Nachhaltiger, effizienter, zukunftsfähiger: Photonische Anwendungen können dazu beitragen, die Agrarwirtschaft zu modernisieren. Ideen dazu zeigten das Laser Zentrum Hannover LZH und Niedersachsen ADDITIV auf der Agritechnica vom 12. bis zum 18. November 2023 in Hannover.

Vom 26. bis 27. April traf sich die Community der Entwickler und Anwender von Ultrakurzpuls (UKP)-Lasern in Aachen zum 7. UKP Workshop. Neben Fachwissen ging es auch diesmal um gemeinsame Erinnerungen, denn
der Workshop ist auch ein Familientreffen, wobei die „Familie“ wächst und gedeiht: Unter den etwa 150 Teilnehmerinnen und Teilnehmern waren erfreulich viele junge Gesichter.

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

Marco Poretti, Geschäftsführer des Galvanikzulieferers La Fonte, Interview: Robert Piterek

IMO Oberflächentechnik ist seit 50 Jahren am Markt und hat sich in dieser Zeit vom kleinen Galvanikbetrieb zur 500-Mitarbeiter-Firmengruppe gewandelt. Mit den beiden Produktionsbereichen Band- und Einzelteilgalvanik ist das Unternehmen im Zuge der Elektrifizierung der Wirtschaft zur richtigen Zeit am richtigen Platz und zählt neben mittelständischen Unternehmen Global Player wie Amphenol, Bosch, Continental, Siemens und ZF zu seinen Kunden.