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Freitag, 14 August 2020 07:00

Gegenüberstellung von außenstromlosen Chemisch Nickel Systemen in der Kunststoffbeschichtung

von Cornelia Werner
Geschätzte Lesezeit: 8 - 16 Minuten

In der Kunststoffgalvanisierung stellt die außenstromlos abgeschiedene Chemisch Nickel Schicht die erste leitende Schicht auf dem Substrat dar und ist ein seit Jahrzehnten bewährter Prozess. Durch strengere Regulierungen im Umwelt- und Arbeitsschutz wachsen die Anforderungen an Verfahren und Prozessschritte in der Galvanotechnik kontinuierlich an, insbesondere im Bereich des Chemisch Nickel Verfahrens. Die in der Kunststoffgalvanisierung am häufigsten verwendeten Verfahren basieren auf Ammonium, da diese Prozesse sich zum einen als sehr stabil, mit hoher Standzeit bzw. Lebensdauer erwiesen haben und zum anderen eine homogene gleichmäßig ausgebildete Schicht abscheiden, die die weiteren Prozessschritte in positiver Weise beeinflussen.

In plastic electroplating, the electrolessly deposited electroless nickel layer is the first conductive layer on the substrate and has been a proven process for decades. Due to stricter regulations in environmental protection and occupational health and safety, the demands on procedures and process steps in electroplating are continuously increasing, especially in the electroless nickel process. The processes most frequently used in the electroplating of plastics are based on ammonium, as these processes have proven to be very stable, with a long service life or durability, on the one hand, and on the other hand, they deposit a homogeneous, uniformly formed layer, which has a positive influence on the further process steps.

Motivation

Die Bereitschaft der Anwender (Kunststoffgalvaniken), auf umweltfreundliche und nachhaltige Prozessschritte zu setzen, zeichnet sich seit einigen Jahren verstärkt ab. Geänderte Anforderungen in der Abwasserbehandlung und die in Verbindung stehenden Grenzwerte ebenso wie die Anforderungen an die Arbeitssicherheit und -hygiene (Geruchsbelästigung durch Ammonium) machen dies notwendig.

Um diese Forderungen einhalten zu können, hat sich die Firma HSO zur Aufgabe gestellt, außenstromlos arbeitende Nickelverfahren ammoniumfrei zu gestalten, ohne die darauffolgenden Prozessschritte nachteilig zu beeinflussen.

In den letzten 15 Jahren ist die Nachfrage für galvanisierte Kunststoffbauteile – insbesondere in der Automobilindustrie – massiv gestiegen.

Politische Einflussnahmen wie z. B. REACh greifen zusätzlich in die Prozesskette ein, was die Entwicklung von alternativen Produkten fördert. Dadurch ist bei den Verfahrenslieferanten die Prozessoptimierung zu umweltfreundlicheren Verfahren – bei gleichbleibender Prozesssicherheit – ein ständiger Begleiter in der Anwendungstechnik und den Entwicklungslaboren.

Somit komplettiert seit 2016 das EN EcoPlast als erstes Ammonium-freies Verfahren das zukunftsweisende EcoPlast System zur Kunststoffgalvanisierung, welches weltweit erfolgreich im Einsatz ist. Basierend auf Umweltanforderungen und Kundenwünschen ist es uns gelungen, ein 1:1 vergleichbares Verfahren zum Ammonium-haltigen EN 601 System zu entwickeln, das dessen herausragende Eigenschaften (Stabilität, 2-K Performance) mit Ammoniumfreiheit und Umweltfreundlichkeit verbindet.

Elektrolytspezifische Eigenschaften

In der Tabelle 1 ist ein grundlegender Vergleich der wichtigsten allgemeinen Eigenschaften der Chemisch Nickel Systeme, EN EcoPlast 601 und EN EcoPlast zusammengestellt.

Tab. 1: Allg. elektrolytspezifische Eigenschaften, vgl. EN EcoPlast 601 und EN EcoPlast

Parameter

EN EcoPlast 601

EN EcoPlast

Ansatz- & Regenerationskomponenten

3

3

Nickel-Konzentration

3,5 g/l

2,5 g/l

Hypophosphit-Konzentration

23 g/l

13 g/l

pH-Wert

8,5–9,5

8,5–9,5

Arbeitstemperatur

25–33 °C

32–40 °C

Komplexierung

hart

weicher

Stabilisierung

nötig

nötig

Überlauf

ja

ja

Analysierbarkeit

gegeben

gegeben

Positiv zu erwähnen ist dabei vor allem, dass sowohl die Nickelkonzentration als auch der Gehalt an Reduktionsmittel im ammoniumfreien System niedriger ist. Daraus resultieren geringere Verschleppungsverluste und eine Einsparung von Ressourcen, welche zu Kostenoptimierung beim Anwender führt.

Um die weichere Komplexierung des ammoniumfreien Elektrolyten zu kompensieren, wird mit einer im Vergleich zum ammoniumhaltigen Elektrolyten stärkeren Stabilisierung mit organischen und metallischen Stabilisatoren gearbeitet. Dies hat zur Folge, dass die Arbeitstemperatur des EN EcoPlast um ca. 5–10 °C höher liegt als im EN EcoPlast 601.

Bei beiden Prozessen entsteht ein Überlauf (feed and bleed), welcher eine Verjüngung des Elektrolyten mit sich trägt und somit keine Anreicherung des Abbauproduktes Natriumorthophosphit zur Folge hat. Vorteil dieser Arbeitsweise ist, dass der Elektrolyt kontinuierlich über einen langen Zeitraum zur Produktion verwendet werden kann und keine Neuansätze in regelmäßigen Intervallen nötig sind.

Die grundlegenden Analysen der Hauptkomponenten, wie Nickel, Natriumhypophosphit und metallischem Stabilisator ändern sich nicht und bleiben für den Anwender gleich. Für die vollständige Analyse der organischen Komplexbildner, im HSO EN EcoPlast bedarf es allerdings erweiteter, instrumenteller Analytik, die alle Komponenten erfassen kann.

Ergebnisse des Elektrolytvergleiches

Die Ergebnisse wurden während der Entwicklungsphase gewonnen und ausgewertet und haben sich in der praktischen Anwendung im Serienprozess bestätigt.

Die aufgezeigten Messwerte wurden in mehreren se-paraten Versuchen ermittelt und können aus diesem Grund kleine Differenzen enthalten.

Ziel war es, ein ammoniumfreies Chemisch Nickel Verfahren zu entwickeln, das in den Punkten Abscheidungsrate, Stabilität, Standzeit und Schichtzusammensetzung dem ammoniumhaltigen Prozess EN EcoPlast 601 annähernd gleichkommt. Im Folgenden werden die Ergebnisse der Untersuchungen dargestellt.

Neben den direkten Einflussfaktoren auf obige Parameter wurden vergleichende Haftfestigkeitsuntersuchungen nach DIN 53464 durchgeführt, wofür die Probekörper mit dem EN EcoPlast und dem EN EcoPlast 601 als erste leitende Schicht be-schichtet wurden.

Abscheidungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Expositionszeit, dem pH-Wert und der Arbeitstemperatur

In Tabelle 2 und Abbildung 1 erfolgt die Darstellung der Ergebnisse in Bezug auf die Abscheidungsrate in Abhängigkeit von der Beschichtungszeit.

Tab. 2: EN-Schichtdicken in Abhängigkeit von Expositionszeiten Tab. 2: EN-Schichtdicken in Abhängigkeit von Expositionszeiten EN EcoPlast 601 und EN EcoPlast

Zeit

EN EcoPlast 601 – 29 °C, pH 9

EN EcoPlast – 40 °C, pH 9

4 min

0,26 µm

0,065 µm/min

0,17 µm

0,043 µm/min

8 min

0,45 µm

0,057 µm/min

0,35 µm

0,043 µm/min

12 min

0,68 µm

0,056 µm/min

0,49 µm

0,041 µm/min

30 min

1,14 µm

0,038 µm/min

1,16 µm

0,039 µm/min

 

 Abb. 1: Abgeschiedene EN-Schichtdicke in Abhängigkeit von der BeschichtungszeitAbb. 1: Abgeschiedene EN-Schichtdicke in Abhängigkeit von der Beschichtungszeit

 Abb. 2: Abscheiderate in µm/minin Abhängigkeit von der BeschichtungszeitAbb. 2: Abscheiderate in µm/minin Abhängigkeit von der Beschichtungszeit

 

Die Expositionszeiten betrugen bei den Versuchen 4, 8, 12 und 30 Minuten auf ABS-Kunststoff.

Der Schwerpunkt liegt bei 8 Mi-nuten, da es die am häufigsten angewendete Expositionszeit für den Chemisch Nickel Prozessschritt ist. Bei 8 Minuten Be-schichtungszeit unterscheiden sich die Schichtdicken vom EN EcoPlast zum HSO EN EcoPlast 601 von 0,35 µm zu 0,45 µm, das heißt, dass ammoniumhaltige Chemisch Nickel Verfahren scheidet ca. 25 % mehr Schicht ab.

Während der Versuche konnte festgestellt werden, dass der ammoniumhaltige Elektrolyt zu Beginn eine höhere Abscheiderate, Abbildung 2, als das ammoniumfreie Verfahren aufweist. Ebenso zu erkennen ist, dass mit zunehmender Expositionszeit die Abscheiderate des HSO EN EcoPlast 601 von 0,065 µm/min auf 0,038 µm/min abnimmt und bei dem HSO EN EcoPlast die Abscheiderate bei ca. 0,04 µm/min gleich bleibt, unabhängig von der Expositionszeit.

Durch die beobachtete Abnahme der Schichtdicke beim EN EcoPlast 601 mit zunehmender Expositionszeit haben beide Chemisch Nickel Elektrolyte bei 30 min die gleiche Schichtdicke abgeschieden, das heißt, die Abscheideraten gleichen sich an.

Die Untersuchungen bezüglich der Schichtdicke der abgeschiedenen Chemisch Nickel Schichten in Abhängigkeit von dem pH-Wert wurden ebenfalls auf ABS-Kunststoff durchgeführt. Dabei wurde der pH-Arbeitsbereich von 8,5 bis 9,5 untersucht.

Anhand der in Tabelle 3 zusammengefassten Werte ist zu erkennen, dass der EN EcoPlast Elektrolyt bei einem pH-Wert von 9,0 die maximale Schichtdicke abscheidet, siehe Abbildung 3. Bei dem EN EcoPlast 601 Elektrolyten ist festzustellen, dass je höher der pH-Wert, desto geringer die abgeschiedene Schichtdicke.

Tab. 3: Abscheidungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom pH-Wert bei EN EcoPlast und EN Ecoplast 601

pH-Wert

EN EcoPlast 601– 29°C, 8'

EN EcoPlast – 40°C, 8'

8,5

0,42

0,19

9

0,38

0,32

9,5

0,23

0,22

Abb. 3: Abgeschiedene EN-Schichtdicke in Abhängigkeit von dem pH-WertAbb. 3: Abgeschiedene EN-Schichtdicke in Abhängigkeit von dem pH-Wert

Insgesamt kann gesagt werden, dass beide Elektrolyte anders auf pH-Änderungen reagieren, allerdings bei einem pH-Wert von 9,0 optimal und in annähernd gleicher Schichtdicke von ca. 0,3–0,4 µm außenstromlos abscheiden.

Ein weiterer direkter Einflussfaktor auf die Abscheidung einer Chemisch Nickel Schicht ist die Temperatur.

Wie zuvor bei der elektrolytspezifischen Gegenüberstellung der Eigenschaften bereits erwähnt, arbeiten beide Elektrolyte bei unterschiedlichen Temperaturen. Deshalb wurde, ausgehend von der optimalen Arbeitstemperatur des jeweiligen Elektrolyten, ein Temperaturintervall von ± 5 °C gewählt.

Die Untersuchungen zeigten, dass sowohl der EN EcoPlast als auch der ammoniumhaltige EN Ecoplast 601 Elektrolyt bei erhöhter Temperatur, wie zu erwarten, mit erhöhter Abscheidungsgeschwindigkeit reagieren, was die Werte in Tabelle 4 bestätigen und die Abbildung 4 graphisch wiedergibt.

Tab. 4: Schichtdicke in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur

Temperatur in °C

EN EcoPlast 601 – pH 9, 8'

EN EcoPlast – pH 9, 8'

25

0,27

 

29

0,38

 

35

0,48

0,2

40

 

0,32

45

 

0,44

Abb. 4: Abgeschiedene EN-Schichtdicke in Abhängigkeit von der TemperaturAbb. 4: Abgeschiedene EN-Schichtdicke in Abhängigkeit von der Temperatur

Schichtwiderstand und Phosphoreinbau in Abhängigkeit von der Expositionszeit und daraus resultierender EN-Schichtdicke

Neben den direkten Einflussfaktoren Zeit, pH-Wert und Temperatur auf die Aktivität der Chemisch Nickel Elektrolyte wurde ebenso der Einfluss der Expositionszeit, das heißt der EN-Schichtdicke, auf die Schichtzusammensetzung und die verbundenen Eigenschaften untersucht.

In der Tabelle 5 sind alle Werte zusammengefasst, die für die Schichtdicken, die Schichtwiderstände und den Phosphoreinbau der jeweiligen Chemisch Nickel Schicht ermittelt wurden.

Tab. 5: Schichtdicke, Schichtwiderstand und P-Einbau in Abhängigkeit von der Zeit, vgl. HSO EN EcoPlast  601 und HSO EN EcoPlast

 

EN EcoPlast 601 – 29 °C, pH 9

EN EcoPlast – 40 °C, pH 9

Zeit in min

ɗ in µm

R in Ω

P in %

ɗ in µm

R in Ω

P in %

4

0,26

6,0

4,3

0,17

18,3

3,8

8

0,45

2,9

4,0

0,35

7,0

3,5

12

0,68

2,3

3,5

0,49

3,8

2,9

30

1,14

0,1

3,0

1,16

0,9

2,1

Abb. 5: Phosphoreinbau in Abhängigkeit von der Beschichtungszeit und der SchichtdickeAbb. 5: Phosphoreinbau in Abhängigkeit von der Beschichtungszeit und der Schichtdicke

Hier liegt das Augenmerk ebenso bei der Beschichtungszeit von 8 Minuten. Wird der Phosphoreinbau bei 8 Minuten betrachtet, kann festgestellt werden, dass dieser bei dem ammoniumfreien HSO EN EcoPlast bei 3,5 % und bei dem ammoniumhaltigen HSO EN EcoPlast 601 Elektrolyten bei 4 % liegt. Der prozentuale Einbau von Phosphor in die Chemisch Nickel Schicht bei acht Minuten ist somit bei beiden Elektrolyten ähnlich, was besonders deutlich in dem Balkendiagramm (Abb. 5) zu erkennen. Es ist zu beobachten, dass der prozentuale Phosphoreinbau bei längerer Beschichtungszeit bei beiden Elektrolyten annähernd gleichbleibend abnimmt.

Abb. 6: Schichtwiderstand in Abhängigkeit von der Beschichtungszeit und der SchichtdickeAbb. 6: Schichtwiderstand in Abhängigkeit von der Beschichtungszeit und der SchichtdickeDer Phosphoreinbau in die Chemisch Nickel Schicht ist insofern wichtig, da die Nickelschicht die Grundlage für die weitere Beschichtung bildet, vor allem wenn der nächste Prozessschritt ein Tauchkupferverfahren, z. B. HSO Precodip, bedeutet. Denn zwischen den Kupferionen und der Chemisch Nickel Schicht findet ein wichtiger Ladungsaustausch statt. Nur so kann eine gute Haftfestigkeit für die Beschichtung von Kunststoffbauteilen gewährleistet werden.

Werden die Schichtwiderstände bei 8 Minuten betrachtet, ebenfalls der Tabelle 5 zu entnehmen, wird erkannt, dass eine Differenz von knapp vier Ohm vorliegt. Beide Schichtwiderstände liegen im optimalen Bereich, die Differenz ist im Rahmen von Messungenauigkeiten zu vertreten. Der optimale Bereich des Schichtwiderstandes für eine Chemisch Nickel Schicht wurde in zahlreichen Vorversuchen auf < 10 Ohm eingegrenzt. Der Verlauf beider Graphen, sowohl vom HSO EN EcoPlast 601, als auch vom HSO EN EcoPlast ist in Abbildung 6 dargestellt.

Der Schichtwiderstand ist im Allgemeinen ein Indiz für die Schichtdicke. Je höher der Widerstand, desto geringer die Schichtdicke, was mit den vorliegenden Untersuchungen bestätigt werden kann.

Haftfestigkeit auf ABS-Kunststoff in Abhängigkeit von der Verbundschicht

Die Untersuchungen bezüglich der Schälkraftmessungen wurden nach DIN 53464 durchgeführt. Dabei wurde die konstante Abzugskraft in einem 90°-Winkel zur Probenfläche gemessen. Die Sollwerte der Schälkraft liegen nach gängigen Automobilnormen für den ABS-Kunststoff bei 7 N/cm und setzen eine 40 µm Schicht Kupfer voraus.

Es gibt zwei Möglichkeiten, eine Verbundschicht zwischen der Chemisch Nickel Schicht und der elektrolytisch abgeschiedenen Kupferschicht aufzutragen. Als erstes werden die Haftfestigkeitsuntersuchungen mit der Verbundschicht HSO Precodip (Tauchkupfer) betrachtet.

In Abbildung 7 sind die Schälkraft-Weg-Diagramme der beschichteten ABS-Platten mit dem ammoniumfreien HSO EN EcoPlast und dem ammoniumhaltigen HSO EN EcoPlast 601 Chemisch Nickel als erste leitende Schicht gegenübergestellt. Das rechte Diagramm zeigt den Verlauf des Kupfer-Abzuges von einer ABS-Platte, die mit dem ammoniumhaltigen HSO EN EcoPlast 601 Elektrolyten beschichtet wurde, dabei wurde eine Schälkraft von 11,3 N/cm ermittelt. Bei dem Abzug der ammoniumfrei beschichteten ABS-Platte konnte eine Schälkraft von 9,01 N/cm ermittelt werden, wie in dem linken Diagramm zu sehen.

 

 Abb. 7: Schälkraft-Weg Diagramme von EN EcoPlast und EN EcoPlast 601 mit der Verbundschicht PrecodipAbb. 7: Schälkraft-Weg Diagramme von EN EcoPlast und EN EcoPlast 601 mit der Verbundschicht Precodip

 Abb. 8: Schälkraft-Weg Diagramme von EN EcoPlast und EN EcoPlast 601 mit der Verbundschicht VornickelAbb. 8: Schälkraft-Weg Diagramme von EN EcoPlast und EN EcoPlast 601 mit der Verbundschicht Vornickel

 

Beide ermittelten Werte liegen über dem Sollwert, allerdings schneidet im direkten Vergleich die ABS-Platte, die mit dem HSO EN EcoPlast 601 beschichtet wurde, etwas besser ab, mit einem Unterschied von 2 N/cm. Daraus kann geschlossen werden, dass der ammoniumfreie HSO EN EcoPlast Elektrolyt mit HSO Precodip als Verbundschicht etwas sensibler auf die weitere Beschichtung reagieren könnte.

Werden die Schälkraft-Weg-Diagramme mit der Verbundschicht Vornickel in Abbildung 8 betrachtet, ist bei den Auswertungen eine Verbesserung der Haftung zu erkennen. Die ABS-Platte, die mit dem EN EcoPlast 601 Elektrolyten beschichtet wurde, weist nun eine Schälkraft von 12,14 N/cm auf und der ABS-Platte, die mit dem EN EcoPlast als erste leitende Schicht beschichtet wurde, weist ebenso eine höhere Schälkraft mit 11,03 N/cm auf.

Stabilitätsvergleich der Elektrolyte

Abb. 9: Angeraute PP-Platten in Chemisch Nickel ElektrolytAbb. 9: Angeraute PP-Platten in Chemisch Nickel ElektrolytDie Stabilität von Chemisch Nickel Elektrolyten ist ein wichtiger Punkt in der täglichen Produktion. Er umfasst meist praktische Prüfungen um reale, produktionsnahe Situationen darzustellen, aber auch praktische Untersuchungen, die mit der Produktion beim Anwender keine Berührungspunkte aufweisen.

Bei dem produktionsnahen Beispiel wird versucht, das Ausplattieren während des Betriebes nachzustellen. Wie in der Abbildung 9 zu erkennen, wurden in die jeweiligen Elektrolyte angeraute PP-Platten während des Durcharbeitens eingetaucht, um so eine abgenutzte Wannenwand zu imitieren und ein vorzeitiges Ausplattierungen hervorzurufen. Beide Chemisch Nickel Elektrolyte hielten der Untersuchung stand, und es kam zu keinen Ausplattierungen.

Abbildung 10 zeigt die labortechnische Stabilitätsuntersuchung in Vorher-/Nachher-Bildern. Für diese Untersuchung wird eine Palladium-Puffer-Lösung benötigt.

Zunächst wird von dem EN EcoPlast und dem EN EcoPlast 601 ein Neuansatz hergestellt, bei dem alle Sollwerte im optimalen Bereich liegen sollten. Die Temperatur für diese Untersuchung wurde bei beiden Elektrolyttypen auf 29 °C festgelegt, da in vorangegangenen Versuchen mit den jeweiligen Betriebstemperaturen kein signifikanter Unterschied festzustellen war.

Abb. 10: Stabilitätsprüfung von EN EcoPlast und EN EcoPlast 601Abb. 10: Stabilitätsprüfung von EN EcoPlast und EN EcoPlast 601

Unter langsamem Rühren wird alle 60 Sekunden ein Milliliter der Palladium-Puffer-Lösung zugegeben bis die Elektrolyte ausplattieren, wie in dem rechten Bild der Abbildung 10 zu sehen. Beide zugegebenen Volumina spiegeln stabile Elektrolyte wider – der Unterschied beträgt trotzdem 13 ml. Aus vorherigen Versuchen konnte der instabilste Elektrolyt mit einem Verbrauch von 25 ml ermittelt werden, daher die Aussage, dass die Neuansätze dieser zwei Elektrolyte als stabil bewertet werden können.

Abwasser

Abb. 11: Abwasserschema Chemisch NickelAbb. 11: Abwasserschema Chemisch NickelProduktionsabwasser kann gefährliche Stoffe und Stoffgruppen enthalten. Wenn Abwasser mit diesen gefährlichen Stoffen in die Kanalisation gelangt, kann es zu Verunreinigungen und Schädigungen der Gewässer führen, da diese Schadstoffe in der Kläranlage nicht ausreichend abgebaut werden können. Außerdem können sie den Betrieb und biologischen Reinigungsprozess der Kläranlage stören.

Aus diesem Grund gibt es die Abwasserverordnung, die die Mindestanforderungen für das Einleiten von Abwasser in Gewässer regelt. Für das Chemisch Nickel Abwasser geht es konkret um die Konzentrationen an Ammonium und Nickel.

Die Abwasserbehandlungen für die jeweiligen Komponenten Nickel und Ammonium im ammoniumhaltigen HSO EN EcoPlast 601 differenzieren sich nicht nur in der Durchführung, sondern auch im Aufwand und den damit verbundenen Kosten.

Für die Quantifizierung des Nickels dient die Atomabsorptionsspektroskopie, kurz AAS. Nickel kann sehr gut mit Hilfe von Komplexspaltern aus den bestehenden Ammoniumkomplexen, aber auch aus anderen organischen Komplexen, herausgelöst und in schwerlöslichen Verbindungen neu gebunden werden. Diese Reaktion ist sehr zuverlässig, und der Verbrauch des Komplexspalters ist proportional zur Nickelkonzentration. Die neu gebildete, schwerlösliche Verbindung fällt als Niederschlag aus und kann als Schlamm filtriert werden, das Abwasser ist nickelfrei.

Bezüglich des Ammoniums wird die Photometrie zur Quantifizierung herangezogen. Die Möglichkeiten das Ammonium aus dem Abwasser zu entfernen, sind zum einen die Durchführung einer UV-Oxidation oder zum anderen die Anwendung des Stripp-Verfahrens.

Bei der UV-Oxidation entsteht Stickstoff als Gas, welches abgeleitet werden kann.

Bei dem Stripp-Verfahren werden die Abwässer alka-lisch gestellt, sodass das gasförmige Ammoniak ausgetrieben und in verdünnter Schwefelsäure aufgefan-gen werden kann, wodurch Ammoniumsulfat entsteht.

Diese Behandlungsmethoden sind zum einen sowohl extrem kostenintensiv als auch zeitaufwändig, daneben muss das beim Stripp-Verfahren entstehende Ammoniumsulfat extern entsorgt werden.

Für die Behandlung von ammoniumfreiem Chemisch Nickel Abwasser fällt die komplette Abwasserbehandlung, die durchgeführt werden muss, um das Ammonium aus dem Abwasser zu entfernen, weg. Das heißt, damit verbundene Personalkosten sowie die Kosten für Energie, die z. B. im Fall einer UV Oxidation auftreten, ebenso die Kosten für Chemikalien, wenn die Aufbereitung durch das Stripp-Verfahren durchgeführt wird, entfallen. Neben den Kosteneinsparungen ist auch der zeitliche Aufwand geringer. Die Ressourcen können anderweitig im Unternehmen genutzt werden.

Zusammenfassung

Folgende Ziele konnten mit der Entwicklung des ammoniumfreien HSO EN EcoPlast Elektrolyten erreicht werden:

  • Die Abscheidungsgeschwindigkeit vom HSO EN EcoPlast ist vergleichbar mit dem ammoniumhaltigen HSO EN EcoPlast 601 Verfahren.
  • Die Haftung in Kombination mit Tauchkupfer Verfahren oder Vornickel als Verstärkungsschicht ist bei beiden Chemisch Nickel Systemen gegeben.
  • Die Abwasserbehandlung des ammoniumfreien HSO EN EcoPlast nimmt weniger Zeit und Aufwand in Anspruch – somit ist eine Kostenersparnis möglich.
  • Die Geruchsbelastung durch den Ammoniak für die Mitarbeiter auf den Anlagen entfällt

In der Tabelle 6 sind die Vorteile der Verfahren gegenübergestellt:

Tab. 6: Vorteile EN EcoPlast 601 und EN EcoPlast

Produkt HSO EN
EcoPlast 601

Produkt HSO EN
EcoPlast

Höhere Stabilität bei Untersuchungen mit Pd-Puffer-Lösung

Keine Geruchsbelästigung auf der Anlage, keine Bildung von NH4Cl-Niederschlägen auf der Anlage

Etwas bessere Haftung mit Precodip

Abwasser ist ammoniumfrei, Wegfall der Behandlung

Fazit

Das ammoniumfreie HSO EN EcoPlast kann das ammoniumhaltige Chemisch Nickel Verfahren HSO EN EcoPlast 601 definitiv bei gleichen Anforderungen ersetzen.

Das Handling unterscheidet sich nur geringfügig, somit ist nur eine kurze Einarbeitungszeit notwendig. In einigen Parametern gibt es Unterschiede, aus diesem Grund werden Modifikationen im Vergleich zum ammoniumhaltigen EN EcoPlast 601 System in der Anlage vorgenommen werden müssen. Das ist allerdings anlagenspezifisch zu betrachten.

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