Artikelarchiv Galvanotechnik

Bronzeschichten laufen an

Jeder Wintereinbruch hat massive Auswirkungen auf den Verkehr auf Schienen, Straßen oder in der Luft. Flugreisende müssen dann häufig schon vor dem Start Geduld aufbringen. Denn fällt das Thermometer unter den Gefrierpunkt, müssen die Tragflächen von Flugzeugen mit geeigneten Mitteln enteist werden, bevor sie in die Luft gehen können.

Für Oberflächenmessungen werden vornehmlich noch taktile Messgeräte eingesetzt, allerdings setzen sich mittlerweile in etlichen Anwendungen optische Verfahren durch, wie z. B. die Weißlicht-Interferometrie. Sie ermöglicht meist kurze Messzeiten, bietet eine hohe Reproduzierbarkeit und arbeitet berührungslos. Dadurch eignet sie sich auch für weiche Materialien, die durch taktile Verfahren beschädigt werden könnten, sowie für Oberflächen mit unterschiedlicher Beschaffenheit. Einsatzbereiche finden sich deshalb quer durch alle Branchen, angefangen von Halbleiterindustrie und Sensortechnik bis hin zu Komponenten für den Maschinen- und Automobilbau oder die Feinmechanikindustrie. Die neuesten Systeme eignen sich auch für die schnelle und sehr präzise Überpru?fung von Höhen-, Ebenheits- und Parallelitätswerten mit Messunsicherheiten im Bereich von wenigen Nanometern, und das bei einem Messbereich bis zu mehreren Zentimetern, wobei selbst vergleichsweise großflächige Objekte mit unterschiedlichsten Eigenschaften zuverlässig kontrolliert werden können.

Die Kundenanforderungen der Zulieferer im Bereich der Automobilindustrie steigen rasant und die Qualitätskontrolle muss immer komplexere Aufgaben mit höchster Zuverlässigkeit erfüllen. Dokumentierte Qualität mit nahezu 0 ppm ist ein unabdingbarer Erfüllungsfaktor.

Die Metal Finishers’ Association of India (MFAI) organisierte vom 29. Januar bis 31. Januar auf dem Gelände des Bombay Exhibition Centers die Indian Surface Finishing 2014 (ISF 2014) Ausstellung und Konferenz in Mumbai.

Vor fünf Jahren wurde die EFDS-Plattform „Nasschemische Reinigung für die Oberflächentechnik – Nass- Rein“ gegründet. Seitdem organisiert die EFDS regelmäßig einen Workshop zum Thema „Nasschemische Reinigung – optimal beherrschen“ gemeinsam mit dem FIT Fachverband Industrielle Teilereinigung e. V. Die Thematik des diesjährigen Workshops Ende Januar in Dresden stand unter der Überschrift: „Bauteilsauberkeit stabil beherrschen“ und umfasste, beginnend mit einer Markt- und Trendanalyse der Fraunhofer-Allianz Reinigungstechnik und Erfahrungsberichten der Teilehersteller und Anlagenbetreiber auch Konzepte für Anlagen, zur Chemie der Reiniger und für die Messtechnik zur Charakterisierung von Oberflächen. Der Grundsatz, Vorbeugen ist besser als Reinigen, stand im Vordergrund der Ausführungen vieler Referenten. Besonderer Wert wurde auf analytische Prüfverfahren im Zusammenhang mit qualitätssichernder Prozessführung und Detektion der Teilereinheit gelegt.

In nahezu allen Bereichen des Automobil- und Maschinenbaus finden technische Hartchrom-Überzüge Anwendung und verleihen den Bauelementen das Eigenschaftprofil, das den bestimmungsgemäßen Einsatz ermöglicht: Härte, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Reibungseigenschaften sowie thermische und chemische Beständigkeit. Das gute tribologische Verhalten funktioneller Hartchromschichten wird dabei beschrieben durch die relativ hohe Ausgangshärte, ihrer fest anhaftenden, sich ständig erneuernden Oxidschicht sowie ihren antiadhäsiven Eigenschaften. Das Metall weist im Zustand wie abgeschieden (as plated) zudem hexagonalen Gitteraufbau auf. Die verschleißfördernden Gleitebenen innerhalb des Gitters fehlen also.

In vorliegender Arbeit werden nickelbasierte Legierungsbeschichtungen (Ni-Co, Sn-Ni und Ni-W) mit unterschiedlichen Mikrostrukturen unter Gleichstrom- und Pulsstrombedingungen produziert. Diese Legierungen sind als potentieller Ersatz für chrombasierte Beschichtungen interessant, insbesondere für Hartchrom. Ein Ersatz für Hartchrombeschichtungen muss die wesentliche Voraussetzung, eine hinreichende Härtewerte zu liefern, erfüllen. Für einige Gleitverschleißanwendungen ist nicht unbedingt die gleiche Härte wie für Hartchrom erforderlich, sondern die Zähigkeit der Schicht kann kritischer sein. Die Wirkungen der Pulsparameter (Pulswellenform, Pulsfrequenz und durchschnittliche Stromdichte) auf die Abscheidungsstruktur und -eigenschaften dieser drei Systeme wurden untersucht. Die Pulssequenzen wurden auf Basis der Ergebnisse elektrochemischer Messungen und numerischer Prozesssimulation definiert. Die Oberflächenmorphologie, Mikrostruktur und Mikrohärte der Abscheidung wurden mit den angewandten Pulsparametern korreliert. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die Anwendung von Pulse Plating die Eigenschaften der Beschichtungen wesentlich verändern. Die dadurch entstehenden Schichten wiesen eine nanokristalline Mikrostruktur, verbesserte Schichtkompaktheit und Härte der nickelbasierten Legierungsabscheidungen auf.

Mit der Zweistrahl-Reflexionsgradmessung an einfach beschichteten Gläsern können die Schichtparameter Dicke und Brechungsindex der Schicht für dünne Schichten (Dicke < 100 nm) mit kleinem Brechzahlsprung zum Substrat (n < 0,1) genau ermittelt werden. Das Verfahren wird erweitert zur Bestimmung schwach absorbierender und rauer Schichten. Durch die Anregung der Reflexionsgradkurven in Vorderseiten- und Rückseitenbeleuchtung ist die Bestimmung der komplexen Brechzahl von schwach absorbierenden Schichten gut möglich. Durch die Messung der Reflexionsgradkurven mit unpolarisiert und parallel polarisiert messendem Detektor ist der Nachweis von Rauheit qualitativ möglich und die Schichtparameter Dicke und Brechungsindex auch für raue Schichten (Rq > 20 nm) präzise messbar.

Das elektrochemische Abtragen mit oszillierender Elektrode und gepulstem Strom (PECM) ist ein innovatives Fertigungsverfahren zur Herstellung von Werkzeugen und Maschinenelementen mit höchsten Präzisionsanforderungen.

Mit der Entwicklung hochleitfähiger Garne sind neuartige Elektroden für technische und medizinische Anwendungen verfügbar. Für die Erfassung bioelektrischer Signale am menschlichen Körper sind textile Elektroden entwickelt worden, die den Tragekomfort deutlich verbessern. Darüber hinaus können Elektroden durch Redoxpolymerschichten, sogenannte intrinsisch leitfähige Polymere (ICP), modifiziert werden. Auf diese Weise können medizinisch wirksame Anionen chemisch an das positiv geladene polymere Grundgerüst gebunden, gespeichert und gezielt durch einen Potentialpuls u?ber eine zweite textile Elektrode wieder freigesetzt werden.

Hier wird eine Bestimmungsmethode beschrieben, die es ermöglicht, das aufgrund seiner perfluorierten Gruppe im Molekül schwer zu analysierende Tensid FT, trotz eines großen Überschusses an Salzen (ca. drei Größenordnungen), in Nickelsulfamat-Galvanikbädern (Konzentrationsbereich von 0 mg/l bis 210 mg/l) besser als bisher quantitativ nachzuweisen. Die Untersuchungen wurden durchgeführt, um im Rahmen der Qualitätssicherung eine kontinuierliche Optimierung der Prüfverfahren zu erreichen. Dies gilt auch für die Analysemethoden von Badbestandteilen in Galvanikbädern. HPLC- und IC-Bestimmungsmethoden fu?hrten nicht zum Erfolg, sodass eine UV-VIS-Bestimmungsmethode entwickelt wurde.

Zweifellos spielt die Präsentation einer Firma und ihrer Produkte auf Messen eine wichtige Rolle im Marketingmix eines Unternehmens. Nirgendwo sonst, von einem Verkaufsgespräch einmal abgesehen, trifft man so unmittelbar und direkt auf das „unbekannte Wesen Kunde“.

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