Bericht aus Indien

Im medizinischen und zahnmedizinischen Bereich werden Implantate wie Schrauben, Platten und Gelenkersatz häufig galvanisch beschichtet, um die Korrosionsbeständigkeit und vor allem die Biokompatibilität zu verbessern. Eine der häufigsten Anwendungen ist die Vergoldung bei elektrischen Kontakten, da sie eine hohe Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit bietet. Bei bildgebenden Geräten werden galvanische Beschichtungen häufig bei metallischen Komponenten von Geräten wie arthroskopischen und endoskopischen Instrumenten eingesetzt. Eine der häufigsten Anwendungen des Verfahrens ist die Herstellung von Implantaten, die im menschlichen Körper lange Zeit überdauern und funktionieren müssen. Weil einige Metalle eine geringe Biokompatibilität aufweisen oder sogar giftig für den Körper sein können, ist eine Galvanisierung mit Gold oder Titan unerlässlich. In den Vereinigten Staaten werden jedes Jahr etwa 1 Million Gelenkersatzoperationen durchgeführt, so dass die Verbesserung der Qualität durch Galvanisierung und fortschrittliche Fertigungstechniken eine hohe Priorität hat.

Wichtige Diagnoseinstrumente vom einfachen Stethoskop bis hin zu komplexeren radiologischen Geräten, benötigen unter Umständen galvanisch beschichtete Gehäuse, um ihre inneren Mechanismen zu schützen und ihre Haltbarkeit zu verbessern. Die Oberfläche von medizinischen Kathetergeflechten wird häufig galvanisiert, um ihre Schnittpunkte miteinander zu verbinden und die Wahrscheinlichkeit von Knicken zu verringern. Die Einführungsgenauigkeit wird verbessert und das Risiko von Unannehmlichkeiten für den Patienten wird deutlich reduziert.

Gold ist eine beliebte Wahl als Schicht für elektrische Steckverbindungen, Herzstents, Herzschrittmacher und Zahnkronen. Silber bietet auch eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und die antibakteriellen Eigenschaften von Silber sind gut bekannt. Kupfer ist ein reichlich vorhandenes und hoch leitfähiges Metall, das sich für elektrische und thermische Anwendungen eignet. Außerdem ist es sehr widerstandsfähig gegen Bakterien. Zinn, das relativ kostengünstig, ungiftig und korrosionsbeständig ist, wird häufig zur Beschichtung der Blei- und Wolframabschirmung in radiologischen Geräten verwendet. Und auch der galvanische Universalwerkstoff Nickel ist in einigen Anwendungsfeldern zu finden. Sulfamatnickel wird häufig als duktile Unterschicht für Gold- und Silber-Beschichtungen von elektrischen Kontakten verwendet. Platin-Schichten sind hart, korrosionsbeständig und biokompatibel und werden als Beschichtungsmaterial in Kathetern, Herzschrittmachern und Implantaten benutzt. Tantal-Schichten sind auch biokompatibel, haltbar und flexibel. Mit Tantal beschichtete Implantate weisen im Vergleich zu vielen anderen Beschichtungen eine geringe Abnutzungsrate auf. Die Beschichtung von rostfreiem Stahl und Nickel-Titan mit einem gängigen Material wie Nickel oder Gold bietet eine kostengünstige Möglichkeit, den Einsatz teurerer Legierungen zu verringern. Allgemein verbessert die Galvanotechnik die Funktionalität vieler medizinischer Geräte und Werkzeuge.

In Indien ist Alleima seit mehreren Jahrzehnten auf vielen Gebieten mit Produktions- und Forschungszentren aktiv. Um die Verfügbarkeit hochwertiger nahtloser Edelstahlrohre zu erhöhen, die Flexibilität bei der Einführung neuer Güten zu erhöhen und den regionalen Service zu stärken, wurde Anfang 2020 eine neue Kaltverarbeitungslinie in Mehsana, Gujarat, eingeweiht. Die neue Fertigungslinie, die hauptsächlich für die Produktion von Wärmetauscherrohren und anderen anspruchsvollen industriellen Anwendungen bestimmt ist, verdoppelt die Kaltverarbeitungskapazität von Mehsana und ermöglicht so schnellere Lieferzeiten im gesamten asiatisch-pazifischen Raum.

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Bismut-Beschichtung

Optische Profilometrie intakter Bi-Schichten, die bei 50 mA/cm², 2,5 mA/cm² und 1,5 mA/cm² galvanisch abgeschieden wurden (Grafik: Hatfield, K.O., Dervishi, E., Johnson, D. et al., Sci Rep 13, 1202 (2023))Bismut ist ein Halbmetall mit interessanten physikalischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften. Seine geringe Toxizität und seine Verfügbarkeit führen zu zahlreichen Anwendungen wie Batterieanoden, Halbleitern für den elektrokatalytischen Abbau organischer Abfälle und Supraleitern. Darüber hinaus hat Bi eine hohe Überspannung bei der Wasserstoffentwicklung, was eine höhere Stromeffizienz bei reduktiven Prozessen in elektrochemischen Geräten ermöglicht. Bi hat außerdem eine hohe elektrokatalytische Aktivität bei der CO₂Reduktion. Bi ist auch ein wirksamer Strahlenschutz und weist einen hohen Magnetowiderstand auf, was es für eine Reihe anderer Anwendungen wie Strahlenschutz und magnetische Sensoren nützlich macht.

Zur Herstellung von Bi-Filmen werden verschiedene Verfahren wie Sputtern, thermisches Aufdampfen, Molekularstrahlepitaxie und galvanische Abscheidung eingesetzt. Die Elektroabscheidung ist attraktiv, da sie unter milden Temperatur- und Druckbedingungen auf unregelmäßig geformten Substraten unterschiedlichster Größe durchgeführt werden kann und eine große Kontrolle über die resultierende Oberflächenmorphologie bietet. Wissenschaftler am Los Alamos National Laboratory in den USA haben ein einfaches, einstufiges Verfahren für die Abscheidung von Bi-Schichten mit einer Dicke von mehr als 100 μm demonstriert. Die Auswirkungen der gepulsten Abscheidung im Vergleich zur Gleichstromabscheidung, die unterschiedlichen Stromdichten und die Abscheidungszeit wurden untersucht.

In dieser Studie wurde ein einfaches, ungiftiges Verfahren für die galvanische Abscheidung von dicken (> 100 μm) Bi-Schichten auf Goldsubstraten demonstriert und die Auswirkungen der Abscheidungszeit und der gepulsten gegenüber der Gleichstromgalvanisierung untersucht. Zunehmende Abscheidungszeiten sowohl bei Konstant Strom- als auch bei Puls/Reverse-Methoden führen zu dickeren Schichten, was das Potenzial für industriell nutzbare, robuste Schichten für Anwendungen zur radioaktiven Abschirmung indiziert. EDS zeigte eine relativ reine und homogene Verteilung von Bi in der gesamten Schicht, unabhängig von den Abscheidungsparametern mit einer Stromdichte von 1,5 mA/cm².

Nature Scientific Reports (2023) 13:1202 | https://doi.org/10.1038/s41598-023-28042-z; www.nature.com/scientificreports

Daimler Truck Innovation Centre Bengaluru

Daimler Truck Innovation Centre India (DTICI), mit Hauptsitz in Bengaluru, wird bis 2024 etwa 700 weitere Arbeitsstellen in den Bereichen Produkt-Engineering und IT anbieten. Das Centre wird die Forschungs-, IT- und Produktentwicklungs-aktivitäten der Daimler Truck AG unterstützen. Die Arbeitsgruppen arbeiten an modernsten CAE-Simulationen von Crash-, CFD- und Brennstoffzellen-Themen. Das Zentrum ist mit modernsten Software-Tools und Hardware-Labors ausgestattet. Themen wie Autonome Konnektivität und Cyber Security, Big Data and Advanced Analytics, System Integration Lab für Bus, Share Mobility und Elektrifizierung werden behandelt. Wichtige Komponenten der digitalen Abhängigkeiten von der gesamten Produktentwicklung befinden sich jetzt bei DTICI. Darüber hinaus arbeitet DTICI bei seinen Aktivitäten in der Produktentwicklung und IT-Zusammenarbeit eng mit Lieferanten in Indien zusammen. Es eines der größten Entwicklungszentren des Konzerns außerhalb Deutschlands und beschäftigt über 1300 qualifizierte Ingenieure.