Artikelarchiv Galvanotechnik

Ein Chrombad warten

Frage: Ich bin in als Berater in einem Metall verarbeitenden Betrieb tätig, der von der Entwicklungshilfe gefördert wird. Um einige der Fertigteile zu vernickeln und zu verchromen, wird auch eine Galvanik betrieben. Dazu stehen zwei einheimische Vorarbeiter zur Verfügung, die früher als Gastarbeiter in Galvaniken gearbeitet haben. Nachdem wir die Wannen, Gleichrichter und anderen Geräte soweit in Ordnung gebracht und die Bäder mit Chemikalien angesetzt haben, die wir von einer hiesigen Fachfirma gekauft haben, lassen sich die Teile auch verhältnismäßig anständig beschichten. Mit der Wartung der Bäder bin ich als Maschinenbauer aber überfordert, zumal wir keine Möglichkeit haben, Analysen durchzuführen. Mit dem Nickelbad, für welches wir präparierte Salze und Zusätze haben, kommen unsere Galvaniseure verhältnismäßig gut zurecht. Mit dem Chrombad, für welches nur Chromsäure und Schwefelsäure geliefert wurde, haben sie offensichtlich aber ihre Schwierigkeiten. Von der Fachfirma, die hier nur ein Lager ohne Fachpersonal unterhält, ist nicht viel zu erwarten. Gibt es eine einfache Methode, mit der das Chrombad in Schuss gehalten werden kann?

Keronite Ltd. und Keco Engineered Coatings bilden strategische Kooperation für den US-Markt: Keronite Indianapolis LLC gegründet

Das britische Unternehmen Keronite Ltd. hat gemeinsam mit seinem US-amerikanischen Partner Keco Engineered Coatings das neue Unternehmen Keronite Indianapolis LLC gegründet. Vertreter beider Unternehmen erwarten ein zügiges Etablieren auf dem US-amerikanischen Markt, da die technische Kompetenz von Keronite Ltd. sowie das Renommee und die Marktpräsenz von Keco Engineered Coatings kombiniert werden.

Bei höchsten Anforderungen an die Oberflächenqualität von kaltgewalztem Bandstahl musste der letzte Walzdurchgang bisher „trocken" erfolgen. Dies bedingte eine Reihe von Nachteilen, insbesondere eine erhebliche Verringerung der Walzgeschwindigkeit. Abhilfe bringt der Einsatz von tiefkaltem Stickstoff, der volle Walzgeschwindigkeit bei niedrigeren Kosten ermöglicht.

-Messebericht- 

Vom 5. bis 7. Oktober 2004 fand auf dem Karlsruher Messegelände die erste internationale Fachmesse für Oberflächenbehandlung Surfacts und die zweite reine Zuliefermesse Interparts statt. Über drei Tage informierten sich rund 3500 Besucher an 240 Messeständen, wobei die Aussteller aus zehn Ländern (Belgien, Dänemark, Frankreich, Indien, Italien, Niederlande, Polen und der Schweiz) kamen. Die Interparts, mit dem Fokus auf die Automobilindustrie sowie den Maschinen- und Anlagenbau, bot den Besuchern ein breites Informationsspek- trum über die Teilefertigung aus Metall, Kunststoff, Gummi und Verbundwerkstoffen. Ein weiterer Schwerpunkt lag hierbei beim Werkzeug-, Modell-, Formen- und Prototypenbau, sowie der Verbindungs-, Sicherungs- und Fügetechnik. An einigen Messeständen (Telekom, Stadtwerke Karlsruhe, FH Karlsruhe und Forschungszentrum Karlsruhe) konnten sich Schülerinnen und Schüler über mögliche Ausbildungsberufe informieren und dabei ihr handwerkliches Geschick an einfachen Aufgabenstellungen, wie z. B. das Auflöten von Widerständen auf eine Platine, unter Beweis stellen.

Indian Science Congress

In der westindischen Stadt Ahmedabad wurde zum Beginn des Jahres der Indian Science Congress – zum 92. Mal – veranstaltet. Traditionsgemäß hat der Premierminister Indiens, der Wirtschaftswissenschaftler Dr. Manmohan Singh, den Kongress eröffnet. Das nachlassende Interesse für die Naturwissenschaften unter Kindern bedauerte er sehr. Dr. Singh machte sich Sorgen um die Tyrannei der Bürokratie und das Niveau der Forschung und Entwicklung in vielen Bundesforschungslaboratorien Indiens. Er versprach, solche Institutionen von der üblichen Bürokratie zu befreien. Wie ihm das gelingen wird, ist ein Geheimnis. Gleichzeitig fand auch der Children's Science Congress statt. Diese Veranstaltung wurde vom Bundespraesident Kalam, selbst ein Naturwissenschaftler, eröffnet. Diese Veranstaltung bietet jungen Wissenschaftlern die Möglichkeit, mit renommierten, geladenen Naturwissenschaftlern (einschließlich Nobelpreisträgern) aus aller Welt Kontakt aufzunehmen. Vor allem werden sie von Erfolgsgeschichten inspiriert, die die geladenen Gäste indischer Herkunft zu erzählen haben. Diese Veranstaltung wird häufig wegen fehlender Tiefe und wegen der großen Teilnehmerzahl (über 7000 in diesem Jahr) kritisiert. Dennoch kann ich aus eigener Erfahrung diesen Kongress nur begrüßen. Die Zahl der intra-indischen Kooperationen unter den Universitäten und Forschungseinrichtungen nimmt ständig zu. Weil jedes Jahr in einer anderen Stadt der Kongress stattfindet, ist es ein Ansporn für die jungen, hoffnungsvollen und ideenreichen Studenten der entsprechenden Stadt. Nächstes Jahr wird der Kongress in Hyderabad abgehalten.

Bericht vom East-Forum 2004 in Schwabisch Gmünd

Aus Anlass des 15. Jahrestags der Gründung der European Academy for Surface Finishing (EAST) trafen sich am 22. Okt. 2004 Wissenschaftler aus 10 Ländern im Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie (FEM) in Schwabisch Gmünd zum Gedankenaustausch über gemeinsam interessierende Fragen und Förderungsprobleme. Die EAST wurde 1998 gegründet mit dem Ziel, eine europäische Plattform zur Intensivierung einer Zusammenarbeit von Institutionen im Bereich der Oberflächentechnik zu schaffen und gemeinsame Aktivitäten in der Aus- und Weiterbildung zu erreichen. Seit der Gründung ist es gelungen, ein effektives europäisches Netzwerk aufzubauen, das die Grundlage für die Verwirklichung von transnationalen Projekten bot. Der Leiter des Forschungsinstituts, Dr. A. Zielonka, eröffnete die Tagung und zeigte sich erfreut, eine so große Zahl von Teilnehmern begrüßen zu können.

Fresenius Umweltjahrestagung diskutierte Novelle der ISO 14001: Revision kommt, Herausforderungen bleiben

Viele Unternehmen haben in den vergangenen fünf Jahren ein Umweltmanagementsystem nach DIN ISO 14001 eingeführt. Allein in Deutschland sind über 3800 Betriebe nach diesem Standard zertifiziert. Nun warten die Umweltverantwortlichen gespannt darauf, was sich mit der Revision der internationalen Norm ändern wird. Der Entwurf für die Novelle liegt vor, Anfang 2005 soll die deutsche Übersetzung erscheinen. Auf der siebten Umweltjahrestagung der Akademie Fresenius am 25. und 26. November 2004 in Darmstadt wagten Umweltmanager, Wissenschaftler und Auditoren bereits einen Ausblick.

Im Mai 1998 wurde bei Hansgrohe AG im Werk Schiltach eine Enviolet®-UV-Oxidationsanlage zur Elektrolytpflege in Betrieb genommen, um die Abscheidungsqualität im Watts'schen Glanz- nickelelektrolyten zu verbessern. Die bis zu dieser Zeit durchgeführte Reinigung mittels Aktivkohle genügte den hohen Anforderungen nicht mehr. Außerdem lieferte die Aktivkohlereinigung keine befriedigende Reproduzierbarkeit. Bald nach Inbetriebnahme der UV-Anlage verbesserte sich die Abscheidungsqualität deutlich. Nach sechs Monaten kontinuierlichen Betriebes wies der Elektrolyt permanent das Leistungsprofil eines Neuansatzes mit optimaler Streuung und sehr hoher Einebnung auf. Die Behandlung mittels Aktivkohle konnte stillgelegt werden. 1999 rüstete Hansgrohe die Anlage um einen weiteren Reaktor auf. // 

In May 1998 Hansgrohe AG, Schiltach, Germany, installed a.c.k.’s Enviolet® UV-oxidation unit for purification of the Watts bright-nickel plating bath that ultimately improved the nickel-plating quality. The traditional activated carbon treatment process could just no longer sustain the bright nickel bath purification requirements. In addition, activated carbon treatment was not a dependable process and lacked in repeatability. Shortly after startup of the UV-oxidation process the quality of nickel deposition was substantially improved. After six months of continuous bath treatment the bath performance equaled that of a newly prepared plating bath, including optimal throwing power and good leveling. At that moment activated carbon treatment was eliminated. 1999, Hansgrohe upgraded the UV-oxidation system with a second UV reactor.

Die Vertreter einiger der wichtigsten Industriebetriebe auf dem Sektor der galvanischen Beschichtung in Deutschland haben am 2. November 2004 in Herborn den Fachverband Industrielle Beschichter FIB gegründet. Zum 1. Vorsitzenden des FIB wurde Hans-Ludwig Blaas gewählt, der in einem Gespräch mit der Redaktion der Zeitschrift Galvanotechnik die Hintergründe und Zielsetzungen zur Gründung des FIB erläuterte.

Die elektrotechnische Industrie, die sich durch veränderte Marktstrukturen mit Fragen der alternativen Finanzierung beschäftigen muss, steht oftmals vor erheblichen und in ihrem Ergebnis weittragenden Entscheidungen. Während in der Vergangenheit Finanzentscheidungen eines Betriebes sehr stark durch den Gesprächsverlauf mit der Hausbank geprägt waren, sind in jüngster Zeit eine große Anzahl von neuen Anbietern mit neuen Produkten am Markt erschienen. ABS, Factoring, Mezzanine – allesamt Begriffe, mit denen der Mittelstand bis dato sehr wenig bis gar nicht konfrontiert wurde. Allesamt aber auch Finanzierungsinstrumente, die dem Mittelstand einen erheblichen Nutzen in Form von Liquidität und Flexibilität bringen können. Insbesondere Factoring wird in den Medien sehr häufig diskutiert, obgleich das Produkt in Deutschland noch jung und die Anbieterstruktur noch sehr heterogen ist. Oftmals wird dabei aber vergessen, dass mit einer Factoringfinanzierung sehr attraktive Effekte bzgl. Liquidität, Flexibilität und Bilanzstruktur erzielt werden können. Darüber hinaus verbessert sich das Rating und es steigt der Unternehmenswert. Aber wo liegen die Vorteile? Wo liegen die Nachteile? Was kostet Factoring? Welche Effekte erziele ich? Wie werden meine Kunden auf Factoring reagieren? Anhand welcher Parameter kann eine Einordnung getroffen werden?

Große Veränderungen in Amerika

Die Wiederwahl von Präsident Bush verursachte Aufsehen in der ganzen Welt, nicht zuletzt auch deshalb, weil viele Experten vorausgesagt haben, er würde die Wahl verlieren. Seinen Sieg, der teilweise auf seine Beliebtheit bei den wiedergeborenen Christen in den USA zurückzuführen ist, sehen viele in Europa als Betonung einiger ziemlich grundlegender Unterschiede zwischen europäischen Werten und jenen weitgehend in Amerika vertretenen. Es gibt einige, die vorhersagten, dass er nach seiner Wahl sanfter und freundlicher sein würde. Aber er ist ein offener Mann und es gibt sehr wenige Gründe dafür, anzunehmen, dass seine Politik oder seine Beziehungen zu anderen Ländern in seiner zweiten Amtszeit sehr anders sein werden. Man wird erinnert an den Computerausdruck WYSIWYG (what you see is what you get; dt.: was man sieht, ist das, was man bekommt). Der Beginn einer neuen Liaison zwischen Herrn Chirac und Herrn Schröder ist folglich nicht leicht mit anzusehen. Somit scheint es wenig Zweifel zu geben, dass der Plan, US-militärische Truppen aus Deutschland abzuziehen, wie geplant weitergehen wird.

Surface treatment by lasers is being increasingly used in modern industry to modify the properties of the surface to make it more suitable for its intended application. The main advantages of the high power lasers are a very high density of the laser beam (up to about 1010 W/m2) and the locality and selectivity of the interaction between the laser radiation and the treated material [1]. The possibility to concentrate a high power (in the case of the continuous lasers) or high energy (in the case of pulsed lasers) in a small part of the treated material allows one to achieve relatively high temperatures (in many cases higher than the melting temperature) which is the basis of laser treatment of solid materials. During this kind of surface engineering a number of physical processes, namely, different kinds of phase transformations; creation, annihilation and redistribution of lattice imperfections; elastic and plastic deformation; diffusion and surface oxidation, etc. can take place. The material, during its treatment by a pulsed laser, is exposed to heating and cooling performed with a very high velocity in the range of 104 to 106 K/s [2]. As a result, processes taking part during such treatment occur under strongly non-equilibrium conditions and may, in addition, be dependent on the microstructure parameters of the initial material. This in consequence can influence the modification of properties achieved after the applied treatment. This paper presents investigations into the influence of the initial microstructure of low carbon mild steel on its behaviour during laser treatment (Nd:Glass pulsed laser) and on the parameters of microstructure and properties obtained after the treatment.

Die Einführung bleifreier Elektronik wird durch die Verordnungen [1, 2] und den ständig wachsenden Anteil an umweltfreundlicheren Produkten vorangetrieben. Verschiedenste Alternativen zu Zinn-Blei als Schichtwerkstoff wurden auf ihre Tauglichkeit hin geprüft. Beispiele hierzu sind Zinn-Kupfer, Zinn-Silber und Zinn-Wismut. Keine dieser Legierungsschichten konnte sich als Ersatz zu Zinn-Blei behaupten, und in den meisten Bereichen der Elektronikindustrie wird heute Reinzinn als bevorzugte Alternative angesehen. Das Problem des Whiskerwachstums aus Reinzinnschichten ist bestens bekannt [3-5] und es wurden Anstrengungen unternommen, diesen Effekt durch praktische Gegenmaßnahmen zu vermeiden und die Whiskerbildung an kritischen Bauteilen wirkungsvoll zu unterdrücken [4, 6]. Der Fokus galt vor allem der Lead Frame-Beschichtung für Halbleiterapplikationen mit Mattzinn und niederem Kohlenstoffgehalt. Zunehmend stellt man aber auch Bedarf an Glanzzinn für Steckverbinder fest. Diese Schichten sollten geringste Neigung zur Whiskerbildung haben, gut lötbar und resistent gegen Verfärbung bei höheren Temperaturen sein sowie gute Reflow-Eigenschaften haben. Diese Merkmale werden durch den neuen Hochgeschwindigkeitselektroyt zur Abscheidung glänzender Zinnschichten erfüllt, der Prozess ist gesetzlich geschützt [7]. // 

The requirement for lead-free electronics has been driven by legislation [1, 2] and also by the incentive of increased market share for products with minimum adverse effect on the environment. Various alternatives to tin-lead as a component finish have been considered, for example other tin alloys such as tin-copper, tin-silver and tin-bismuth. None of these alloy deposits are ideal replacements for tin-lead and most sectors of the electronics industry now consider pure tin to be the preferred alternative to tin-lead. The problem of whisker growth from pure tin deposits is well known [3-5] and efforts have been made to understand the effect and to provide practical countermeasures to ensure freedom from whiskering in critical devices [4, 6]. The main focus has been on semiconductor lead frame applications which traditionally use matte finishes with very low carbon content, but there is now increasing demand for bright tin finishes for connector applications which also provide low whiskering behaviour combined with good solderability, resistance to discoloration at high temperatures and good reflow performance. These requirements are met by a new proprietary high-speed bright tin plating process [7]. The operating characteristics of this process and the properties of the deposits obtained are described here in some detail.

Im Anschluss an die vorige Veröffentlichung über die Normung auf unserem Fachgebiet in der Ausgabe 10/2003 dieser Zeitschrift, wird hier der Zeitraum bis Ende November 2004 beleuchtet. Das derzeit wohl wichtigste Ereignis auf dem Gebiet der hier interessierenden Normung ist, dass ANSI (USA) dem ISO Central Secretariat in Genf am 20. Oktober 2004 mitgeteilt hat, dass man seitens der USA das Sekretariat von ISO/TC 107 Metallic and other inorganic coatings aufgegeben hat. ISO Genf hat nun alle P-Mitglieder (P = participate = teilnehmendes Mitglied) angeschrieben und gebeten, sich bis 1. Februar 2005 zu äußern, ob sie das Sekretariat von ISO/TC 107 übernehmen wollen. Wenn man alle damit zusammenhängenden Verpflichtungen eines neuen Landes und die erforderliche Einarbeitungszeit berücksichtigt, wird wohl eine aktive Arbeit des ISO/TC 107 im Jahr 2005 stark beeinträchtigt sein. Darunter leiden naturgemäß auch alle schwebenden Projekte, die durch die fehlende Aktivität von CEN/TC 262 zusätzlich belastet sind. Die zuständigen Arbeitsgruppen WG 3 und WG 4 im CEN/TC 262 sind nicht besetzt. Die anstehenden Arbeiten in der Europäischen Normung sollten gemäß des Wiener Abkommens von ISO/TC 107 mit bearbeitet werden, auch hier bleibt alles erst einmal liegen.

– Eine Screening-Methode zur Ermittlung der Korrosionsbeständigkeit?

Seit über fünf Jahrzehnten wird national und international die Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen, insbesondere von Beschichtungssystemen, mittels Sprühnebelprüfungen ermittelt, von denen es derzeit insbesondere für die Kfz-Industrie drei normative Varianten (DIN 50021/SS/ESS/CASS) [1] und mehrere Modifikationen (VDA 621-402/-415) [2] gibt. Der Anwendung dieses Korrosionsmediums lag in früheren Jahrzehnten zunächst die Simulierung der Meeresatmosphäre (Seetransport) und später der Auftausalze im Straßenverkehr aller Industrienatio- nen zugrunde. Die verbreitete Anwendung der o. g. meist normativen Prüfmethoden führte zu umfangreichen und gesicherten Werkstoff-Kennwerten, die heute nahezu in allen Industriebereichen Eingang gefunden haben und damit in den meisten Liefervereinbarungen verankert sind.

Die Erzeugung von Konversionsschichten ist ein seit langem bewährtes Verfahren zum Oberflächenschutz von Konstruktionswerkstoffen wie Stahl, Zink bzw. verzinktem Stahl und Aluminium. Die wichtigsten Aufgaben von Konversionsschichten sind in erster Linie die Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit sowie gegebenenfalls die Verbesserung der Adhäsion von Lackschichten oder Klebern. Die wichtigsten Vertreter der Konversionsbeschichtungen auf Aluminium sind die verschiedenen Chromatierungen und Phosphatierungen. In jüngster Zeit wird – unter anderem auch aufgrund der Diskussion um das Verbot von hexavalentem Chrom in verschiedenen Industriebereichen – verstärkt an der Entwicklung neuer bzw. alternativer Verfahren gearbeitet. Dazu gehören neben dem Erzeugen dünner Eloxalschichten (die so genannte Vor-Anodisation) beispielsweise Konversionsschichten auf Basis von Titan, Zirkon, Molybdän, Wolfram, Cer etc., aber auch dünne Schichten auf Basis organischer Moleküle bzw. Polymere, z. B. SAM (Self-Assembled Monolayers) oder anorganischer Polysiloxane, so genannter Sol-Gel-Schichten.

Bei den Bemühungen zur Umstellung von der bewährten und gut eingeführten Chromatierung auf die chrom(VI)freien Passivierungen haben sich deutlich mehr neue Fragestellungen ergeben, als zunächst angenommen. Dass die Ersatzprodukte sowohl Änderungen in der Prozesstechnik als auch in der Ausführung aufgrund ihrer Wirkungsweise notwendig machten, konnte die Fachleute nicht übermäßig erstaunen. Gerade die Tatsache, dass sechswertiges Chrom für eine spätere Schutzwirkung in der Schicht gespeichert wird, hat den Gegnern des sechswertigen Chroms die Basis für das ab 1. Juli 2007 geltenden Verbots ge- liefert. Die Ersatzprodukte verfügen über kein derartig effektives Reservoir und können daher auch nicht die selbe Wirkung vor allem im Hinblick auf den Langzeitschutz aufweisen.

Die aktuelle Situation schafft für oberflächentechnische Werkstätten in Deutschland in vielerlei Hinsicht erschwerte Bedingungen. Im Gegensatz zu vielen Betrieben, die ihre Aktivitäten ins Ausland verlagern oder bestimmte Bereiche unter Verlust von Arbeitsplätzen schließen, soll in den nachfolgenden Ausführungen über eine Industrie-Galvanik berichtet werden, in der die aktuellen gesetzlichen wie technischen Herausforderungen angenommen und entsprechende Lösungen zur Erhaltung des Betriebs erarbeitet wurden. Vor dem zunächst diskutierten Hintergrund der allgemeinen Situation sollen dann an Hand der beschriebenen betrieblichen Konzeption beispielhaft realistische Möglichkeiten gezeigt werden, wie auch unter erschwerten Bedingungen ein wirtschaftlicher und wettbewerbsfähiger Betrieb unter Erfüllung der Umweltschutzauflagen geführt werden kann.