ISF 2024 Konferenz und Messe

Nach acht Jahren hat die Metal Finishers' Association of India MFAI, die indische Dachorganisation für die Oberflächentechnik mit mehr als 1000 Mitgliedern, wieder von 14. bis 16. Februar 2024 die Konferenz und Messe „Indian Surface Finishing ISF 2024“ im Großraum Neu-Delhi organisiert. Eine ähnliche Veranstaltung im Jahr 2020 wurde wegen der Pandemie gestrichen. Eine Besonderheit der ISF 2024 war die Tatsache, dass die „Regional Interfinish 2024“ der International Union for Surface Finishing IUSF gleichzeitig stattfand.

Salzschmelze-Galvanik

Die in Kettering, Ohio, USA basierte Firma Xerion Advanced Battery Corporation hat ein neues Verfahren, basierend auf einer Salzschmelze-Galvanisierung, entwickelt, um Lithium-Ionen-Batterien billiger herzustellen. Die extrem hohe Materialreinheit, die für die herkömmliche Herstellung von Li-Ionen-Batterien erforderlich ist, verursacht erhebliche Kosten für den Transport und die Aufbereitung von Lithium und anderen Rohstoffen. Bei dem neuen, einstufigen Gal­vanisierungsprozess werden weniger reine Rohstoffe sowie eine nanostrukturierte Schaumelektrodenarchitektur ver­wen­det. Hierbei werden Kosten, Energieaufwand und Kohlenstoffemissionen deutlich gesenkt. Das Verfahren orientiert sich am sogenannten Hall-Héroult- Galvanisierungsverfahren, das in der Aluminiumraffination verwendet wird. Bei dem neuen Verfahren, benannt als DirectPlate-Technology, werden die Schritte Reinigung, Synthese und Abscheidung in einem einzigen Schritt kombiniert.

2D-Halbleiter und Nano-Galvanik

Zweidimensionale (2D) Halbleiter haben sich aufgrund ihrer einzigartigen atomaren Schichtstruktur und ihrer speziellen Oberfläche als vielversprechende Kandidaten erwiesen. Die klassischen Si-Metall­oxid-Halb­leiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET) leiden unter diesem Nachteil. 2D-Halbleiter wie einlagiges MoS₂ haben aufgrund ihrer außergewöhnlichen elektronischen und optischen Eigenschaften große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Ihre praktische Anwendung wurde jedoch durch die begrenzte Lichtabsorption aufgrund der atomar dünnen Dicke und der geringen Quantenausbeute behindert.

Tellurid-beschichtete 3D-Strukturen und Schwermetall-Entfernung

Die Affinität von Schwermetallen zu Sulfiden, Seleniden und Telluriden ist bekannt. Dieses Prinzip wird auch in der Abwasserreinigung verwendet. Wissenschaftler am Indian Institute of Technology Kharagpur, Indian Institute of Science Bengaluru und Christ University Bengaluru haben zu diesem Zweck 2D-Gadolinium-Tellurid mit Hilfe der Flüssigphasen-Exfoliationsmethode synthetisiert.

2D-Tellurid-Nanoblätter haben eine große Oberfläche und können als adsorbierende Filter verwendet werden. Sie haben eine größere Affinität zu Schwermetallen und anderen Schadstoffen. Außerdem lassen sich per 3D-Druck komplexe und maßgeschneiderte Filter zu geringen Kosten herstellen. Ein 3D-Abb. 2: Verbundarchitektur als Energiegeneratorgedrucktes, poröses Polymilchsäuresubstrat wurde nach einem einfachen Tauchbeschichtungsverfahren mit 2D-Gd2Te3 beschichtet. Die Leistung des 2D-beschichteten, 3D-gedruckten Verbundstoffs wurde geprüft. Etwa 98 % der Salze aus dem Salzwasser wurden absorbiert. Für Brackwasser wurde eine Entfernungseffizienz von 52 % und für verschiedene organische Farbstoffe von 45 bis 69 % festgestellt. Der Verbundstoff konnte 20 % des Bleichpulvers aus verunreinigtem Wasser adsorbieren. Das 2D-Material verbesserte die Filterung aufgrund seiner morphologischen Eigenschaften. Die poröse 3D-gedruckte Struktur erhöhte die Kontaktzeit des adsorbierten Salzwassers (Abb. 1).

Das Team nutzte die Verbundarchitektur als Energiegenerator (Abb. 2). Hersteller von Wasseraufbereitungsanlagen und Umweltschutzbehörden können nun die Technologie für eine bessere Abwasserreinigung mit dem zusätzlichen Vorteil der Energieerzeugung erforschen, so die Autoren.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adsu.202300321

Roboter in Lohngalvaniken

Ein gutes Beispiel für die Vorteile fortschrittlicher Automatisierung und Robotik ist die Entwicklung innovative Roboterzellen, die eine vollautomatische Galvanisierung ermöglichen. In Zusammenarbeit zwischen dem Kunden – dem Oberflächenbeschichtungsspezialisten Collini aus Düben­dorf bei Zürich –, dem Automatisierungsunternehmen Roth Technik und dem Sensorspezialisten Baumer wurde eine vollautomatische Anlage für Galvanikgestelle entwickelt. Der Kunde suchte nach einer platzsparenden Lösung, um Kleinteile schnell und zuverlässig auf Gestellen aufzuhängen, um sie in das Galvanikbad zu bringen.

Die herkömmliche Methode, die Gestelle von Hand zu bestücken, erfordert viel Platz und Personal, da mehrere Gestelle gleichzeitig bestückt werden müssen. Das Team begann mit der Entwicklung einer vollautomatischen und kompakten Ladestraße. Das Herzstück der Ladestraße sind vier Roboter, die automatisch Teile auf die leeren Haken in den Regalen laden, wobei die größte Herausforderung darin besteht, dass keine zwei Regale gleich sind. Die Hakenpositionen befinden sich auf den geschweißten Regalen nicht exakt an der gleichen Stelle, und einige Haken können verbogen sein oder ganz fehlen. Während dies bei einem manuellen System kein Problem darstellt, ist es bei Robotern, die präzise Positionsdaten benötigen, eine große Herausforderung. Zudem stellten die große Vielfalt und der hohe Durchsatz an Teilen eine weitere Herausforderung dar. Der ultrakompakte Profilsensor OXM200, eine einfache, aber effektive Lösung von Baumer, erwies sich als Schlüsselkomponente für die Effektivität des Systems. Am Roboterarm montiert, erfasst der Sensor die exakte Position jedes einzelnen Hakens auf dem Weg durch das Regal und meldet diese Daten an die Robotersteuerung sofort zurück. Mit Hilfe einer Kamera nimmt der Roboter dann ein Teil nach dem anderen aus dem Karussell auf und hängt es an einen Haken. Der Roboter nutzt die zuvor vom Profilsensor erfassten Positionskoordinaten zur Feinjustierung der Teileposition, so dass der Profilsensor den Roboter präzise und schnell auf dem Galvanikgestell führen kann. Da der Sensor eine hervorragende Leistung erbringen muss, musste ein Sensor installiert werden, der sehr dünne Haken nicht nur im zweidimensionalen, sondern auch im dreidimensionalen Raum erkennt und präzise misst. Verschiedene kamerabasierte Systeme und andere laserbasierte Scanner wurden getestet, die Wahl fiel jedoch auf den Sensor (Abb. 3).Abb. 3: Roboter, Sensor und Gestell

Der Sensor OXM200 bietet einen weiteren großen Vorteil: Dank leistungsfähiger, integrierter Messwerkzeuge gibt der Sensor die Messwerte für die X- und Z-Koordinaten direkt in mm aus, was die Anzahl der Berechnungen in der Steuerung deutlich reduziert. Dies führte zu weniger Integrationsaufwand in der Software und ermöglichte eine schnellere Inbetriebnahme des Projekts. Mit Power over Ethernet (PoE) wurde nur ein einziges Kabel benötigt, um den Sensor mit der Steuerung zu verbinden und mit Strom zu versorgen. Das Ergebnis: Zwei Roboterzellen ermöglichen einen Durchsatz von 15 Millionen Teilen pro Jahr bei minimalem Platzbedarf und eliminieren die mit einem manuellen System verbundenen Probleme.

https://metrology.news/smart-profile-sensor-provides-guidance-to-electroplating-robot/

Leckagefreie Tampongalvanisierung

Die aus Greenland, New Hampshire, USA, stammende Firma Electroplating USA hat ein neues patentiertes System entwickelt, das leicht ist und getragen werden kann. Mit dem sogenannten Drip Free System können die Anwender sicher arbeiten, ohne giftigen Dämpfen und Schadstoffen ausgesetzt zu sein (Abb. 4).Abb. 4: Sogenanntes Leak Free Brush Plating System / Bild: Electroplating USA

Traditionell ist einer der zeitaufwändigsten Aspekte der Tampongalvanisierung das Abdecken und Abdichten des Systems, um Leckagen zu vermeiden. Das neue System macht aufwendige Schutzmaßnahmen und umfangreiche Abdichtungsverfahren überflüssig. Das System umfasst eine peristaltische Pumpe zur relativ präzisen Lösungszufuhr und einen Vakuumpumpen-Ejektor, der überschüssige Lösung effektiv auffängt und so ein sicheres und effizientes Beschichtungsverfahren ermöglicht. Diese Technologie erhöht nicht nur die Sicherheit des Bedieners, sondern schützt auch die Umwelt vor giftigen Dämpfen und Chemikalien. Die Geräte sind in robusten, wasserdichten und bruchsicheren Polypropylen-Rollover-Gehäusen untergebracht, die Langlebigkeit und Sicherheit gewährleisten.

https://www.prweb.com/releases/electroplatingusa-unveils-leak-free-brush-plating-system-301994495.html;

https://electroplatingusa.com ; US Pat. 11,342,710 B2

Tipp: Marktbericht zu stromlosen Beschichtungen

Unter stromloser Abscheidung oder stromlosem Galvanisieren versteht man normalerweise ein autokatalytisches Verfahren, bei dem Metalle und Metalllegierungen auf leitende und nichtleitende Oberflächen abgeschieden werden, z. B. auf Kunststoffen, Keramik, Glas usw., die dann je nach ihrer endgültigen Funktion dekorativ, korrosionsbeständig oder leitend werden können. Auf der Grundlage des Produkttyps wird die autokatalytische Beschichtungstechnologie hauptsächlich in Vernickelung, Verkupferung und Verbundbeschichtung unterteilt. Der sogenannte Autocatalytic Plating Technology-Forschungsbericht gibt Informationen zu diesem Bereich der Galvanotechnik. Die wichtigen Bereiche des Markts sind im Bericht auf der Grundlage ihrer Leistung bewertet. Der Bericht bietet eine eingehende Analyse des Marktes durch die Bereitstellung der Definition, Anwendung und Klassifikationen. Die SWOT-Analyse (Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken) und die Strategien jedes Anbieters auf dem Markt sind im Bericht enthalten. Der Bericht bietet umfassende Einblicke in aktuelle Branchentrends, Trendprognosen und Wachstumstreiber, vor allem in den Automobil-, Chemieanlagen-, Elektronik- und Luftfahrt-Industrien.

https://www.openpr.com/news/3299584/autocatalytic-plating-technology-market-2023-industry

Indien als Zentrum für Rechenzentren

Rechenzentren werden u. a. für die Wirtschaftsleistung, nationale Sicherheit und die Internet-Infrastruktur genutzt. Dank der kontinuierlich steigenden Zahl von Internet-Teilnehmern und des steigenden Datenverbrauchs sowie der Umstellung von Unternehmen auf die Cloud und der unterschiedlichen Regierungsinitiativen für das digitale Indien entwickelt sich Indien rasch zu einem der wichtigsten Knotenpunkte für Rechenzentren. Steigende Investitionen werden in diesem Sektor unternommen. Der indische Markt für Rechenzentren wächst außerdem dank der indischen Datensouveränitätsregeln, der Datenerzeugung durch Banken, Over-the-top-content (OTT)-Playern und Content-Delivery-Netzwerken. Es gibt genügend Nachfragen von globalen Unternehmen, um Rechenzentren einzurichten und im Land zu wachsen.

Ein Land auf dem Mond

Über die sanfte Landung der indischen Raumsonde „Chandrayaan-3“ („Chandra“ = der Mond; „Yaan“ = Verkehrsmittel) am 23. August 2023 auf dem Südpol des Erdtrabanten wurde in den Medien ausführlich berichtet. Mit diesem Erfolg ist Indien das vierte Land überhaupt, das eine Raumsonde erfolgreich auf den Mond schicken konnte. Besonders beachtenswert ist die Tatsache, dass der Südpol bisher kaum erforscht werden konnte.Bei der unbemannten Mission konnte die Indian Space Research Organisation (ISRO), mit Hauptsitz in Bengaluru, zwei Wochen lang Untersuchungen durchführen und unter anderem mehr Information über gefrorenes Wasser auf dem Mond herausfinden. Das sechsrädrige Mondfahrzeug „Pragyaan“ (= Weisheit) konnte insgesamt mehr als 100 Meter fahren und sogar einen Versuch zum „Hüpfen“ erfolgreich absolvieren.

Kugelstrahlen und Oberflächenstrukturierung

Kugelstrahlen ist ein etabliertes Oberflächenbehandlungsverfahren, das die Eigenschaften der Bauteile, die hohen wechselnden Belastungen ausgesetzt sind, verbessert. Oberflächenbehandlungsverfahren wie Biegen, Fräsen, Schleifen oder Wärmebehandlungsverfahren verursachen Zugeigenspannungen, die zu einer geringeren Lebensdauer der Bauteile führen. Wenn die Zugeigenspannungen mit Verfestigungsstrahlen in Druckeigenspannungen verwandelt werden, führt dies zu einer deutlichen Erhöhung der Lebensdauer und die maximalen Lasteigenschaften werden erheblich verbessert.

Selbst-heilende Schichten für Solarzellen

Organische Leuchtdioden (OLEDs) und die Photovoltaik (PV) haben einen festen Platz als erneuerbare Energiequellen errungen. Leider sind sie unter heißen und feuchten Umgebungsbedingungen, gerade in tropischen Ländern, anfällig für Schäden. Herkömmliche Halbleiter-Beschichtungsmaterialien auf PMMA- oder PMMA-Polyolefin-Basis bieten aufgrund ihrer Durchlässigkeit für Feuchtigkeit/Sauerstoff und der Bildung von Rissen bei längerer Umwelt­einwirkung nur limitierten Schutz. Es besteht deshalb ein dringender Bedarf an der Verbesserung der bestehenden selbstheilenden Beschichtungsmaterialien, mit Eigenschaften wie hoher Wasser- / Sauerstoffbarriere, mechanischer Flexibilität, optischer Transparenz und Selbstheilungseigenschaften.

Zukunft der Galvanotechnik- Industrie in Indien

Aus politischen, wirtschaftlichen und technologischen Gründen steht Indien derzeit häufiger in den internationalen Schlagzeilen als in der Vergangenheit. Kein Wunder, denn Indien als bevölkerungsreichstes Land der Welt bietet gleichzeitig vieles: eine lebendige Demokratie mit uralter Tradition, eine stabile und wachsende Wirtschaft mit niedriger Inflation, eine günstige Demografie, ein investitionsfreundliches Klima, klaren Rechtsschutz, qualifizierte Arbeitskräfte zu relativ niedrigen Löhnen und mehr.

Grundierungskorrosion

Grundierungskorrosion beginnt dann, wenn die Beschichtung versagt und die Ursache verborgen und bei einer Sichtprüfung meist nicht erkennbar ist. Bei mechanischer oder thermischer Beanspruchung breiten sich Mikrodefekte langsam durch die Beschichtung aus und erreichen schließlich das Substrat, setzen es der Umwelt aus und führen zu beschleunigter Korrosion und Abblättern oder Ablösen der Beschichtung. Zerstörungsfreie Prüfverfahren wie Wirbelstrommessung, Radiographie, Nahfeld-Mikrowellenmessung und Thermografie werden eingesetzt, um Grundierungskorrosion zu detektieren und zu quantifizieren. Bei der Thermografie ist die Inspektion auf hochqualifiziertes Personal angewiesen, das die Bilder auf Defekte analysiert und im Falle von Korrosion deren Wachstum beurteilt (Abb. 1).