwerkstoffe. Die nachfolgenden drei Beiträge stellen darauf aufbauend Ergebnisse zur Schichtabscheidung und den elektrischen und mechanischen Kontakteigenschaften vor, wie sie im Rahmen eines komplexen Untersuchungsprogramms an Zinn-, Silber- und Nickellegierungsschichten g wonnen wurden.

Einleitung

Harte Nickelschichten aus Sulfamatelektrolyten finden eine breite Anwendung, z. B. bei der galvanischen Herstellung komplizierter Formen mit großer Schichtdicke, bei denen eine hohe mechanische und Verschleißfestigkeit gefordert wird, außerdem bei der Wiederaufarbeitung verschlissener Teile, bei der detailgetreuen Abformung komplizierter Originale und auf vielen anderen Gebieten der Galvanoformung. Zur Abscheidung solcher Schichten mit hohen Härtewerten und negativen inneren Spannungen (Druckspannungen) oder von spannungsfreien Schichten wurden den Elektrolyten Schwefel- und stickstoffhaltige organische Stoffe, wie Arylsulfon- und Naphtalinsulfonsäuren und ihre entsprechenden Amide [1], Saccharin [2], Cumarin [3] u.a. zugesetzt. Neben der Senkung der Zugspannungen bewirken diese Zusätze in den Nickelsulfamat- oder Watts-Elektrolyten aber auch eine unerwünschte Versprödung der abgeschiedenen Schichten infolge eines erhöhten Einbaus von Schwefel.

Einleitung

Bei früheren Anwendungen des Pulse-Plating wurden modifizierte Sinuswellen im Frequenzbereich von 50 Hz und niedrigfrequente Rechteckpulse benutzt. Aufgrund der Elektronikentwicklung ist es möglich, Strom oder Spannung als fast willkürliche Funktion der Zeit zu variieren, so daß beispielsweise heute Rechteckpulse mit Frequenzen bis zu 10 kHz angewandt werden können. Die üblichen Pulsprofiltypen sind in Abb. 1 dargestellt. Heute werden noch komplexere Rechteckpulsverläufe untersucht, um die Abscheidungsbedingungen zu optimieren. Hauptzweck der sehr breiten Anwendung des Pulse-Plating ist es ganz allgemein, bessere Überzüge herzustellen. Oft geht es darum, die technischen Eigenschaften zu verbessern, wobei Schichtdicke, Härte, Verschleißfestigkeit optimiert, die Rauhigkeit und Porosität verringert, die Korrosionsbeständigkeit erhöht, Leitfähigkeit, Kontaktwiderstand, magnetische und andere Eigenschaften anforderungsgemäß modifiziert werden.

1 Begriffserklärung


Zur Abscheidung von Metallen aus metallsalzhaltigen Lösungen werden elektrisch negative Ladungen benötigt, die das positiv geladene Metallion durch sogenannte „Reduktion“ in den nullwertigen Zustand, d.h. in die metallische Form überführt. Bei der galvanischen Metallabscheidung, d.h. unter Zuhilfenahme einer äußeren Stromquelle, des Gleichrichters, stellt dieser die notwendigen Ladungsträger für die Reduktion an der Kathode zur Verfügung. In diesem Vortrag sollen nun Abscheidungsvorgänge behandelt werden, die nicht unter Verwendung einer äußeren Stromquelle, eines Gleichrichters, sondern außenstromlos arbeiten. Die für die Abscheidung nötigen Ladungen werden hierbei entweder durch Ladungsaustauschreaktioen geliefert oder stammen von chemischen Reduktionsmitteln (s. Abb. 1).

1. Einleitung

Definierte Oberflächenstrukturen mit Abmessungen bis herunter in den Mikrometerbereich lassen sich durch lithografische Verfahren zunächst in Fotoresist oder auch Filmmaterial erzeugen und dann durch elektrolytische Abformung auf die Oberfläche von Nickelfolien übertragen. Diese Folien können dann als Prägematrizen für die Herstellung großer Stückzahlen von Kunststofffolien oder -platten verwendet werden, deren Oberfläche die Ausgangsstruktur enthält. Mit dieser Technik werden beispiels-weise Prägehologramme und optisch auslesbare Platten hergestellt, deren Oberflächenstrukturen laterale und vertikale Abmessungen von etwa 0,2 bis 1,0 pm haben [1-3]. Ein weiteres Beispiel für die elektrolytische Abscheidung auf feinstruturierten Oberflächen ist das LIGA- Verfahren (Lithografie mit Synchrotronstrahlung, Galvanoformung und Abformung mit Kunststoffen), bei dem die Abscheidung in engen Kanälen aus Kunststoff auf einer metallischen Grundplatte erfolgt, die bei den bisher bekannten Anwendungen eine Weite von nur noch wenigen Mikrometern bei einer Strukturtiefe von einigen hundert Mikrometern haben können [4].