Artikelarchiv Galvanotechnik

Bericht über das 12. Leipziger Fachseminar der DGO-Bezirksgruppen Sachsen und Thüringen

Am 17. März 2005 fand das von den DGO-Bezirksgruppen Sachsen und Thüringen organisierte 12. Leipziger Fachseminar im Treff Hotel Leipzig statt. Eröffnet wurde das Programm mit dem Plenarvortrag Korrosionsschutzprüfungen – eine kritische Betrachtung. Die folgenden Vorträge befassten sich mit der Teilereinigung in wässrigen Elektrolyten und der Prozessgröße Oberflächenspannung zur Badüberwachung bei der Teilereinigung und galvanischen Metallabscheidung. In einem weiteren Vortrag wurde über Zink-Legierungen, Eigenschaften und Anwendungen, berichtet. Zur Nachbehandlung moderner Korrosionsschutzschichten wurde eine technologische Verfahrensweise und zur Gewährleistung der Prozesssicherheit wurden Analysensysteme in der Oberflächentechnik vorgestellt. Den Abschluss bildeten Ausführungen zur zivilrecht- lichen Haftung für Umweltschäden.

Das Ergebnis einer Teilereinigung hat auf nachfolgende Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise die galvanische Behandlung, entscheidenden Einfluss. Wie sauber, trocken und makellos Werkstücke aus der Reinigungsanlage kommen, hängt jedoch nicht nur von der Verfahrenstechnik, Chemie und Behandlungsdauer ab, sondern auch vom Reinigungsbehältnis. Es bietet nicht selten das Potenzial für einen ergebnis-, zeit- und kostenoptimierten Waschprozess.

Gleitschichten für Motorenlager

Für Kurbelwellenlager in modernen Verbrennungsmotoren kommen hauptsächlich zwei Typen von Verbundmaterialien zum Einsatz:

– Zweischichtwerkstoffe, meist mit Lagermetall auf Aluminiumbasis, sowie

– Drei- oder Mehrschichtwerkstoffe, meist mit Lagermetall auf der Basis von Kupferlegierungen.

Die früher häufiger verwendeten Weißmetalllager aus zweischichtigen Werkstoffen auf Blei-, Antimon- oder Zinnbasis haben heute kaum noch Bedeutung und werden im Fahrzeugbau nicht mehr verwendet. Weiter erwähnenswert sind auch Dreischichtlager mit Lagermetall auf Aluminiumbasis, die allerdings zurzeit nur in wenigen Fällen angewendet werden. Bei allen gängigen Lagertypen ist das Lagermetall auf einem Stahlstützkörper aufgebracht, der für festen Sitz und Stabilität über den gesamten, während des Gebrauchs auftretenden Temperaturbereich sorgt. In Abbildung 1 ist der Schichtaufbau der Werkstoffe dargestellt.

Die Einlagerung von Partikeln in eine Metallschicht ist eine der Möglichkeiten zur Modifizierung der Eigenschaften galvanischer Beschichtungen. Mit zunehmenden An­forderungen an die Schichteigenschaften hat diese Methode ständig an Bedeutung gewon­nen. Neben der klassischen Bildung von Nickeldispersionsschichten mit Mikropartikeln zum Verschleißschutz, hat in letzter Zeit besonders die Einlagerung von Nanoteilchen Interesse gefunden [1]. Auch in galvanischen Zinkschichten können Metalloxide eingelagert werden, zunächst mit der Absicht eine Verbes­serung der Haftung späterer Lackierungen zu erreichen [2]. Aber trotz praktischer Erfahrun­gen mit einer Vielzahl von Metallen, ist der Mechanismus der Einlagerung noch nicht voll verstanden. Eine Diskussion der offenen Fragen scheint daher angebracht.

Nach wie vor besteht die in der Sanitärbranche vorherrschende Oberfläche aus Chrom. Die Ansprüche des Kunden nicht nur in Bezug auf das Design des Produkts sondern vor allem auch in Bezug auf die deko- rative Optik steigen stetig. Warme auch strukturierte Sonderoberflächen, ohne den kalten blauschimmerden Glanz des Chroms gewinnen an Attraktivität. Sie passen besser zu dem Trend, das Badezimmer als zusätzlichen Wohn­raum zu begreifen. Ein weiterer Anspruch, welcher aus besagtem Trend resultiert ist die Forderung nach Easy to Clean- oder besser Never to Clean-Ober­flächen mit einem Selbstreinigungseffekt oder zumindest einer Schmutz­unempfindlichkeit, die verhindert, dass Kalkflecken entstehen und Fingerabdrücke unsichtbar macht. Diese modernen funktionalen Anforderungen an eine Sanitäroberfläche können teilweise durch ein substratspezifisches Nanocoating erfüllt werden ohne dabei die klassischen funktionalen Anforderungen wie Korrosions-, Abrieb- und Kratzbeständigkeit zu beeinträchtigen (Abb. 1).

Eine richtige und rückführbare Messung ist die Grundlage jeder Qualitätssicherung. Die in der Oberflächentechnik weitverbreiteten Röntgenfluoreszenzgeräte lassen sich für eine große Anzahl von Messaufgaben verwenden. Dabei muss für jede einzelne Anwendung die Richtigkeit und Rückführbarkeit der Messung nachgewiesen werden. Das bedeutet, dass die Messunsicherheit eines jeden Ergebniswerts in begründeter Weise ausgewiesen wird.

Nach nur einem Jahr Pause, bedingt durch die Umstrukturierung seitens der Messegesellschaft, stellte sich die Branche wieder imposant auf der internationalen Industriemesse in der niedersächsischen Hauptstadt dar. Anfängliche Bedenken in der Planungsphase über die Teilnehmerzahlen in der Welt Der Oberfläche in Halle 6 wurden schnell zerstreut, da die Nachfrage zur Präsentation deutlich höher war als in den Jahren zuvor. So wuchs die Teilnehmerzahl der Aussteller von 73 in 2004 auf 98 in 2005 und die Ausstellungsfläche von 1600 auf 2150 m2.

Mit der nachfolgend abgedruckten Einschätzung der Deutsche Industriebang IKB, Düsseldorf, mit Ausgabedatum Mai 2005 soll der Branche ein Kompliment ausgesprochen werden und die Aufforderung, die Arbeiten der letzten Jahre in gleicher Weise fortzusetzen. In der modernen Oberflächentechnik besteht weiterhin Grund zu Optimismus: Die Wachstumsperspektiven der breit gefächerten Branche sind unverändert positiv, und die vielen mittelständisch geprägten Anbieter aus Deutschland zeigen sich für künftige Herausforderungen gut gerüstet. Zu dieser Einschätzung kommt die IKB Deutsche Industriebank in ihrer jüngsten Branchenstudie. Das nominale Umsatzwachstum für die nächsten drei Jahre wird auf jeweils 6 bis 7 % beziffert. Verantwortlich für diese Dynamik ist vor allem die hohe Technologiekompetenz der Branche, die in einem breiten Anwendungsspektrum Impulse für Innovation und Fortschritt setzt. So kommen die modernen Verfahren der Oberflächenbehandlung und -beschichtung heute nicht nur in der Automobilindustrie, sondern beispielsweise auch in der Elektro- und Medizintechnik sowie in der Luft- und Raumfahrtindustrie zum Einsatz.

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Nachdem ein Unternehmer seine betriebliche Tätigkeit eingestellt hatte, wurde das Grundstück von einem Nachfolger übernommen. Dabei ergab sich, dass sich aus der vorangegangenen Tätigkeit noch Abfälle auf dem Grundstück befanden. Die Behörde forderte deshalb den Nachfolger auf, diese Abfälle zu beseitigen. Sie berief sich dafür auf die §§ 24 und 22 Bundesimmissionsschutz- gesetz als Rechtsgrundlage.

Bericht über die Winter-Tagung der DGO am 27./28.1.2005 in Berlin von Dipl.-Ing. P. Winkel, Berlin 

Tagung mit Tradition

Die Berliner Winter-Tagung der DGO-Bezirksgruppe Berlin/Brandenburg/Mecklenburg blickt auf eine nun bereits Jahrzehnte umfassende Tradition zurück. Die vielfältigen Veränderungen von Wirtschaft, Zeit und Technik haben dieser Tradition keinen Abbruch getan. Die verschiedenen Bezirksgruppenleiter haben es über die Jahre verstanden, immer wieder aktuelle und interessante Themen für das Tagungsprogramm vorzustellen. So präsentierte die diesjährige Tagung neben verschiedenen technischen Themen insbesondere auch die Frage der chrom(VI)-freien Oberflächenbehandlung, Fragen aus dem Bereich von Design und Konstruktion. Wie schon in den Vorjahren bewährte sich das Holiday-Inn-Esplanade in Berlin-Siemensstadt wieder als Tagungsort, um den über einhundert Teilnehmern eine angenehme Atmosphäre zu bieten.

Vor 60 Jahren lag unser Land in Trümmern. Die Trümmerfrauen starteten mit neuer Hoffnung den Wiederaufbau. Einige wenige begannen mit den verbliebenen Fragmenten, kleine Handwerksbetriebe zu errichten – auch die Galvaniseure. Jeder war froh, wieder Arbeit zu finden – oft unter primitivsten Bedingungen, Sechstagewoche und zwei Wochen Urlaub. Aber den Deutschen nachgesagte Eigenschaften wie Fleiß, Sorgfalt, Treue und Zähigkeit führten zum Erfolg.

Die Galvanotechnik liefert bereits seit langem Werkstoffe mit funktionellen und dekorativen Eigen­schaften. Während die klassische elektrolytische Abscheidung immer noch 95 % der heute hergestellten Schichten bestimmt, gewinnt die chemische, außenstromlose Abscheidung zunehmend an Bedeu­tung und zwar sowohl zur Gewinnung reiner Metall- als auch von Dispersionsschichten. Ursachen sind der wachsende Einsatz nichtmetallischer Werkstoffe in der Industrie und die immer komplexer werdenden Geometrien der Bauteile, da sich chemisch abgeschiedene Schichten auf Nichtmetallen und Teilen mit komplizierten Konturen gut aufbringen lassen [1, 2]. Die stromlose Metallisierung gewinnt weiterhin an Bedeutung in der Mikrotechnik mit ihrem ungebrochenen Trend zur Miniaturisierung mit Endmaßen im Mik­rometerbereich. Daher ist es notwendig, Schichten mit eingela­gerten Feststoffen in nanoskaligen Partikelabmessungen (< 100 nm) einzusetzen, um optimale Ei­genschaften zu erreichen [3]. Während Steinhäuser, Jakob und Erler im Rahmen eines DFG-Forschungsvorhabens die Abscheidung galvanischer Dispersionsschichten mit nanoskaligen Partikeln untersucht haben [3], ist die Un­ter­su­chung stromlos abgeschiedener Dispersionsschichten mit Nano­partikeln Gegenstand dieser Arbeit, die in Kooperation mit dem Institut für Physika­lische Chemie der Bulgarischen Akademie der Wissenschaften in Sofia und dem Fachgebiet Elektro­chemie und Galvanotechnik der TU Ilmenau entstand.

Die Vision von einem fortgeschrittenen Zeitgenossen, der voll integriert ist in alle Arten von mobiler Kommunikation – Brille mit Display für visuelle Informationen, Handy im Brillenbügel/Kragenknopf, Computer mit permanenter Internetverbindung in der Armbanduhr, flexible Kunststofffolie im Aktentäschchen, auf die sich übers Internet wahlweise Tageszeitung, Buch/Zeitschrift oder Informationen zum Kino- oder Theaterprogramm herunterladen lassen, das alles mit elektrischer Energie versorgt von einem Kraftwerk im Schuhabsatz, das die Bewegungsenergie des Fußgängers nutzt - ist nicht mehr ganz neu; sie wurde schon vor einigen Jahren, vor allem von Prof. Reichl von der TU Berlin, auf Konferenzen usw. präsentiert.

Design and successful application of multi-functional thin coatings are based on imparting the material high mechanical, physical, and chemical characteristics. Recently, new three-component coatings Ti-B-N [1-7], Ti-Si-N [8], Ti-Al-N [9–11], Ti-C-B [12-13], and four-component thin compositions Ti-Al-C-N, Ti-Si-C-N, and Ti-Si-B-N [3, 4, 14-19] have been synthesized and studied. Their high operational characteristics are determined by such factors as low-sized crystallites, a large volume share of the interfaces, the presence of micro-and macro- strains, higher solubility of non-metal elements in the intrusion phases [3, 14].

Unsere Luft war noch nie so sauber wie heute. Seit Beginn der systematischen Messungen in den 60er Jahren ist die Belastung durch Schwefeldioxid um den Faktor Zehn gesunken, in der Luft sind zwei Drittel weniger Staub und 90 Prozent weniger Schwermetalle (Aussage Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Quelle: VDI Nachrichten Nr. 14, 8. April 2005, Seite 11). Vor diesem Hintergrund erscheint die jüngste Diskussion um eine viel zu hohe Feinstaubbelastung höchst überzogen. Dies vor allem unter dem Aspekt, dass wieder einmal das Automobil als der böse Bube erkannt und öffentlich an den Pranger gestellt wird. Vor allem Dieselfahrzeuge werden als besonders schlimme Schmutzfinken identifiziert. Die sofortige Einführung von Dieselpartikelfiltern wird als Allheilmittel angepriesen.