Artikelarchiv Galvanotechnik

• Einfluss von Plasmabehandlung auf Zucker
• Silizium-Nanosäulen für die Quantenkommunikation
• Vakuum-Beschichtung zur Veredelung von 3D-Bauteilen
• Sandstrahlen mit Licht
• Energieeffiziente und nachhaltige Vakuumlösungen von Atlas Copco geben den letzten Schliff
• Flexible Solarzellen mit Rekordwirkungsgrad von 22,2%
• Nano-Start-up SALD öffnet sich für Investoren
• Veranstaltungen

Mit den Thementagen für Grenz- und Oberflächentechnik in Jena, kurz ThGOT 2022, hat eine industrierelevante Präsenz-Tagung mit wissenschaftlichem Gedankenaustausch in schöpferischer Atmosphäre im thüringischen Zeulenroda-Triebes stattgefunden. Nach Corona ist nicht gleich vor Corona, die 16. Thementage Grenz- und Oberflächentage waren nach 2-jähriger Zwangspause in leicht gewandeltem Format Treffpunkt für ambitionierte Wissenschaftler, Industrievertreter und Studenten aus Deutschland und dem deutschsprachigen Raum. In 4 Plenar- und 20 Kurzvorträgen wurden aktuelle Themen im Bereich Oberflächentechnik aufgegriffen. Dabei standen antibakterielle Oberflächen, 3D-Druck, Waschprozesse, neue Trends und nachhaltige Oberflächentechnik im Fokus der Präsentationen. Schon der Einführungsvortrag von Prof. Bernd Szyszka / TU Berlin zur Großflächenbeschichtung von Architekturglas faszinierte mit innovativen Entwicklungen auf dem Gebiet der Sputtertechnologie.

Neue Anwendungsgebiete der Plasmatechnik eröffnen Perspektiven: In den letzten Jahren hat nicht-thermisches Atmosphärendruck-Plasma, auch kaltes Plasma genannt, als neues Sterilisationsverfahren an Bedeutung gewonnen. Zahlreiche Studien zeigten einen keimreduzierenden Effekt gegenüber einer Vielzahl von Mikroorganismen auf der Oberfläche verschiedener Substrate. Die Plasmatechnologie hat auch bereits ihren Einzug in die Lebensmitteltechnik vollzogen, vor allem im Bereich der Kunststoffverpackungen wird sie insbesondere zur Verbesserung der Bedruck- und Verklebbarkeit von Kunststofffolien für Verpackungen eingesetzt. Aber auch im Bereich der Dekontamination kommen bereits Plasmaverfahren für die Desinfektion von Verschlusskappen für Getränkeflaschen mittels UV-Strahlungsquellen zum Einsatz. Auch Luftfilteranlagen werden mit Plasma ausgestattet, um einerseits einen Geruchsabbau zu erreichen und andererseits die Lebensdauer der Filter zu erhöhen.

Diamant/Cu Komposite: Das Problem des Wärmemanagements ist ein großer Engpass für die Aufrechterhaltung und Verbesserung der Leistung der heute überall verwendeten elektronischen Geräte mit hoher Leistungsdichte. Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoffe haben das Potenzial, als Kühlkörper der nächsten Generation in fortschrittlichen elektronischen Geräten eingesetzt zu werden, weil der künstliche Diamant als Metallmatrix-Verbundwerkstoffverstärkung die höchste Wärmeleitfähigkeit (TC) von bis zu 2200 W/(m K) in der Natur hat. Außerdem kann der Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) von Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoffen so angepasst werden, dass er dem von Halbleiterchip-Materialien nahekommt (4–6 ppm/K). Der Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoff ist bei Umgebungstemperatur stabil und weist eine isotrope Wärmeleitfähigkeit auf, was seine breite Anwendung nicht einschränkt.

Was bringt uns 2023? Zu Beginn des neuen Jahres denken viele von uns an die Ukraine, wo der Krieg bald ein Jahr alt sein wird. Die Ukrainer haben ihr Land mutig und klug gegen die russischen Unterdrücker verteidigt. Aber im Moment hat das ukrainische Volk vor allem drei Ängste. Sie fürchten die russischen Raketen, die nicht nur Kraftwerke und Wasserwerke, sondern auch Wohnhäuser und Spitäler treffen. Sie fürchten die tiefe Kälte des ukrainischen Winters. Und nicht zuletzt fürchten sie, dass ihre Freunde und Verbündeten im Westen eines für sie fernen Konflikts überdrüssig werden und sie nicht mehr unterstützen. Tatsache ist, dass es in Deutschland, Frankreich und Italien viele Menschen gibt, die den Konflikt um jeden Preis beenden wollen.

Die BIA Gruppe aus Solingen fertigt verchromte Kunststoffbauteile für die Automobilindustrie. Der Umbruch bei den Autobauern und die Engpässe bei Einsatzmaterialien gehen zwar nicht spurlos am Unternehmen vorbei – den Innovationsgeist der Kunststoffgalvaniker aus der Klingenstadt trübt das aber nicht. Der Warenträger mit Bauteilen senkt sich langsam in das Bad herab. Nach dem Benetzen und Beizen in weiteren Becken hat das rechteckige Gestell mit den aufgesteckten Kunststoffteilen nun das Chrom(III)-Bad erreicht. Im Sulfat-Verfahren neuester Generation erhalten die Teile hier einen dezenten bläulichen Chrom-Look. Dann wird der Warenträger automatisiert herausgefahren, während im hinteren Bereich der Halle bereits ein neues bestücktes Gestell mit dem Durchlauf beginnt. Alltag in der Serienfertigung bei der BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co. KG in Solingen. In zahlreichen automatisierten Prozessen werden hier aus ABS und anderen Kunststoffen formschön verchromte Tasten, Leisten, Knöpfe und vieles mehr.

Lars Baumgürtel vertritt die Branche der Stückverzinkung als Vorstand im Industrieverband ZVO. Neben der Leitung von ZINQ ist er u. a. Vizepräsidentder IHK Nordwestfalen und Sachverständiger in Bundestagsausschüssen zu CO₂-Bepreisung und Wasserstoff. Sein mittelständisches Gelsenkirchener Unternehmen hat den Schwerpunkt Feuerverzinken von Stahl und beschäftigt rund 1.700 Mitarbeiter an 45 Standorten in fünf Ländern.

Sie haben vor einiger Zeit mit Minister Robert Habeck über die aktuelle Lage gesprochen. Wie sehen Sie die Industriepolitik seither?
Inzwischen gibt es mehr Angebot beim Gas. Dabei ist Robert Habeck auch über ideologische Grenzen hinausgegangen, wenn man schaut, woher die Substitutionsmengen für russisches Gas kommen. Auch LNG-Terminals werden gebaut, die ja später auch auf Wasserstoff umgestellt werden können. ...

Ich liebe Zeichentrickfilme! Wir hatten sooo viele DVDs (um die Jahrtausendwende herum :-)) zu Hause im Schrank und ich habe es geliebt, am Wochenende mit meinen Kids ausgewählte Filme zu schauen. Mit Popcorn und Chips.
... und während meiner Reise in die USA in den 1980iger Jahren war ich im Disneyland in Los Angeles – war das toll! Walt Disney war mir schon sehr früh ein Begriff: als Vater der Mickey Maus und Goofy. Er ist Gründer von Walt Disney Company und hat sich seinen Lebenstraum mit Disneyland erfüllt. Dabei ist er mehrmals gescheitert. Ist pleite gegangen. Hat vieles ausprobiert. Und neu angefangen. Aber Walt Disney hat NICHT aufgegeben. Er lebte seinen Spruch: „Ein Mensch sollte sich seine Ziele so früh wie möglich stecken und all seine Kraft und sein Talent dafür einsetzen, sie zu erreichen.“

Klimaneutralität und Nachhaltigkeit sind die Themen, die uns in den kommenden Jahren herausfordern werden. 2019 stellte Ursula von der Leyen die 10 Ziele des Green Deal vor, mit dem Europa als erster Kontinent bis 2050 Klimaneutralität erreichen soll. Ein Erfahrungsbericht.
Zwei dieser zehn Ziele sind für die Branche vorrangig und sollten, nicht zuletzt aufgrund der fortschreitenden Klimaveränderungen, zeitnah umgesetzt werden. Das sind die Themen CO₂-Neutralität und Kreislaufwirtschaft. Für deren Umsetzung ist ein umfangreiches Datenmaterial notwendig, das mit Hilfe der Digitalisierung gesammelt, ausgewertet und für diese und andere Themen eingesetzt werden kann. Der CO₂-Fußabdruck ist eine Voraussetzung, die CO₂-Neutralität zu erreichen. Dieser unterteilt sich in drei Bereiche, die in der Literatur auch mit Scope 1, 2 und 3 bezeichnet werden. Die direkten Emissionen (Scope 1) werden aus fossilen Brennstoffen, z. B. zur Erzeugung von Wärme oder durch Fahrten mit dem Firmenfahrzeug, erzeugt.

Im Projekt FOXIP haben zwei Teams der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) versucht, Dünnfilm-Transistoren mit Metalloxiden auf hitzeempfindliche Materialien wie Papier und PET zu drucken. Das Ziel wurde letztlich nicht erreicht, doch die Beteiligten werten das Projekt als Erfolg – wegen einer neuen Druckertinte und eines Transistors mit Memory-Effekt. ie Latte war ohne Zweifel hochgelegt: Im Forschungsprojekt „Functional Oxides Printed on Polymers and Paper“ – kurz FOXIP – sollte es gelingen, Dünnfilm-Transistoren auf Papierträger oder PET-Folien zu drucken. Elektronische Schaltungen mit solchen Elementen spielen im wachsenden Internet der Dinge eine wichtige Rolle, zum Beispiel als Sensoren auf Dokumenten, Flaschen und Verpackungen – es winkt ein weltweiter Milliardenmarkt. Gelänge es, solche Transistoren mit anorganischen Metalloxiden herzustellen, würde das neue Horizonte eröffnen. Verglichen mit organischen Materialien wie etwa den halbleitenden Polymer Polythiophenen, so erklärt Projektleiter Yaroslav Romanyuk vom „Laboratory for Thin Films and Photovoltaics“ der Empa, seien die Elektronen darin sehr viel beweglicher.

Die Laserinterferenz-Technologie wurde dazu entwickelt, einzelne gepulste Laserstrahlen zu überlagern und damit homogene periodische Strukturen auf Oberflächen zu übertragen. Mit dem richtigen Laser können so alle Bauteile und jedes Material bearbeitet werden. Mit der Technologie kommt zur chemischen eine physikalische Oberflächenfunktionalisierung für die industrielle Anwendung hinzu. Erste Serienanwendungen sind inzwischen fertiggestellt. Wo kommt die Technologie her? Die Technik ist das erste Mal 2020 durch die Ausgründung SurFunction kommerzialisiert worden. Die Geschichte ist aber länger. Die beiden Mitgründer Mücklich und Lasagni, die Erfinder der Technologie, haben vor über 20 Jahren damit begonnen, an der gezielten Überlagerung von Laserstrahlen zu forschen. Das ging immer weiter bis Lasagni 2014 am Fraunhofer IWS die erste kompakte Optik entwickelt hat, mit der es möglich ist, das Laborexperiment in die industrielle Anwendung zu übertragen.

In der Galvanotechnik werden Oberflächen durch Beschichtungen funktionalisiert, etwa gegen Korrosion geschützt oder leitfähig gemacht. Nicht immer wird die Funktionalisierung aber auf der kompletten Oberfläche benötigt. Um ganz gezielt zu galvanisieren, kommen verschiedene Methoden zum Einsatz. Dabei stellt die selektive Galvanisierung von Aluminium eine besondere Herausforderung dar.
Der Grund liegt auf der Hand: Aufgrund der komplexen Vorbehandlung des Leichtmetalls sind mit Aluminium einige Hürden zu nehmen.
Abdeckung: Die zwei gängigen Techniken sind Kleben und Lackieren. Welche Methode zur Anwendung kommt, hängt von folgenden Parametern ab:
• Teilegeometrie
• Teilegröße
• Verhältnis Abdeckung zur galvanisierten Fläche
• Oberflächenreinheit (Sauberkeit)
• Oberflächenrauheit
• Verfahrenstechnik der Galvanisierung
• Kosten.

Gemischtes Abwasser und Nitrit: Bei internen Kontrollen stellten wir in der Abwasserbehandlung von Chrom(VI) fest, dass sich darin Cyanidverbindungen befinden. Nähere Untersuchungen zeigten, dass das Cyanid aus den Dreierkaskadespülen des cyanidischen Zinkbades in die Chromatierung verschleppt wird. Zwischen Elektrolyt und Kaskade befindet sich eine Standspüle. Die „Standspüle“ ist derzeit lediglich eine Abtropfwanne, in der sich kein Wasser befindet. Nun haben wir die Schwierigkeit, dass wir einerseits unsicher sind, wie wir das Problem vermeiden können, andererseits, wie wir das Gemisch richtig entgiften sollen, schließlich muss Cyanid oxidiert und Chrom(VI) reduziert werden. Eine Idee bestand darin, das Oxidationsmittel direkt in die Kaskadespülen zu geben, um eine Direkt- oder zumindest Vorentgiftung zu realisieren. Da wir auch eine Härterei haben, befindet sich bei uns zudem Nitrit im Abwasser. Könnte man das Nitrit im Gemisch ebenfalls durch Oxidation oder Reduktion mit entgiften?

Seit Jahren gilt Palladium unter den Platinmetallen als ideale Zwischen- oder Endschicht. Wegen des kontinuierlichen Preisanstiegs des Edelmetalls mit einer Verfünffachung im vergangenen Jahr, wird der Ruf nach Alternativen immer lauter, insbesondere in der dekorativen Branche. Edelmetallspezialist Umicore Metal Deposition Solutions hat nun seine Ruthuna-Produktfamilie erweitert. Neben der Wirtschaftlichkeit, welche sich durch einen deutlichen Preisvorteil äußert (Stand: Dezember 2022), kann Ruthuna gleichermaßen in den Punkten Nachhaltigkeit, Qualität, Anwenderfreundlichkeit und im technischen Segment zudem für ausgewählte Anwendungen im Bereich Funktionalität punkten. Vormalige Kompromisse in diesen Punkten müssen nicht mehr in Kauf genommen werden. Ein Austausch der Elektrolyte, welche aufgrund ihrer pH-Neutralität auch auf Buntmetallen abscheidbar sind, ist nahezu ohne Aufwand möglich. Die Kosten für Energie, Gebäude, Rohstoffe, etc. steigen – um weiter wirtschaftlich produzieren und zu einem konkurrenzfähigen Preis verkaufenzu können, sind Einsparungen notwendig.

Glasfassaden prägen die moderne Architektur. Während im Winter die Sonneneinstrahlung zur Unterstützung der Heizung dient, heizt sich im Sommer das Gebäudeinnere auf und erfordert eine aktive Kühlung. Smarte Fenster mit speziellen Oberflächenbeschichtungen können die Sonneneinstrahlung entsprechend der Wettersituation regulieren – in Zeiten des Energiesparens eine zukunftsweisende Lösung. Am Fraunhofer FEP gelang es nun, die weltweit erste thermochrome Schicht auf Dünnstglas in einem Rolle-zu-Rolle Verfahren zu fertigen. Die Ergebnisse können mechanische Jalousien überflüssig machen und gleichzeitig den Kühl- und Heizenergiebedarf eines Gebäudes reduzieren. Bürokomplexe, öffentliche Gebäude und Neubauten sind zumeist architektonisch geprägt durch große, nach Süden ausgerichtete Fenster und Glasfassaden.

Eine Sonderform der Trockendampf-Reinigung ist die Rohrreinigung. Das Verfahren kann auch hier die geforderte Reinigungsgeschwindigkeit der Rohrfertigung erreichen und sichere Ergebnisse bringen. Dabei spielen die äußeren Rohrdurchmesser und die Oberflächenstruktur eine untergeordnete Rolle. Vorletzter Teil der zwölfteiligen Reinigungsserie. Versuche und Versuchsergebnisse mit Modellen der Dampfmaschinentechnologie, Wirkung von Sattdampf: Dem Wasser im Dampferzeuger wird die Wärmemenge Q₁ kontinuierlich zugeführt, ausgeführt durch die elektrische Rohrmantel-Heizung. Da der Ausgangsquerschnitt des Dampferzeugers im Prozess unverändert in Größe und Form ist, der Druck über die Regelung der elektrischen Heizung mit einer Toleranz von +/- 0,5 bar konstant gehalten wird, bleibt auch die Temperatur am Ausgang des Dampferzeugers T1 mit +/- 2K nahezu konstant. Vom Startpunkt a erreicht nach einer Zeit t₁ das System den Punkt b, die Dampfmenge x₁ wurde produziert und strömt über das Düsenwerkzeug in den Rohrinnenquerschnitt (χ = Dampfmenge).

Grenzen des Wirtschaftswachstums infolge begrenzter Ressourcenverfügbarkeit sollten eigentlich unstrittig sein. Dennoch gibt es dazu bis heute noch keinen finalen gesellschaftlichen Konsens. Vielmehr stellt sich ständiges, sogar exponentielles Wirtschaftswachstum als politisch-ökonomische Doktrin dar. Die Thermodynamik nichtlinearer Prozesse mit dem 2. Hauptsatz und der Boltzmann-Entropie als Richtungsindikator sowie die Synergetik tragen aus naturwissenschaftlicher Sicht zur Meinungsbildung bei. Ist das Wachstum als Credo menschlicher Evolution eine Einbahnstraße? Alles wächst: Pflanzen, Tiere, der Mensch, gegebenenfalls auch seine Motivation, etwas Bestimmtes zu vollbringen, Populationen wachsen, auch die Wirtschaft, wenn nicht gerade Krisen herrschen, Flüchtlingsströme infolge von Kriegen und sozialer Ungerechtigkeit, sogar das Universum wächst. Mit Wachstum verbinden sich Begriffe, wie Vergrößerung, Ausdehnung, Vermehrung oder Verbreitung, insgesamt könnte man von Expansion sprechen.

Wer die Frage stellt, was die Spezies Homo sapiens so erfolgreich gemacht hat, bekommt als eine mögliche Antwort, dass es den Menschen gelungen ist, der realen Welt mit ihren Bäumen und Bergen eine fiktive Ausgabe erst an die Seite zu stellen und diese ausgedachte Sphäre anschließend wichtiger als die Wirklichkeit werden zu lassen. Beispiele für solche Fiktionen sind Staaten, Menschenrechte, Geld, Unternehmen und vieles mehr, was nur in Gedanken existiert. Natürlich gibt es Münzen, aber das meiste Geld findet sich nur als Zahl in irgendwelchen Büchern, und wie damit eine Volkswirtschaft zustande kommt, setzt eine Menge Theorie – eine Geldtheorie – und noch manche andere Fiktion voraus.

CEO nimmt Wachstumsgeschäft selbst in die Hand
Bei E-Mobility und Batterien packt Herbert Schein lieber selbst an

Neue Projektleiterin der Aluminium-Messe
Steuert künftig die Aluminiummesse: Yasmin Ouiriemmi

Heidelberg mit neuer Finanzchefin
Von der Medizinmanagerin zur Druckmaschinenfürstin: Tania von der Goltz

• Rohre beschichten in Europas größtem Oberflächenzentrum
• Deutsche Messe und DWV schreiben Wasserstoffpreis aus
• Bodo Möller expandiert in Portugal und Spanien
• SurTec erwirbt Gewinde-Beschichtungsspezialist
• Skyrail-Elektrohängebahn für Galvaniken
• 3D-Messe Formnext knüpft an Vor-Corona-Zeit an
• Multimillioneninvestition für Verchromung von Verpackungsstahl
• BMW Leipzig: Neues Ortungssystem erhöht Digitalisierungsgrad
• Spatenstich für Institutsgebäude des Fraunhofer IKS
• B+T-Innovation Award geht an Fraunhofer IST