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Freitag, 20 Januar 2023 10:59

Ruthuna als Palladium- ersatz bei Zwischen- und Endschicht

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Geschätzte Lesezeit: 2 - 4 Minuten
Ruthuna kann direkt als Endschicht verwendet werden und überzeugt mit hellen  Schichten mit einem L*-Wert (L*a*b* Farbraum) von 74 bis zu sehr dunklen  Überzügen mit einem L*-Wert von 63 Ruthuna kann direkt als Endschicht verwendet werden und überzeugt mit hellen Schichten mit einem L*-Wert (L*a*b* Farbraum) von 74 bis zu sehr dunklen Überzügen mit einem L*-Wert von 63 Fotos: Umicore MDS

Seit Jahren gilt Palladium unter den Platinmetallen als ideale Zwischen- oder Endschicht. Wegen des kontinuierlichen Preisanstiegs des Edelmetalls mit einer Verfünffachung im vergangenen Jahr, wird der Ruf nach Alternativen immer lauter, insbesondere in der dekorativen Branche. Edelmetallspezialist Umicore Metal Deposition Solutions hat nun seine RuthunaProduktfamilie erweitert.

Ruthuna kann direkt als Endschicht verwendet werden und überzeugt mit hellen Schichten mit einem L*-Wert (L*a*b* Farbraum) von 74 bis zu sehr dunklen Überzügen mit einem L*-Wert von 63

Neben der Wirtschaftlichkeit, welche sich durch einen deutlichen Preisvorteil äußert (Stand: Dezember 2022), kann Ruthuna gleichermaßen in den Punkten Nachhaltigkeit, Qualität, Anwenderfreundlichkeit und im technischen Segment zudem für ausgewählte Anwendungen im Bereich Funktionalität punkten. Vormalige Kompromisse in diesen Punkten müssen nicht mehr in Kauf genommen werden. Ein Austausch der Elektrolyte, welche aufgrund ihrer pH-Neutralität auch auf Buntmetallen abscheidbar sind, ist nahezu ohne Aufwand möglich.

Die Kosten für Energie, Gebäude, Rohstoffe, etc. steigen – um weiter wirtschaftlich produzieren und zu einem konkurrenzfähigen Preis verkaufenzu können, sind Einsparungen notwendig. Der Palladiumpreis, welcher aktuell bei knapp über 50 Euro je Gramm liegt, macht Ruthuna interessant. Allein schon aus wirtschaftlicher Perspektive heraus sticht innerhalb der Platinmetalle Ruthenium direkt ins Auge. Mit weniger als 20 Euro je Gramm ist Ruthenium aktuell deutlich günstiger. Der Preis des Edelmetalls lag in den Spitzenzeiten der vergangenen Jahre auch nur geringfügig höher. So bietet sich die Möglichkeit, vorausschauend kalkulieren zu können.

Ruthenium – abriebs- beständigstes Platinmetall

Trotzdem und gerade in der heutigen Zeit ist nicht mehr alleinig der Preis entscheidend. Kunden, Zulieferer und damit auch Produzenten beschäftigt auch das Thema Qualität und Nachhaltigkeit – mittlerweile die Basis für Kundentreue und Neukundengewinnung in einem hart umkämpften Markt. Auch in diesen Punkten ist Ruthenium eine gute Wahl. Reines Ruthenium ist beispielsweise mit Abstand das abriebsbeständigste Platinmetall. Einer langen Lebensdauer von Broschen, Ringen, Armbändern aber auch Schnallen und weiteren dekorativen Accessoires steht trotz ständiger Reibung nichts im Wege. Ein Abrieb von 0,05 μm im Bosch-Weinmann Test attestiert Ruthuna einen deutlichen Qualitätsvorteil gegenüber Palladium. Im hauseigenen Testlabor kommt reines Palladium mit 6,8 μm im gleichen Testverfahren auf einen 136-fach höheren Abrieb.

Auch was eine stete Rohstoffversorgung betrifft, hat Ruthenium die Nase vorn. Russland ist mit 90 Tonnen im Jahr weltweit der größte Palladium-Produzent. Leider hat sich Russland durch die Ereignisse im Konflikt mit der Ukraine nicht als verlässlicher Partner für Rohstoffe erwiesen. Ruthenium dagegen kommt zu 87 % aus Südafrika und nur zu 4 % aus Russland (Stand 2021). Ruthuna ist auch deshalb interessant, weil Umicore angekündigt hat, Ruthenium aus gebrauchten Elektrolyten zu tagesaktuellen Kursen zurückzunehmen. Das Unternehmen schließt damit den Kreis in Puncto Nachhaltigkeit.

Ruthuna kann direkt als Endschicht verwendet werden und ist bei normaler Verwendung quasi lebenslang abriebsbeständig. Helle Schichten mit einem L*-Wert (L*a*b* Farbraum) von 74 bis zu sehr dunklen Überzügen mit einem L*-Wert von 63 sind standardmäßig möglich. Nicht immer ist aber Ruthenium als Endschicht gewünscht oder die Helligkeit ist nicht hell bzw. strahlend genug. Hier hat Ruthuna gegenüber Palladium (L*-Wert: 84) oder Rhodium (L*-Wert: 90) eine natürliche Einschränkung in der Farbgebung. Trotzdem können die offensichtlichen Vorzüge von Ruthuna beim Einsatz als massive Zwischenschicht größtenteils ausgenutzt werden. Eine finale Schicht könnte partiell zwar ggf. schnell durchgerieben sein, aufgrund der farblich angepassten Zwischenschicht ist ein Durchrieb mit bloßem Auge aber nicht erkennbar.

Auch manche technische Anwendungen profitieren

Auch bei diversen technischen Anwendungen wie Reed-Schalter, Inkjet-Druckerfolien, Oberflächen von Katalysatoren oder Elektrolyse-Elektroden kann über einen Wechsel des bisherigen Edelmetalls nachgedacht werden. Neben dem wirtschaftlichen und nachhaltigen Aspekt sprechen auch funktionelle Eigenschaften für Ruthuna, wie der verminderte Funkenschlag bei stromleitenden Applikationen. Allerdings limitiert das Beschichtungsverfahren noch die breite Einsetzbarkeit in allen technischen Bereichen.

„Auch bei dieser Entwicklung war unser partnerschaftliches Verhältnis zu unseren Kunden der Anstoß. Viele dekorative Produzenten haben sich aufgrund der Preisentwicklungen eine kostengünstige Zwischenschicht gewünscht, welche bedenkenlos einen Großteil des Palladiums ersetzen kann. Genau das ist jetzt mit unseren neuen Ruthuna-Prozessen machbar und meines Wissens auch einzigartig,“ erklärt Martin Stegmaier (Bereichsleiter Dekorative Anwendungen) die Entwicklung. Lediglich bei Accessoires mit finalen Goldschichten ist noch Palladium in Form einer hauchdünnen Sperrschicht erforderlich – ohne ist eine Korrosion des Goldes noch nicht vermeidbar. Stegmaier gibt sich hier aber optimistisch, die Produktfamilie schnell so optimieren zu können, um diesen Makel zeitnah auszumerzen. Ein Umstieg hin zu Ruthuna als Zwischenschicht bei Goldoberflächen ist trotzdem in allen Belangen vorteilhaft.

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