ZVO-Oberflächentage 2021

Die bestehenden Verbote, Beschränkungen und viele Unbekannte haben die Planung der diesjährigen ZVO-Oberflächentage in Berlin anspruchsvoll gemacht. Die aktuelle Corona-Lage mit niedrigen Inzidenzwerten, die vollständige Klimatisierung des Estrel Berlin mit 100-prozentiger Frisch- und Abluft sowie das ausgeklügelte ZVO-Hygieneschutz- und Sicherheitskonzept (als pdf abrufbar auf der Kongresshomepage) haben nun den Weg freigemacht, um Teilnehmer vor Ort im Estrel Berlin begrüßen zu können.
Einlass zur Veranstaltung erhalten Personen mit vollständigem COVID-19-Impfschutz (Nachweispflicht), von einer COVID-19-Infektion genesene Personen (Nachweispflicht) oder Personen mit negativem COVID-19-Antigen-Schnelltest nicht älter als 24 Stunden. Zur tagesaktuellen Testung steht im ECC Estrel ein Testcenter zur Verfügung. Alle Teilnehmer können sich kostenfrei testen lassen. Für eine Testung ist eine vorherige Registrierung erforderlich. Für diesen Zweck wird ein separater Link ausschließlich für die ZVO-Oberflächentage 2021 Hybrid Edition erstellt. Eine Terminbuchung ist im Vorfeld der Veranstaltung möglich. Da der Kongress am 23. September bereits um 8:00 Uhr beginnt, sollten die Schnelltests bereits am Nachmittag/Abend des Vortages gebucht und vorgenommen werden.

Ein positiver Antigen-Schnelltest hat die sofortige Absonderung der getesteten Person zur Folge. Die positiv getestete Person hat zwingend ein Bestätigungstest mittels PCR-Nachtestung durchführen zu lassen. COVID-19-symptomatische Personen dürfen das Event nicht betreten.

In der Kongress- und Ausstellungsfläche der ZVO-Oberflächentage 2021 Hybrid Edition ist in allen Bewegungszonen ein medizinischer Mund-Nasen-Schutzmaske zu tragen. Als medizinische Masken gelten OP-Masken oder virenfilternde Masken der Standards FFP2, KN95, N95 oder vergleichbare Masken. Das Tragen einer Mund-Nasen-Schutzmaske kann unterbleiben, sobald der Teilnehmer im Vortragssaal einen Sitzplatz eingenommen hat. Verlässt der Teilnehmer seinen Sitzplatz, ist die Mund-Nasen-Schutzmasken wieder zu tragen.

Das dreizügige parallele Vortragsprogramm mit 49 Vorträgen wird in drei Vortragssälen live präsentiert. Für die Vortragssäle gelten weiterhin Personen-Höchstgrenzen. Alle drei Vortragssession werden in Parallel-Räume übertragen und – für Inhaber mit Online-Tickets – als Live-Stream übertragen. Geplant ist, nicht nur die reine Präsentations-Ansicht des jeweiligen Notebooks zu streamen, sondern durch mindestens eine Live-Kamera je Vortragssaal auch die Live-Atmosphäre im Vortragssaal zu übertragen. Dies bedeutet zwar einen hohen technischen Aufwand, bietet Online-Teilnehmern aber einen deutlichen Mehrwert.

Für die Industrieausstellung haben sich 40 Unternehmen angemeldet. Anmeldungen zur Industrieausstellung sind nicht mehr möglich.

Der ZVO hat alles getan, um die ZVO-Oberflächentage 2021 Hybrid Edition auch in Präsenz ausrichten zu können. Bis zum Tag der Kongresseröffnung wird er Vorbereitungen und Prozesse weiter optimieren und an die jeweilige Coronalage anpassen. Oberstes Ziel ist die Durchführung eines Fachkongresses ohne Infektionsrisiko. Die Gesundheit und Sicherheit aller Beteiligten hat oberste Priorität.

Schwerpunktthemen

Thematisch stehen auf den Oberflächentagen neben den regelmäßig wiederkehrenden Vortragsrubriken wie Junge Kollegen berichten, Zukunftstechnologien, Verschleißschutz, Funktionsschichten oder Energie- und Materialeffizienz die Schwerpunkte Klimaneutralität, Digitalisierung in der Galvanotechnik, Innovationstreiber Chemie- und Umweltregulierung sowie Edelmetallmetalloberflächen im Mittelpunkt. Abgerundet wird das Kongressprogramm durch ein FuE-Forum, ein Dialog von und mit der DGO zu aktuellen Forschungs- und Entwicklungsthemen in der Galvano- und Oberflächentechnik.

Klimaneutralität

Ein Vortragsblock befasst sich mit dem Thema Klimaneutralität, Klimabilanz und CO2-Footprint-Analysen für Galvaniken, Verfahrenslieferanten und Anlagenbauer. Der Klimaschutzplan der Bundesregierung sieht vor, dass die Energieerzeugung bis 2050 CO2-neutral erfolgen soll. Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist dabei eine wesentliche Säule. Knapp 43 Prozent des Stroms in Deutschland stammen mittlerweile aus Biomasse, Sonne, Wasser oder Wind. Das reicht jedoch nicht aus: Die Energiewende soll Deutschlands Energieversorgung grundsätzlich umformen – weg von fossilen und nuklearen Brennstoffen, hin zu bestmöglicher Energieeffizienz und erneuerbaren Energien. Diese Umstellung erfordert auch die Dekarbonisierung. Der Vortragsblock klärt darüber auf, was sich hinter diesem Begriff verbirgt und stellt anhand von drei Strategien der Dekarbonisierung dar, was die Umsetzung für Unternehmen im Bereich Galvano- und Oberflächentechnik bedeutet, welcher Weg der Richtige ist und welche Förderungen möglich sind.

Eine ganzheitliche energetische Betrachtung galvanotechnischer Prozesse gestaltet sich oft schwierig, aufgrund vieler Rahmenbedingungen, die beim Abscheidungsprozess eine Rolle spielen. Die Vortragsreihe geht darauf ein, welche unterschiedlichen energetischen Einflüsse auf die Abscheidung identifiziert und wie diese Einflüsse bilanziert werden können. Aus dieser ganzheitlichen Betrachtung von Anlagentechnik und der galvanotechnischen Verfahren lassen sich erstaunliche Erkenntnisse zur Einsparung elektrischer und thermischer Energie ableiten.

Ein weiterer Vortrag beleuchtet nicht nur die Risiken, sondern auch die Chancen, die sich aus der Umsetzung des Green Deals und des Klimaschutzes auf Unternehmensebene für den Bereich Oberflächentechnik ergeben können. So kann die Umstellung auf zirkulärwirtschaftliche Strategien und Zielsetzungen auch einen nachhaltig positiven Beitrag zur wirtschaftlichen Perspektive von Unternehmen der Branche leisten.

Digitalisierung in der Galvanotechnik

Um das Thema Digitalisierung, das wie für viele andere Industriebereiche auch für die Galvanotechnik eine zunehmende Bedeutung hat, dreht sich ein weiterer OT-Vortragsblock.

Die Digitalisierung im Rahmen von Industrie 4.0 entwickelt sich konstant weiter. Auch für die Galvanotechnik ergeben sich Herausforderungen, aber vor allem eine Vielzahl von Chancen zur Effizienz- oder Qualitätssteigerung. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts „SmARtPlaS“ wird am Fraunhofer IPA eine Lern- und Forschungsanlage für die Entwicklung und Pilotanwendung von Industrie 4.0-Ansätzen für Galvanotechnik aufgebaut, die im Vortragsblock vorgestellt wird. Die Forschungsanlage bildet wichtige Aspekte einer Galvanikanlage im Kontext von Industrie 4.0 ab. Sie soll als Plattform zur Datenerfassung und Validierung verschiedenster Prozess- und Anlagenparameter dienen, um den Anlagenbetrieb in einem Unternehmen effizienter, mit einer verbesserten Qualität und einem gesteigerten Output zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Nutzung für weitere Entwicklungen und als Demonstrator vorgesehen.

Ein weiterer Vortrag vergleicht die Anforderungen der Galvanotechnik mit anderen bereits verfügbaren oder in Entwicklung befindlichen Ansätzen aus dem Industrie 4.0-Werkzeugkasten. Anhand von Praxisbeispielen digitaler Anwendungen speziell für die Galvanotechnik wird die Verknüpfung der analogen und der digitalen Welt gezeigt und deren Vorteile werden erklärt. Dabei steht das Monitoring von Verfahrens- und Anlagenwerten im Vordergrund, mit einem Ausblick auf die laufende Weiterentwicklung der Anlagenfähigkeiten.

Jedes Unternehmen ist auf Kennzahlen angewiesen, um Planungs-, Steuerungs- und Kontrollaufgaben zu unterstützen. Mit der Digitalisierung nimmt die Datenmenge rasant zu. Damit daraus keine unkontrollierte Datenflut entsteht, müssen die Daten aufbereitet und visualisiert werden. Für einen effizienten Überblick eignet sich ein adressatengerechtes Dashboard, dass die relevante Zahlen zusammengestellt und übersichtlich präsentiert. Aktuell laufen Dashboards auf Monitoren oder Tablets, in Zukunft ist es sogar möglich, kontextbezogene Informationen mit Hilfe von Augmented Reality (AR) individuell in der Produktion anzuzeigen, wie der Vortragsblock zeigt.

Edelmetalloberflächen für Hightech-Produkte

Edelmetallbeschichtungen werden meist aufgrund ihrer besonderen korrosiven, elektrischen, aber auch katalytischen und antibakteriellen Eigenschaften eingesetzt, zum Beispiel in der Mikroelektronik oder der Medizintechnik. Allen gemein ist, dass die teuren Edelmetalle möglichst gezielt eingesetzt werden, um Materialverlust und unnötige Kosten zu vermeiden.

Bei der Edelmetallbeschichtung von Kunststoffen verspricht eine neue Technologie Kosteneinsparungen und mehr Nachhaltigkeit. Edelmetalle werden auch in Nischenmärkten mit ganz spezifischen Anforderungen benötigt, zum Beispiel bei Einwegelektroden für EKGs, bei denen für den elektrischen Anschluss versilberte Kunststoffelemente eingesetzt werden. Oder Kontaktlinsen, bei deren wasserstoffperoxidhaltigen Reinigungsflüssigkeiten zur Aktivierung ein Platinkatalysator benötigt wird, der sich in Form eines beschichteten Kunststoffelements in den Aufbewahrungsbehältern befindet. Ein neues Verfahren sieht für diese Anwendungen eine auf edelmetallhaltiger Tinte basierende Lösung vor. Die Besonderheit liegt in der Reduktion der Edelmetallsalze in den Tinten durch ein Niederdruckplasma. Die Metallabscheidung durch den Reduktionsprozess sorgt damit für kompakte Schichten mit hohen Leitfähigkeiten ohne das bei chemischen Abscheidungen übliche Problem der begrenzten Haltbarkeit von Badansätzen.
Ein weiteres Projekt befasst sich mit den verschiedenen Typen von Silber-Passivierungen und Prüfmethoden. Ziel ist ein Praxisleitfaden für die Auswahl der passenden Passivierung. Denn der Markt ist durch die Vielzahl von Varianten und die große Anzahl von Eigenmarken unübersichtlich. Gleiches gilt für Testmethoden.

Ein Vortrag befasst sich außerdem mit der Silber-Passivierung von Steckverbindern im Automotive-Bereich. In der Automobilindustrie sind diese heutzutage genau spezifiziert. In der Prozesskette bis zur Montage der Steckverbinder darf sich keine Korrosion/Oxidation auf der Oberfläche bilden, was eine genaue Definition des zu diesem Fehler neigenden Prozesses erfordert. Der Vortrag beleuchtet Ursache und Verhalten von Korrosion/Oxidation anhand von Feldbeispielen und realen Langzeitmessungen.

Innovationstreiber Chemie- und Umweltregulierung

Die Aufnahme von Chromtrioxid in den Anhang XIV der REACH-Verordnung und ein mögliches Verbot in naher Zukunft veranlassen die Branche zur Suche nach Alternativen. So erfolgte 2019 zum Beispiel im Rahmen eines geförderten EU-Projekts die Industrialisierung eines dreiwertigen Hartchrom-Prozesses als Alternative zur herkömmlichen sechswertigen Hartverchromung. Mittlerweile läuft der Prozess in zwölf Anlagen weltweit im Beta-Site-Test, darunter drei in Deutschland. Der Vortragsblock informiert detailliert über die Praxiserfahrungen, thematisiert die technischen Anforderungen an den Betrieb und vergleicht die Schlüsseleigenschaften von Chrom(III)- und Chrom (VI)-Verfahren.

Bereits seit 18 Jahre ist die Verwendung sechswertiger Passivierungssysteme im Bereich des Automobilbaus verboten. Als Alternativen haben sich Silan-, Titan-Zirkonium bzw. auf dreiwertigen Chromverbindungen basierte Lösungen im Markt etabliert. Im Vortragsblock wird eine neuentwickelte kobalt- und fluoridfreie Passivierung für Aluminium, dessen Legierungen und Zinkdruckguss beschrieben. Wesentlicher Bestandteile neben dreiwertiger Chromverbindungen sind kettenförmige Siliziumverbindungen.
In einem Benchmark bei einem Automobilhersteller wurde die Passivierung im Vergleich mit anderen Systemen verschiedenen Korrosionsprüfungen unterzogen.

Die europäischen Bestrebungen, Borsäure als SVHC-Stoff zu deklarieren, führten zu intensiven Bemühungen der Chemikalien-Zulieferer der galvanischen Industrie entsprechende Alternativen, insbesondere für Glanznickelverfahren, zu finden. Nun konnte eine Substanzklasse identifiziert werden, auf deren Basis entsprechende Verfahren formuliert wurden, die nicht nur den Anforderungen an Borsäureverfahren gleichkommen, sondern diese sogar übertreffen. Die Eigenschaften werden im Vortragsblock beschrieben.
Ökobilanzierung ist ein anerkanntes Instrument zur systematischen Analyse von Umweltauswirkungen für verschiedenste Produkte, Verfahren und Dienstleistungen. Dabei wird in der Regel der komplette Produktlebenszyklus von der Rohstoffgewinnung bis zum Recycling betrachtet. Ziel ist die Identifizierung und Quantifizierung aller relevanten Umweltwirkungen und die Vermeidung von Problemverschiebungen entlang des Lebenswegs. Die Durchführung von Ökobilanzen ist jedoch ressourcenintensiv und zudem veralten erzielte Ergebnisse schnell. Die fortschreitende Digitalisierung und der Einsatz digitaler Zwillinge hat eine Weiterentwicklung zum Integrated Computational Life-Cycle-Engineering (IC-LCE) ermöglicht. Die Zusammenführung verschiedener vorhandener digitaler Zwillinge reduziert den Erstellungsaufwand von LCA-Modellen signifikant und ermöglicht LCE als Teil des Produktenwicklungsprozesses. Ein Vortrag beschreibt die Methode des IC-LCE und zeigt an einem Beispiel den Beitrag der ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen von Oberflächenbehandlungen auf andere Lebenszyklusphasen.

Von der Prozessüberwachung zur Produktqualität

Der Prozess der Oberflächenbeschichtung ist sehr komplex und dadurch fehleranfällig. Vortragsblock widmet sich daher der Überwachung und Optimierung des Beschichtungsprozesses, um die Produktqualität zu sichern. Denn Nacharbeit oder Ausschuss erhöht die Produktionskosten, belegt Anlagenkapazitäten und verzögert die Lieferzeiten. Die Ursachen für fehlerhafte Beschichtungen liegen häufig in den eigenen Prozessen. Die genaue Zuordnung von Fehlerbildern zu den jeweiligen Ursachen gestaltet sich jedoch häufig schwierig und bedarf viel Erfahrung.

Zum Beispiel hat die Wasserqualität in den Spülbädern zwischen Aktivbädern einen maßgeblichen Einfluss auf die Beschichtungsqualität. Ein Vortrag befasst sich daher mit der Vermeidung von Biofilmen und Algen im Wasserkreislaufsystem.
Für die Qualität von Zwischen- und Endprodukten ist außerdem von entscheidender Bedeutung, dass die Zusammensetzung der verwendeten Elektrolyte den Herstellervorgaben entspricht. Die Badinhaltsstoffe müssen engmaschig und kontinuierlich überwacht werden. Ein Vortrag erläutert anhand von zwei Fallbeispielen die Vorteile der thermometrischen Titration bei der Prozessüberwachung galvanischer Elektrolytlösungen ¬– einmal
bei einer Eloxalanlage und einmal bei einer Verchromungsanlage.

Durch den Einsatz von Polykapillaroptiken bei der Röntgenfluoreszenz (XRF)-Schichtdickenmessung ist eine technische Revolution gelungen. Sie erlaubt die Vermessung dünner Schichten bis in den Nanometerbereich bei gleichzeitig lateraler Auflösung kleiner 20 µm. In Verbindung mit einer (Teil-)Automatisierung lassen sich die Messegräte hochproduktiv und kostensparend bei allen gängigen Beschichtungssystemen aus der Automobil-, Elektronik- und Steckerindustrie einsetzen und bieten erweiterte Analysemöglichkeiten. Ein Vortrag stellt neue Entwicklungen bei ED-XR-Tischgeräten vor und erläutert ihre vielfältigen Anwendungen in der Qualitätssicherung von Galvanikproduktionen.

DGO-Forschungsforum

Erstmals findet im Rahmen der ZVO-Oberflächentage ein FuE-Forum statt. In dem Block am Morgen des 23. September 2021 tritt die DGO in den Dialog zu aktuellen Forschungs- und Entwicklungsthemen in der Galvano- und Oberflächentechnik (siehe Kasten).

Das gesamte Kongressprogramm einschließlich Abstracts und Referentenvitae sowie die Online-Anmeldung unter https://oberflaechentage.zvo.org