Artikelarchiv Galvanotechnik

Leiterplattenautomat der Erne surface AG für Hightec MC AG, Lenzburg

Die Hightec MC AG in Lenzburg, hervorgegangen aus der früheren BBC/ABB Thin Film Division, Lenzburg, ist heute eines der führenden Unternehmen in der Herstellung von flexiblen Leiterplatten. Im Zuge einer Neugestaltung der Produktion und Umstellung auf 24’’-Substrate wurde nach intensiver Vorbereitungs- und Abklärungsphase ein Leiterplattenautomat bei der ERNE surface AG in Auftrag gegeben. Alle Vorgaben und Wünsche der Hightec MC AG an die Anlage konnten in der Planungsphase in vollem Umfang auf das zum Einsatz kommende Verfahren abgestimmt werden. Die von ERNE surface AG gelieferte Anlage wurde vollständig auf 3D-Basis entworfen und konstruiert. Dieses Vorgehen erlaubte, die engen Platzverhältnisse bei Hightec MC AG in Lenz- burg optimal auszunützen. Alle Aktivbäder der Anlage sind mit einem mit der Abluft gekoppelten Deckelsystem versehen. Die Abluftmenge wird beim Schließen der Deckel von der Steuerung automatisch reduziert. Beim Einfahren von Leiterplattensubstraten in die Arbeitspositionen wird die jeweils in die Wanne eingeblasene Luftmenge für die Umwälzung der Elektrolyte von der Steuerung angepasst, um ein seitliches Abdrängen der Leiterplattensubstrate zu verhindern.

Ein Bericht zur Konferenz

Die vom Indian Institute of Metals, dem Indira Gandhi Centre for Atomic Research und der Confederation of Indian Industry organisierte 23. internationale Konferenz über Surface Modification Technologies (SMT 23) fand vom 2. bis 5. November 2009 in der Tempelstadt Mammalapuram in Südindien statt. Insgesamt 210 Delegierte nahmen daran teil, darunter 20 aus dem Ausland. Eine Ausstellung mit 20 Firmen und Instituten ergänzte die Konferenz. Die Ausstellung wurde von etwa 250 Personen besucht. Die Antrittsrede wurde von N. Sriram, Chef der TVS-Unternehmensgruppe, gehalten; Dr. Sarita Nagpal von der Confederation of Indian Industry sprach über die Wechselwirkung zwischen Lehre, Industrie und Forschung.

5. Thüringer Grenz- und Oberflächentage 2009 Friedrichroda

Ein kleines Jubiläum der Thüringer Grenz- und Oberflächentage (ThGOT) – zum fünften Mal trafen sich vom 15. bis 17. September 2009 Spezialisten der Oberflächentechnik aus Industrie und Forschung im nebelverhangenen Friedrichroda am Fuße des über 900 Meter hohen Inselsberg. Mit über 250 Teilnehmern war die Tagung hervorragend besucht und traf offensichtlich mit seinen attraktiven Leitthemen wiederum die Interessen der Besucher. Weit über 100 Kurzvorträge und Posterpräsentationen zeigten auf hohem Niveau Ergebnisse aus der Praxis und waren Anlass für zahlreiche Diskussionen im Anschluss an die Vorträge oder an den Posterwänden im Industrieausstellungsbereich. Die kurze Eröffnung durch Tagungsleiter Dr. Bernd Grünler, Geschäftsführender Direktor von Innovent e.V. – einem der Ausrichter der Thüringer Grenz- und Oberflächentage – war durch die erfreuliche Feststellung geprägt, dass trotz wirtschaftlicher Krise und Sparmaßnahmen die Tagung, mit etwa gleichbleibender Teilnehmerzahl wie im vergangenen Jahr, stattfinden konnte und an ihrer internationalen Beteiligung nichts eingebüßt hat. Gerade in solchen Zeiten ist es überlebenswichtig, in Forschung und Entwicklung zu investieren, um den zu erwartenden Aufschwung mit neuen Technologien, Produkten oder Ideen zu befruchten. Dazu leisten die ThGOT einen nicht unerheblichen Beitrag.

Bericht zum 9. TAW-DFO-Gesprächskreis Bergisch Land in Wuppertal am 7. Dezember 2009

Die neunte Ausgabe des TAW-DFO-Gesprächskreises wurde von dem TAW-Kompetenzzentrum Farbe und Lacke veranstaltet, deren Träger die Technische Akademie Wuppertal (TAW) ist. Als Kooperationspartner leisten die Deutsche Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung (DFO), die Hochschule Niederrhein, das Fraunhofer IPA, die Evonik Tego Chemie GmbH und die BASF ihre Beiträge, um Weiterbildung, aber auch eine Plattform und ein Diskussionsforum zu einer Vielzahl von fachspezifischen Themen aus dem Bereich Farben und Lacken zu bieten. Der neunte Gesprächskreis befasste sich mit der Haftung aus juristischer Sicht und Fehlern im Beschichtungsprozess.

Ausgangssituation

Wir erfahren in den letzten Monaten immer häufiger: Der Absatz von Neufahrzeugen ist gegenüber früheren Jahren deutlich rückläufig, während sich ihre Laufleistung und Nutzungsdauer ständig verbessern. Für die Automobilproduzenten hat diese Entwicklung zu einer schweren Krise geführt. Immer mehr Käufer bevorzugen zudem, wie neueste Erhebungen des statistischen Bundesamts zeigen, einen Gebrauchtwagen. Diese Trends sind nicht nur national, sondern auch weltweit zu beobachten. Immer wichtiger im Zusammenhang mit dem wachsenden Anteil von Gebrauchtfahrzeugen, ihrer steigenden Nutzungsdauer und der zunehmenden Anzahl der für jeweils ein Fahrzeug gezählten Nutzer, wird die Frage nach den verborgenen Mängeln an den Fahrzeugen. Der Laie kann solche Schäden meist gar nicht erkennen. Wegen der immer perfekteren Reparaturtechnik stehen selbst Gutachter immer häufiger vor der nicht mehr einfachen Frage, ob ein Vorschaden vorliegt oder nicht. In der Neuwagenproduktion hingegen wird es durch ständige Qualitätsverbesserungen und längere Garantiezusagen immer wichtiger, dass die Fahrzeuglackierung in der Serienproduktion bei gesteigerter Produktivität exakt den vorgegebenen Parametern entspricht.

Innovative Zylinderinnenbeschichtung von Honsel

Anlässlich des 18. Aachener Kolloquiums Fahrzeug- und Motorentechnik, das vom 5. bis 7. Oktober stattfand, präsentierte die Honsel AG ein neuartiges Beschichtungsverfahren für Zylinderlaufflächen von Benzin- und Dieselmotoren. Die innovative Beschichtung reduziert die Reibung zwischen Kolben und Zylindern in Motorgehäusen aus Aluminium und damit den Kraftstoffverbrauch. Zudem macht sie die Motoren noch leichter, denn beschichtete Zylinderlaufflächen aus Aluminium wiegen erheblich weniger als eingegossene Laufbuchsen aus Grauguss. Die dünne Stahlbeschichtung bietet hervorragende thermomechanische Randbedingungen für leistungsdichte, moderne Motoren. Und im Vergleich zu anderen Zylinderbeschichtungen ist die Innovation von Honsel deutlich preiswerter.

Kopenhagen – ein furchtbares Versagen

Präsident Obama tat sein Bestes. Aber man kann vor der Wahrheit nicht flüchten. Die Klimakonferenz in Kopenhagen brachte nichts außer heißer Luft hervor. Zum Teil ist dies auf die furchtbare Organisation zurückzuführen. So vergeudeten einige der Delegationen aus 192 Ländern, wie beispielsweise Tuvalu, wertvolle Tage mit nutzlosen Verfahrensdiskussionen. Die eigentlichen wichtigen Themen kamen dagegen erst an den letzten ein oder zwei Tagen zur Sprache. Deren Ergebnisse lassen sich in aller Kürze zusammenfassen: China will nicht mitspielen. Das Land ist auf dem Weg, in kürzester Zeit zu einer Wirtschaftsmacht wie die USA oder die EU zu werden. Die kommunistische Partei des Landes besteht darauf, dass dieser Wandel durch nichts gestört werden darf. In manchen Bereichen ist die chinesische Gesellschaft wie ein Mann auf einem Fahrrad, der nur so lange senkrecht bleibt, so lange er sich nach vorne bewegt. Im anderen Fall fürchtet die chinesische Führung wohl das erneute Ausbrechen von Unruhen.

Seit mehr als 30 Jahren befasst sich die Firma Kiesow Dr. Brinkmann mit der Entwicklung alkalisch cyanidfreier Zinkelektrolyte. Nachfolgend wird die Abscheidung aus alkalischen Elektrolyten anhand des Verfahrens Topas 3100 beschrieben. Im alkalischen Medium wird Zink aus dem Hydroxokomplex abgeschieden. Daher müssen erst komplexe Dissoziationsvorgänge ablaufen, damit Zink in elektrolytisch reduzierbarer Form vorliegt. Diese werden nach Bockris und Weber wie folgt beschrieben

[1]: [Zn(OH)4]2- ? [Zn(OH)3]- + OH-

[Zn(OH)3]- + e- ? [Zn(OH)2]- + OH-

[Zn(OH)2]- ? Zn(OH) + OH-

ZnOH + e- ? Zn + OH-

Aufgrund dieser Dissoziationspolarisation fällt der Wirkungsgrad mit steigender Stromdichte ab (Abb. 1).

Grundlagenforschung in der Tribologie zielt darauf ab, neue Erkenntnisse zur Optimierung der Energie- und Werkstoffeffizienz zu gewinnen. Eine entsprechende Umsetzung vorausgesetzt hat dies direkten Einfluss auf unsere Umwelt. Wobei das tribologische Verhalten technischer Systeme nicht selten ein grundsätzliches Sicherheitsrisiko, verbunden mit entsprechenden finanziellen Auswirkungen, darstellt. Zur Beschreibung von tribologischen Systemen bedarf es einer Vielzahl an Parametern und des Wissens aus insbesondere den Disziplinen Physik, Chemie, Werkstoffwissenschaften, Maschinenbau und Elektrotechnik. Um die Funktionsfähigkeit von Tribosystemen zu erhalten und die Lebensdauer- abschätzung zu ermöglichen, ist eine interdisziplinäre Herangehensweise erforderlich.

Die meisten aller dekorativen Chromschichten werden noch immer aus chrom(VI)haltigen Elektrolyten abgeschieden, obwohl die krebserzeugenden, erbgut- verändernden und umweltgefährdenden Eigenschaften von sechswertigem Chrom bereits seit den 70er Jahren bekannt sind [1]. Die Identifizierung dieses Gefährdungspotenzials ging einher mit strengen gesetzlichen Anforderungen im Bereich des Umwelt- und Arbeitsschutzes. Eine besondere Rolle spielen dabei die Gefahrstoffverordnung, die europäische RoHS-Richtlinie sowie seit neuestem auch die Chemikalienverordnung REACh. Gemäß Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) kann erst dann eine Tätigkeit mit dem Gefahrstoff aufgenommen werden, nachdem der Arbeitgeber eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und entsprechende Schutzmaßnahmen getroffen hat. Dabei steht grundsätzlich der Ersatz des entsprechenden Gefahrstoffes an oberster Stelle (vgl. § 9 Abs. 1 GefStoffV). Insbesondere krebserzeugende Gefahrstoffe müssen durch Stoffe mit einem geringeren Gesundheitsrisiko ersetzt werden, soweit dies nach dem Stand der Technik möglich ist.

Eine Verwendung von unterschiedlichen wässrigen Systemen für die Gewinnung der Edelmetalle hängt unter anderem von ihrer Fähigkeit ab, zum Beispiel mit Palladium einen Komplex zu bilden. Die Verwendung der halogenhaltigen Lösungen für das Auflösen von Edelmetallen ist seit langem bekannt [1]. Meistens wird Palladium in Königswasser aufgelöst [2]. Aber aufgrund der hohen Kosten des Oxidationsmittels und hoher Verbrauchskoeffizienten wurde eine solche Verwendung eingeschränkt. Zur Zeit gilt die Verarbeitung der nicht traditionellen Roststoffe (elektronischer Schrott, Katalysatoren usw.) als umweltverträglich und ist deshalb weit verbreitet. Die Verwendung solcher Technologie in halogenhaltigen Lösungen stellt eine Alternative zur Auflösung in Königswasser dar.

In mehreren Arbeit der Autoren [1–10] wurden Verfahren zur gleichzeitigen Bestimmung von Glanz und Schichtdicke galvanischer Niederschläge während des elektrochemischen Abscheidungsprozesses beschrieben und diskutiert. Die dort gezeigten technischen Lösungen ermöglichen es, diese beiden Parameter zeitlich während des Abscheidungsprozesses in Abhängigkeit von anderen Prozessparametern zu verfolgen. Die Weiterentwicklung dieses Verfahrens führte zu besseren Auswertmöglichkeiten der Informationen, die ein optoelektronisches Messsystem bei der galvanischen Abscheidung liefern kann. Das von den Autoren entwickelte Messverfahren [3–10] mit den entsprechenden Sonden und Messgeräte der Messkette ermöglicht die Bestimmung folgender Parameter automatisch, kontinuierlich und in situ direkt im galvanischen Elektrolyten ohne Unterbrechung des Prozesses und ohne Ausheben der Kathode:

– Glanz des galvanischen Niederschlags;

– Schichtdicke des galvanischen Niederschlags;

– Korngröße des galvanischen Niederschlags;

– qualitative und quantitative Bestimmung der Elektrolytzusammensetzung;

– Produktivitätsbestimmung zu jedem Zeitpunkt der Abscheidung;

– Gütebestimmung zu jedem Zeitpunkt der Abscheidung;

– Materialbilanz zu jedem Zeitpunkt der Abscheidung;

– Energiebilanz zu jedem Zeitpunkt der Abscheidung.

Zwar berichtet schon die Galvanotechnik-Bibel, das Handbuch der Galvanotechnik von Dettner und Elze, über die Abscheidung von im täglichen Leben eher gebrauchsunüblichen Metallen wie Indium, Gallium, Antimon oder Molybdän. Ob die dort angegebenen Zusammensetzungen und Verarbeitungshinweise dann aber auch wirklich zu brauchbaren Schichten führen, darf oftmals bezweifelt werden, wie der eine oder andere Fachmann in der Forschung und Entwicklung auch recht schnell festgestellt hat. Bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen finden solche ungewöhnlichen Metalle seit einiger Zeit – meist zum Dotieren der klassischen Halbleiter – Einsatz. Mit der Weiterentwicklung in der Solartechnik ist seit kurzem ein weiteres interessantes Anwendungsgebiet hinzugekommen. Vor allem Gallium und Indium sind hier in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Und in der einen oder anderen Nachricht war in letzter Zeit von einer beunruhigenden Knappheit bei den beiden Metallen die Rede.

Im Rahmen der Rationalisierung werden insbesondere in Großbetrieben mehr und mehr bestimmte Bereiche an Dienstleistungsunternehmen ausgegliedert, um Kosten zu sparen und die Mitarbeiterzahl in tragbaren Grenzen zu halten. Diese Entwicklung ist nicht unproblematisch, da eine gewisse Abhängigkeit von den ausführenden Firmen entsteht, von der Zuverlässigkeit und Sorgfalt des zum Einsatz kommenden Mitarbeiterstabs und auch im Hinblick auf den unerwünschten Export von Interna. Dennoch hat diese Entwicklung inzwischen in der Wirtschaft breiteren Raum gewonnen, vor allem im Anlagenbereich. Neuanlagen werden heute teilweise bereits inklusive Service bestellt, sodass das eigene Personal entlastet ist.

Noch vor 150 Jahren war Wissen teuer. Lehrgeld, Schul- und Universitätsgebühren waren normal und nur für Reiche erschwinglich. Insbesondere das deutsche Wirtschaftswunder hat´s ermöglicht, dass so ziemlich alles weitgehend kostenfrei war einschließlich vieler Lehrmittel. Man hatte sich daran gewöhnt. Und was nichts kostet, wird auch selten für sonderlich wertvoll erachtet. Während in ärmeren Ländern Jugendliche dankbar für jede Unterstützung zum Schul- oder Uni-Besuch sind, wird bei uns vielfach die Schule noch immer als Bürde empfunden und die Lehrer entsprechend behandelt. Pisa lässt grüßen! Doch mit der globalen wirtschaftlichen Entwicklung wendet sich das Blatt. Wissen ist das kostbarste Kapital, das der Einzelne besitzt und das ihm niemand wegnehmen kann – Pflege ist angesagt! Das gilt nicht nur für Schüler, sondern auch im Beruf.

Mikrosystemtechnik ist ein entscheidender Technologieträger des 21. Jahrhunderts mit wichtigen Anwendungen in der Automobilindustrie, Informationstechnologie sowie der Bio- und Medizintechnik. Steigerungsraten von 20 % p. a werden prognostiziert. Kunststoffe erobern in der Mikrotechnik aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften, wie gute Verarbeitbarkeit, geringe Dichte, hohe Elastizität und Zähigkeit, thermische und elektrische Isolation sowie aufgrund ihrer Beständigkeit gegen Korrosion und Lösungsmittel immer neue Einsatzgebiete. Sie ermöglichen hohe Designfreiheit bei gleichzeitig hohem Funktionsintegrationspotenzial. Das Spritzgießen ist ein hoch effektives Verfahren, um Formteile aus Kunststoffen mit großer Designfreiheit und Produktivität herstellen zu können. Dafür ist die geeignete Maschinentechnik entscheidend.

Die Mikrosystemtechnik hat die mit der Miniaturisierung verbundenen Vorteile der Kostensenkung und Leistungssteigerung auf Gebiete außerhalb der Mikroelektronik übertragen. Beispiele findet man bei der Computerperipherie (Festplatte, Maus, Drucker), in der Optik (Mikrodisplays, Beamer, Nachrichtentechnik) und in der Sensorik (Sensorsysteme für Drehrate, Beschleunigung, usw.). Kennzeichnend für die Mikrosystemtechnik ist, dass es anstelle oder neben elektrischen Funktionen mechanische, optische und/oder fluidische Funk- tionen gibt.

Bericht über die Herbstsitzung am 2. und 3. November 2004 in Wuppertal Gastgeber der Herbstsitzung des AK Plasma war diesmal das Forschungszentrum für Mikrostrukturtechnik der Universität Wuppertal. In Vertretung des Hausherrn, Prof. Dr. Engemann, begrüßte Dr. Theirich die anwesenden Vertreter aus Forschung und Industrie und stellte kurz die Aktivitäten des Forschungszentrums vor.