Artikelarchiv -Galvanotechnik

Zurzeit finden für die Korrosionsprüfung nur langwierige Untersuchungsmethoden Anwendung, wie z.B. der neutrale Salzsprühnebeltest. Eine Aussage über die Qualität einer Schutzschicht kann oftmals erst Wochen nach der Beschichtung getroffen werden, wenn die entsprechenden Korrosionsschutzwerte vorliegen. Sowohl bei der Entwicklung neuer Korrosionsschutzsysteme als auch für die Prozessüberwachung sind diese langen Prüfzeiten ein Nachteil der bisher gängigen Untersuchungsmethoden. Es besteht deshalb Interesse an einer Methode, die in relativ kurzer Zeit eine Aussage über die Korrosionsschutzeigenschaften galvanischer Schichten treffen kann.

Wenn man den Medien glauben schenken darf, dann erfüllt das Freizeitvergnügen Fußball eine Aufgabe, die eigentlich unseren Politiker auferliegen würde: die Euphorie auf die kommende Fußballweltmeisterschaft fördert bei Menschen und Unternehmen die Lust am Konsumieren und Investieren. Die Vorfreude lässt die bereits zu lange andauernde schlechte Stimmung verschwinden, während dies die exportbedingten guten Wirtschaftszahlen nicht geschafft hatten. Von unerwarteter Seite wurde vor kurzem bestätigt, dass Deutschland keinen Grund zu depressivem Verhalten haben braucht. Der koreanische Elektronikkonzern Samsung hat in Stuttgart ein Forschungs- und Entwicklungszentrum eröffnet. Während deutsche Konzerne und Großunternehmen laufend Produktionsbereiche ins Ausland verlagern, gehen die Koreaner mit ihrer Entwicklung den umgekehrten Weg mit der Begründung: auf dem deutschen Markt gibt es die anspruchsvollsten Kunden und die besten Ingenieure. Den im Moment bis zu 50 Entwicklern stehen damit auch erhebliche finanzielle Mittel zur Verfügung. Der Konzern aus Korea hat im Jahr 2004 etwa 9 % seines Gesamtumsatzes bzw. etwa 3,8 Mrd. Euro in seine weltweiten Forschungszentren investiert.

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Ferromagnetische Substanzen können leicht aus einem Stoffgemenge separiert werden – ein starker Magnet genügt. Aber auch unmagnetische Stoffe lassen sich auf diese Weise trennen: Magnetische Partikel werden gezielt angelagert und nach der magnetischen Trennung wieder entfernt. Dies funktioniert bereits mit winzigen Magnetpartikeln in der medizinischen und molekularbiologischen Grundlagenforschung. Zellen, pathogene Bakterien, Viren, DNA-Moleküle, Enzyme und Proteine können gezielt isoliert werden. Forscher der Firma Henkel arbeiten daran, diese Methode auch für die Stofftrennung in ganz anderen Einsatzgebieten und im industriellen Maßstab nutzbar zu machen. Etablierte Trennverfahren, wie zum Beispiel Destillationsprozesse, sind oft mit einem hohen Energie- und Kostenaufwand verbunden. Vielfach steigt auch der Entsorgungsaufwand, wenn Stoffgemische nicht vollständig getrennt werden können. So müssen beispielsweise Kohlenwasserstoffe, die mit aromatischen Kohlenwasserstoffen kontaminiert sind, bei > 1200 °C verbrannt werden, um Dioxinemissionen zu vermeiden. Die Reinigung von Abwässern, Böden und kontaminierten Abfallprodukten der Chemie, die Wiedergewinnung von Metallen aus Elektronikbauteilen, Papieraufbereitung und einiges mehr könnten von dem neuen Magnetverfahren profitieren. Erforderlich sind jeweils speziell geeignete Ferrofluide, die sich gezielt an die abzutrennenden Stoffe anlagern. Nach der magnetischen Stofftrennung werden die Ferrofluide entfernt und können erneut eingesetzt werden.

Vakuumverdampfer sind heute ein fester Bestandteil der Abwasservermeidung und -aufbereitung, auch im Bereich der Galvanotechnik. Neue Technologien und Materialien erweitern die Einsatzmöglichkeiten ständig und eröffnen den Unternehmen neue Wege sowie die Einsparung von Entsorgungs- und Behandlungskosten.

Hinsichtlich der Wirtschaftsentwicklung hat sich Deutschland in den letzten Jahren auf die Schlusslichtposition hinbewegt. Bezüglich ausländischer Investitionen konnten wir gerade noch mit Ländern wie Peru etc. mithalten. Sind wir wirklich auf dem Weg, von einer technisch den Weg bestimmenden Nation zum Schlusslicht zu werden? Eine neue Regierungsmannschaft lässt hoffen, dass man das politische Steuer in die richtige Richtung dreht. Immerhin verlauten immer wieder Nachrichten über bahnbrechende Entwicklungen oder auch Erfindungen, die in deutschen Entwicklungs-Instituten geboren wurden. Der Zukunftspreis 2005, der an die Entwickler einer neuen Einspritztechnik für besonders sparsamen Verbrauch von Kraftstoffen in Kraftfahrzeugen vergeben wurde, zeigt, dass das Innovationspotenzial in unserem Land – Gott sei gedankt – noch nicht erloschen ist. Der Bau modernster Forschungsschiffe für die Erforschung von Arktis, Weltmeeren und Klima fand in deutschen Werften statt. Die Entwicklung von selbstschmierenden, galvanisch abscheidbaren Dispersionsschichten für elektrische Kontakte unter Einbau von Graphit geht auf privatwirtschaftliche deutsche Initiativen zurück und bewährt sich bereits in der Praxis.

Pattern definition in micro- and nanotechnology is relying on sophisticated methods for transfer of two dimensional patterns into 3D structures by litho- graphy and subsequent etching. Whereas the lateral definition and resolution is mainly determined by the lithography as primary structuring step, the vertical dimension and shape is mainly depending on the etch process. Anisotropic etching (e.g. RIE) results in vertical sidewalls whereas isotropic (e.g. wet) etching results in spherical shapes. In example, the resulting shape and depth is determined by the anisotropy factor Af of the etch process. With conventional techniques it is not possible to produce structures with different 3D shapes and depths in one step. Several sophisticated approaches have been investigated to overcome this limitation, e.g. grey scale lithography [1] and stereo lithography [2]. For microtechnology the resulting structures are in most cases transferred to silicon (wafer material) or to thin films deposited on the substrate material. However, it has been demonstrated that for MEMS devices molding of plastics might be an interesting alternative to the widely used silicon based microstructuring concept. Using the LIGA-technique [3], high aspect ratio microsystems (HARMS) can be fabricated. Based on X-ray lithography, LIGA provides sub-µm lateral resolution together with large depth of focus (up to several tens of micrometers). Also low cost HARMS processes are available which allow similar structures as the LIGA-technique, but at reduced costs and with smaller degree of freedom [4].

Zwei Ergebnisse aus der LIGA-Technik, die im Forschungszentrum Karlsruhe erzielt wurden, sind in den letzten Wochen durch die Medien gegangen: Das sind zum einen die hochpräzisen Zahnräder aus Gold für Schweizer Luxusuhren, die durch Direkt-LIGA gefertigt werden und die durch die LIGA-typischen Eigenschaften der senkrechten Wände und der extrem niedrigen Seitenwandrauhigkeit sowohl dekorativ sind als auch durch praktisch reibungsfreien Lauf eine sehr hohe Ganggenauigkeit der entsprechenden Baugruppe ermöglichen. Im Januarheft konnten Sie dazu einen Beitrag lesen. Zum anderen haben die Röntgenlinsen aus Karlsruhe Aufsehen erregt, weil es die durch Röntgentiefenlithographie aus dem Resist SU-8 oder aus Nickel reproduzierbar hergestellten Linsen ermöglichen, Röntgenstrahlung aus dem Synchrotron auf einen Brennfleck von wenigen hundert Quadratnanometern (dieses Wort muss man sich auf der Zunge zergehen lassen!) zu fokussieren und dadurch beispielsweise Anwendungen in der extremen Spurenanalytik ermöglichen. Aber auch wenn Karlsruhe für die LIGA-Technik noch immer eine besondere Rolle spielt: anderswo in der Welt gibt es inzwischen sehr aktive Gruppen, die mit dieser Technik interessante Dinge machen. Einige davon, die in der letzten Zeit auf sich aufmerksam gemacht haben, möchte ich kurz erwähnen.

Sonderforschung am IOT: CrAlN schützt vor Verschleiß und schont die Umwelt PVD-Beschichtungen reduzieren die Reibung von Maschinenelementen und minimieren deutlich den Einsatz von teilweise umweltbelastenden Schmiermitteln. Ein Beispiel für hervorragenden Korrosions- und Verschleißschutz ist die in Aachen entwickelte Chromaluminiumnitrid (CrAlN)-Beschichtung. Viel versprechende Ergebnisse aus dem Sonderforschungsbereich SFB 442 am Institut für Oberflächentechnik (IOT) an der RWTH Aachen unterstreichen jetzt das ungeheure Potenzial: Die im Niedertemperaturbereich hergestellte CrAlN-Beschichtung steigert zum Beispiel den Verschleißschutz bei Wälzlagern gegenüber unbeschichteten Bauteilen um 100 %.

Am 3. Oktober 2005 fand in London das Sächsisch-Britische Nanotechnologie-Forum statt, bei dem sich Sachsen als einer der führenden europäischen Akteure in den Bereichen Nanotechnologie und Mikroelektronik präsentierte. Hintergrund dieser Veranstaltung war die Projektinitiative D Saxony UK 2005, in deren Rahmen der Freistaat Sachsen mit einer Reihe hochkarätiger Veranstaltungen aus den Bereichen Kultur, Wissenschaft und Wirtschaft in Großbritannien vertreten war. Ziel des Nanotechnologie-Forums war es, sächsische und britische Experten aus Wirtschaft und Forschung zusammenzubringen, um neueste Erkenntnisse auf dem Gebiet der Nanotechnologie zu diskutieren und potentielle Partner für gemeinsame Projekte zu treffen. Die Idee des Nanotechnologie-Forums wurde in Sachsen und Großbritannien mit großem Interesse aufgenommen, namhafte Akteure aus Politik und Wirtschaft hatten ihre Teilnahme an der Veranstaltung zugesagt. Das Forum wurde durch den sächsischen Ministerpräsidenten Georg Milbradt zusammen mit Sir David King, dem Wissenschaftlichen Rat der königlichen Regierung, eröffnet. Als weitere Redner konnten unter anderem Prof. Bullinger, Präsident der Fraunhofer Gesellschaft, sowie Prof. Hugh Clare, Direktor des britischen Netzwerks für Mikro- und Nanotechnologie, gewonnen werden. Nanotechnologie stellt zunehmend die Grundlage zukünftiger Entwicklungen in europäischen Schlüsselindustrien dar. Easy-to-clean Oberflächen oder kratzfeste Farben konnten hauptsächlich unter Verwendung von Ergebnissen aus der Nanotechnologie erfunden werden. Betrachtet man die immer kleiner werdenden Strukturen der modernen Mikroprozessoren und Speicherbauelemente, die mittlerweile eine Größenordnung kleiner als 100 Nanometer erreicht haben, zeichnet sich eine Entwicklung der Mikroelektronik in Richtung Nanoelektronik ab.

GFD Gesellschaft für Diamantprodukte mbH bietet die derzeit härteste Schicht jetzt auch für Schneidklingen an

Darauf haben die Anwender von Schneidklingen gewartet wie auf kaum eine andere Neuerung in den vergangenen Jahren: Diamantbeschichtete Schneidklingen, die scharf, spiegelglatt und extrem verschleißfest sind. Unter dem Namen „Diamaze®-PSD-Klingen" bietet GFD diese neue Klingengeneration für Anwender an, die größten Wert auf Schärfe, Standzeit und hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten legen. Möglich wurde diese, durch den VDI mit dem „Preis für innovative Werkstoffanwendungen 2004" ausgezeichnete Neuheit, durch die Verwendung von nanokristallinen Diamantschichten als Verschleißschutz. So konnte die Standzeit von Klingen beim Schneiden von Kunststofffolien im Vergleich zu Hartmetallklingen mit Hilfe von Diamaze®-PSD-Klingen um bis zu 30fach gesteigert werden. Aufgrund der harten Diamantschicht können alle gängigen Materialien wie beispielsweise Kunststoff- und Metallfolien, Papier, Gummi, Textilien und Leder geschnitten werden.

Mehr als 100 Unternehmen gehören in Hessen heute zu den Anbietern oder Anwendern von Nanotechnologie, über 200 Firmen sind in den angrenzenden Bereichen Material- und Oberflächentechnologie, Mikrosystemtechnologie und Optische Technologien tätig. Zusätzlich führen rund 80 Arbeitsgruppen an hessischen Hochschulen Forschung auf hohem Niveau durch. Der Standort Hessen ist dadurch national und international sehr gut aufgestellt und auch in derzeit als wichtig erachteten Anwendungsbranchen der Nanotechnologie präsent. Um diesen Vorsprung gezielt zu nutzen sind eine erfolgreiche Weiterentwicklung des derzeitigen Standes und die rasche Umsetzung der Forschungsergebnisse in marktfähige Produkte notwendig. Die Aktionslinie hessen-nanotech soll dazu einen wichtigen Beitrag leisten. In dieser, vom Hessischen Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung als Teil eines Maßnahmenbündels der Landesregierung zur Förderung der Nanotechnologie initiierten Aktionslinie, werden seit Anfang 2005 das Technologie- und Standortmarketing für die Nanotechnologie und die materialbasierten Technologien in Hessen gebündelt und koordiniert.

Um den gestiegenen Anforderungen an Eigenschaften, Aussehen und Haltbarkeit von im Fahrzeugbau eingesetzten Komponenten und Materialien Rechnung zu tragen, wurde die Prüftechnologie in den vergangenen Jahren beständig weiterentwickelt. Heute bedient sich die Automobilindustrie einer Vielzahl von Methoden zur Bestimmung der Lichtechtheit und Wetterbeständigkeit von Materialien, Bauteilen und sogar ganzen Fahrzeugen. Der vorliegende Beitrag hat zum Ziel, die relevanten Prüfvorschriften übersichtlich darzustellen und die vorhandenen Normen und Firmenspezifikationen, insbesondere über die Laborprüfung mit Xenon- bogenlampen, zu ordnen. Ob eine Methode für bestimmte Anwendungen ge- eignet ist, das heißt ob die Laborergebnisse mit den in der Freibewitterung oder im Gebrauch auftretenden Schadensbildern korrelieren, hängt vom Werkstoff, der interessierenden Materialeigenschaft und den tatsächlichen Bedingungen im Endeinsatz ab. Da hier nicht auf konkrete Ergebnisse von Bewitterungs- und Lichtechtheitsprüfungen eingegangen werden soll, wird auf die Bewertung der einzelnen Methoden verzichtet.

Das Abitur machen heute in Deutschland mehr Mädchen als Jungen. Auch bei Studienbeginn liegen die jungen Frauen zahlenmäßig vorn. Beim Examen sind dann beide Geschlechter gleich stark vertreten. Danach preschen die Männer vor. Immer größer wird der Männeranteil, je höher Mann/Frau die wissenschaftliche Karriereleiter hinaufsteigt. Bei den am besten ausgestatteten C4-Professuren beträgt der Männeranteil 96 Prozent. Die Schere öffnet sich bei der Promotion. Was aber sind die Gründe für diese Entwicklung? Zum einen wird immer gern der Männerbonus genannt, der leider auch in der Wissenschaft gilt. Hierzu gibt es eine sehr interessante Untersuchung aus Schweden: Es wurde gezeigt, dass bei der Bewertung von Anträgen das Geschlecht der Antragstellenden eine ganz entscheidende Rolle spielt. Geht der Bewerter davon aus, dass der Antrag von einer Frau gestellt wird, fällt die Beurteilung schlechter aus, als für den Fall, dass ein Mann als Antragsteller vermutet wird. Tief sitzende Klischees führen zur Bevorzugung der Männer: Ihnen wird mehr zugetraut. Männern gelingt es oft besser, sich in Szene zu setzen – auch bei den Studierenden. Männer sprechen länger als Frauen und graben mehr Wissen aus wo Frauen schneller auf den Punkt kommen und sich vielleicht eher zurückhalten.