Artikelarchiv -Galvanotechnik

Diese Frage wird immer wieder gesteht. Ihre Beantwortung dürfte längst dahingehend entschieden sein, daß das eine das andere nicht ausschließt. Die Entwicklung in den letzten beiden Jahrzehnten hat bewiesen, daß ein im Sinne des Gemeinwohls sinnvoller und notwendiger Umweltschutz von der Industrie als selbstverständlich akzeptiert und auch realisiert wurde. Daß Wachstum und Umweltschutz durchaus in Einklang zu bringen sind, wurde in einem Vortrag von Dr.-Ing. R. Tillessen, technischer Vorstand der Isola Werke GmbH, auf einer Pressekonferenz des Unternehmens am 18. Mai 1990 deutlich, in dem er anhand der Entwicklung der Isola-Werke in den vergangenen 15 Jahren diesen Bezug darstellte.

Bericht über die Einweihung des neuen Firmengebäudes von LeaRonal in Gräfenhausen

Am 22. Mai 1990 hatte die LeaRonal GmbH zur Einweihung des Neu- und Umbaus ihres Firmengebäudes Kunden und Freunde des Hauses sowie Geschäftspartner und Vertreter aus Politik, Wirtschaft und der Kommune nach Gräfenhausen eingeladen.
Zum Festakt im Hotel Goldene Pforte in Pforzheim begrüßte Karl-Hans Fuchs, Direktor der LeaRonal Deutschland, auch Dr. Thiele, Ministerialdirektor im Bundeskanzleramt sowie den Präsidenten der Muttergesellschaft in Freeport/USA, Ronald F. Ostrow und die Direktoren der europäischen Schwesterfirmen.

Bericht über die 4. Internationale Fachmesse vom 15. bis 17. Mal 1990 in Nürnberg

Die vor vier Jahren gestartete Fachmesse für Oberflächenmontage-Technik (SMT) wurde nach der ASIC-Aufstockung in diesem Jahr um den Themenbereich Hybrid-Technik erweitert und umfaßt nunmehr alle Technologien mit deren Hilfe die weitere Miniaturisierung elektronischer Baugruppen bis hin zur Integration zahlreicher anwenderspezifischer Funktionen auf einem einzelnen Chip weiter vorangetrieben wird.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Aufwendungen für den Umweltschutz sind in galvanischen Betrieben besonders teuer. Einerlei, ob jeder galvanische Betrieb – wie geschätzt wird – in den nächsten Jahren einen halben oder einen anderthalbfachen Jahresumsatz in die Umwelttechnik investieren muß. Zumal diese Investitionen in den meisten Fällen erhöhte Betriebskosten nach sich ziehen werden. Der Grund dafür ist absurderweise nicht darin zu suchen, daß Galvaniken besonders viele Schadstoffe emittieren, sondern im Gegenteil in der Tatsache, daß sie besonders umweltfreundlich sind. Bei der Verringerung der Emissionen und der Einleitewerte muß daher von schon sehr geringen Mengen und Konzentrationen ausgegangen werden. Bekanntermaßen ist aber gerade die Eliminierung der letzten Restmengen am teuersten.

Im Wechselspiel zwischen funktionellen, materialspezifischen und oberflächentechnischen Aspekten

Teil 7: Einsatz der PVD-Technik bei der Brillenbeschichtung

PVD = Physical Vapour Deposition


Fortsetzung aus den Heften 10, 11/88 und 4, 5, 6, 7/89

Vorbemerkung:


Als Ergänzung zu Teil 6 der Aufsatzserie [1] soll an dieser Stelle noch einmal etwas ausführlicher auf das Kapitel „PVD-Techniken“ eingegangen werden. In kurzen Anrissen werden das eingesetzte Verfahren, dessen Anwendung bei der Brillenbeschichtung so- wie einige produktspezifische Probleme beschrieben.

1 Beschreibung der PVD-Technik [2]


Zur Anwendung gelangt das magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubungsverfahren. Darunter versteht man allgemein den Abtrag von Atomen von einem an negative Spannung gelegten Körper (Kathode) durch den Beschuß mit positiven Gasionen (Plasma), wobei die Magnetfeldunterstützung hohe Abstäubraten, niedrige Substratbelastung durch Elektronen und bessere Schichtqualitäten ermöglicht. Folgende Elemente kennzeichnen wesentlich den Prozeß (Abb. 1):


- Eine Vakuumkammer mit einem Enddruck von p< 10 mbar vor Beginn des Zerstäubens

- Ein Träger gas(inert), möglichst Edelgas, mit dem der zum Zerstäuben nötige Druck in der Vakuumkammer eingestellt wird

- Eine Kathode, von der Materialabgestäubt wird und die von der Vakuumkammer elektrisch isoliert ist

- Eine Spannungsversorgung, die eine Spannung, je nach Betriebsart der Kathode von mehreren 100 V bis einigen kV erzeugen und einen Strom von einigen Ampere treiben kann
- Substrate, auf denen die abgestäubten Materialatome kondensieren
- Reaktivgase zur Herstellung von Verbindungen

Einleitung


Die zum Galvanisieren eingesetzte Anode schließt den elektrischen Stromkreis, verteilt den Strom an die zu galvanisierenden Teile und beeinflußt die Metallverteilung auf der Kathode. Außerdem wird Metall einer löslichen Anode in Ionen umgewandelt, die in Lösung gehen und die an der Kathode entladenen Ionen ergänzen. Es gibt jedoch auch galvanische Verfahren, die mit unlöslichen Anoden arbeiten, wobei die in Lösung befindliche Metallionen-Konzentration durch die Zugabe löslicher Metallsalze gesteuert wird. Hilfs- und bipolare Anoden werden in Verbindung mit Primäranoden eingesetzt, um die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke an der Kathode zu verbessern. Der Einfluß der Zusammensetzung auf das Anodenverhalten wird durch einen Überblick über die Entwicklung von Nickelanodenwerkstoffen verdeutlicht. Von zunehmender Bedeutung wegen der damit verbundenen Entsorgungsprobleme ist der Metallanstieg im Elektrolysen, der eintritt, wenn die anodische Auflösung höher ist als die kathodische Abscheidung. Die Befüllung der Anodenkörbe läßt sich voll automatisieren. Diese und weitere Themen werden im vorliegenden Beitrag über die verschiedenen Anodenmaterialien erörtert.

Einleitung


Seit jeher wird in Lohngalvaniken Qualitätssicherung betrieben. Sicherlich nahm dies in den Anfängen bei weitem nicht den Stellen- wert ein, den sie heute erlangt hat.
Die Qualitätskontrolle der fertigen Ware beschränkte sich auf eine reine Sichtprüfung. Wurden am fertigen Bauteil Abweichungen von dem üblichen Aussehen erkannt, so änderte man aufgrund von praktischen Erfahrungen bestimmte Prozeßparameter, z. B. die Badzusammensetzung - meist ohne Analyse. Diese Methode der Fehlerentdeckung hatte mehrere gravierende Nachteile. Bis zur Erkennung des Fehlers konnten bereits erhebliche Mengen an Werkstücken mangelhaft galvanisiert sein. Dies führte dazu, daß beträchtliche Nacharbeitskosten durch interne oder externe Reklamationen anfielen.

1 Einführung


Die Qualitätssicherung galvanischer Überzüge macht es erforderlich, die vom Abnehmer an die Qualität gestellten Forderungen nicht nur bei der eigentlichen Beschichtung, sondern schon in allen Phasen der Produktion zu berücksichtigen. Zu den wichtigsten Voraussetzungen gehört es daher, die Forderungen zu kennen. Allgemeine Angaben über den aktuellen Stand der Ansprüche an galvanische Überzüge ergeben entsprechende Markforschungen, die konkreten Wünsche der Stammkunden müssen bei diesen direkt recherchiert werden.
Sind die Anforderungen bekannt, muß die technische Produktion durch entsprechende Entwicklungs- und Projektionsarbeiten vorbereitet werden.

Betriebe, welche aufgrund ihres Produktionsprozesses säure-, alkali- oder metallsalzbelastetes Abwasser erzeugen, geben
dieses gewöhnlich, nach entsprechender Aufbereitung, an das kommunale Kanalnetz
ab. Solche abwassererzeugenden Betriebe
sind vor allem Galvaniken, Akkumulatorenfabriken, Ätzereien, Leiterplattenhersteller, Elektronikfirmen und große Zweige der chemischen Industrie.
Konnten bisher solche Abwässer mit mehr oder weniger konventionellen Methoden zufriedenstellend behandelt werden, um gesetzlichen Vorschriften zu genügen, so bestehen nach Inkraftsetzung der 5. Novelle des Wasserhaushaltsgesetzes bei bestehenden Verfahren und Einrichtungen zum Teil erhebliche Schwierigkeiten, da die neuen behördlichen Auflagen wesentlich höhere Anforderungen stellen.

Einleitung


Für die Überwachung des Betriebsablaufs einer galvanischen Anlage ist ein großes Maß an Erfahrung notwendig, um die Bäder recht- zeitig zu regenerieren. Eine Kontrolle des Badzustandes kann mit Hilfe der Bestimmung der Konzentration der abzuscheidenden Elemente sowie der Störelemente viel genauer als durch den „Augenschein“ erfolgen.
Galvano-Abwässer sind aufgrund ihres hohen Gehalts an toxischen Metallen vor Verlassen der Produktionsstätte zu reinigen. Hier ist eine Erfolgskontrolle notwendig, um schädliche Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.
Für beide Zwecke ist die ICP-AES ein ideales Analysenverfahren, da sie eine schnelle Multielementbestimmung ermöglicht. Insbesondere für die Untersuchung von Abwässern ist dieser Tatsache von seiten der Normungsinstanzen Rechnung getragen worden, indem die ICP-AES in der DIN38406 Teil22zum an- erkannten Verfahren zur Abwasseruntersuchung erhoben wurde. [1]


Unter den sechs Platinmetallen - Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin – sind für dekorative Zwecke nur vier interessant:

Rhuthenium, Rhodium, Palladium und Platin. Größere Bedeutung für die Schmuckindustrie haben allerdings nur Rhodium und Palladium. Ruthenium und Platin dürften zur Zeit im Aufschwung sein. Die Ursachen dafür sind einmal in dem hohen Preis zu sehen (z.Zt. je g/DM Ruthenium 5,-, Rhodium 40,-, Palladium 11,-, Platin34,-), sind dann aber auch in dem engen Bereich der möglichen farblich-dekorativen Wirkung, zu dem auch die beschränkte Möglichkeit der Abscheidung von Legierungen sowie die Schwierigkeiten der Herstellung rißfreier dekorativer Schichten zählen, zu suchen.


Den ständigen Lesern dieser Rubrik wird nicht entgangen sein, daß der„Brief aus England“ einen neuen Absender trägt. Nach dem plötzlichen Tod des langjährigen Verfassers Harold Silman - einen Nachruf brachten wir im Juli-Heft - wird Dr. Anselm Kuhn regelmäßig über „technical news” aus England berichten. Dr. Kuhn ist einer der Direktoren des Metal Finishing Information Services und in dieser Eigenschaft bestens mit der britischen Szene auf dem Fachgebiet vertraut.

Biologisch abbaubare Werkstoffe
und „grüne Pkw“


Wissenschaftler des Biocomposites Centre an der Universität von Wales arbeiten gegenwärtig an einer Reihe von Werkstoffen mit zum Teil bemerkenswerten Eigenschaften, die Holz oder pflanzliche Zellulose als Ausgangsbasis haben. Auf das Gewicht bezogen haben sie die gleiche Festigkeit wie Glasfasern bei einem Drittel der Kosten von Kevlar oder Kohlenstoffasern. Im Gegensatz zu Glasfasern sind sie auch völlig biologisch abbaubar. Mittlerweile produziert ICI bereits biologisch abbaubare, auf pflanzlichen Ursprung zurückgehende Polymere. Diese sind allerdings noch bedeutend teurer als die auf Erdölbasis erzeugten, was ihre Verarbeitung erheblich beeinträchtigt.

Bericht von einem Vortrag beim EAST/Z.O.G., Schwäbisch Gmünd, am 7. Mai 1990

Im Rahmen der internationalen Vortragsreihe der European Academy of Surface Technology und des Zentrums für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd wurde im Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie von Dr. R. Cerny, ein Vortrag zu dem in der Überschrift genannten Thema gehalten. Dr. R. Cerny arbeitet zur Zeit auf Einladung der Universität Göttingen am dortigen Mineralogisch-Kristallographischen Institut.

Oberflächentechnik im Verbund der industriellen Fertigung

Einige interessante Beobachtungen für den Galvanotechniker

Fortsetzung aus Heft 7/90

Galvanisch und stromlos abgeschiedene Überzüge

Neben galvanischen und stromlosen Verfahren für die Elektronik, bzw. Lelterplattenfertigung, stehen Korrosionsschutzsysteme auf
der Basis galvanischer Zinkschichten nach
wie vor im Vordergrund der Entwicklungstätigkeit. Auch bei anderen Schichtmetallen werden jedoch verstärkt Verfahren angeboten, die höhere Sicherheit in bezug auf Qualität und Reproduzierbarkeit gewährleisten, d.h. beispielsweise einfacher aufgebaut und
zu warten sind. Ein weiteres Anliegen ist die Umweltfreundlichkeit, giftige oder schwer zu entsorgende Chemikalien werden ersetzt, die Bäder mit Berücksichtigung einer möglichst vollkommenen Rückführbarkeit konzipiert.

Der von Prof. Dr. H. Liebscher geleitete Wirtschaftsbereich Elektrochemie und Galvanotechnik innerhalb der Sektion Elektrotechnik der Technischen Hochschule Ilmenau ist ein Schwerpunkt für die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses sowie für die Forschung auf dem Fachgebiet Galvanotechnik in der DDR. Zum Aufgabenbereich des Wissenschaftsbereichs zählt weiterhin die Weiterbildung akademischen und ingenieurtechnischen Personals in verschiedener Form.

Rückblick auf die 10. Internationale Fachtagung „Galvanotechnik“ vom 9. bis 11. Mai 1990 in Karl-Marx-Stadt

Im Mai hieß Chemnitz noch Karl-Marx-Stadt, heute heißt Chemnitz wieder Chemnitz. Der Wechsel des Namens des Tagungsortes der 10. Internationalen Fachtagung „Galvanotechnik“ des Fachausschusses Galvanotechnik der Kammer der Technik in der DDR symbolisiert den Wandel, der gegenwärtig in der DDR von sich geht und der sich auch während der Fachtagung widerspiegelte, was sich vor allem in den Gesprächen zwischen und nach den Fachbeiträgen ausdrückte.

Praktische Erfahrungen

Besonders bei Kleinteilen für die elektronische Industrie, die Präzisionsmechanik, die Schmuckherstellung und andere Sparten, bei denen es darauf ankommt, mechanische Beschädigung bei hoher Genauigkeit der Überzüge zu vermeiden, weist die Anwendung von Vibrationsgeräten der Marke „Vibrex“ von der ElgaAG, CH-Biel, anstelle von Klein- oder Kleinsttrommeln eine Reihe von Vorteilen auf. Sie werden jetzt auch durch zahlreiche Praxiserfahrungen bestätigt [1].

Bericht über den 4. Europäischen Workshop für galvanotechnische Metallabscheidung zum Thema Legierungsabscheidung

Der vierte reguläre Europäische Workshop für galvanotechnische Metallabscheidung wurde von der europäischen Sektion der Electrochemical Society vom 8. bis 11. Mai in Freudenstadt veranstaltet und versammelte 50 Fachleute aus zehn europäischen Ländern. In über 20 Beiträgen zum diesmaligen Hauptthema, der Abscheidung von Legierungen, wurden neue Entwicklungen auf diesem Gebiet im breiten Rahmen diskutiert. Aus den Schwerpunkten der Abscheidungsmechanismen von Legierungs- und Kompositschichten, der Struktur und Eigenschaften abgeschiedener Legierungsschichten, der Prozeß- und Qualitätskontrolle sowie einiger Anwendungen und Fallstudien zum Hauptthema soll im folgenden berichtet werden.