Artikelarchiv Galvanotechnik

Bericht über ein Symposium der TU Berlin und des Fraunhofer-Instituts IZM

Sustainable Development ist seit den 1970er Jahren jener Begriff, der ein dauerhaft nachhaltiges Wirtschaften unserer Generation in sowohl ökologischer, ökonomischer als auch sozialer Hinsicht anstrebt, ohne dabei die Lebensqualität der nächsten Genera- tionen zu beeinträchtigen. Da die Wirtschaft, sprich die Unternehmen, die mit ihren Massenherstellungen von nützlichen wie weniger nützlichen Produkten, je nachdem wie Angebot und Nachfrage den Markt bestimmen, auch gewaltigen Einfluss auf das Verhalten des Käufers vor und nach dem Kauf (Benutzung, Entwertung etc.) und folglich auf die Umwelt haben, spielen sie eine der wichtigsten Rollen im Prozess des nachhaltigen Wirtschaftens insgesamt.

Auch die Vorbehandlung trug zu den Umweltbelastungen bei. Die Seite der Emissionen in die Abluft wurde, wie bereits beschrieben, durch die Abkehr von den HKW und auf der Seite der Metallbearbeitung durch Verbesserung der Absorption von Stickoxiden entschärft. Die Rückkehr zu wässrigen Systemen bei der Reinigung und Entfettung war jedoch nicht überall ohne Schwierigkeiten möglich. Das alte Universalmittel der in den Galvaniken ehedem eingesetzten Abkochentfettung war keine probate Lösung wegen des Energiebedarfs und der erforderlichen Behandlung des resultierendenn stark alkalischen Abwassers – obwohl die Abkochentfettung auch heute noch das Mittel der Wahl ist, wenn verharzte Fette usw. allen anderen neuen Medien trotzen. Man hatte auch bei Vergleichen erkannt, dass Lösemittel aufgrund ihrer Oberflächenspannung auch Fette und Öle in sehr dünnen Kapillaren herauslösen, während die Abkochentfettung in diese Hohlräume nicht eindringt. Die ungewollte Folge ist, dass derartige Kapillaren bei maximaler Entfettung mit Lösemitteln Ursache für spätere Korrosion sein können, wenn ausreichend Feuchtigkeit durch einen darüber gelegten Lackfilm diffundiert ist, während der aus unvollkommener Reinigung bei der Abkochentfettung noch verbliebene Restfettfilm einen längeren Korrosionsschutz in der Kapillare vermittelt.

Nach nun schon alter Tradition veranstaltete die DGO-Bezirksgruppe Berlin/Brandenburg/Mecklenburg am 26. und 27. Januar ihre Berliner Wintertagung 2006 in bewährter Weise im Hotel Holiday Inn Berlin – Esplanade. Die Teilnehmerzahl von über Hundert, von denen rund 75 % von auswärts angereist waren, dokumentierte, dass die angebotene Themenauswahl offenkundig auf weitreichendes Interesse stieß. In einer kleinen Ausstellung offerierten fünf Fachfirmen ihre Produkte und Dienstleistungen über die gesamte Palette von Oberflächenbeschichtung über Galvanochemikalien, Mess- und Apparatetechnik bis hin zur Abwasseraufbereitung. Die regen Gespräche in den Pausen betrafen nicht nur den intensiven Erfahrungsaustausch, sondern wohl auch die Pflege der Fach-Kollegialität, ohne die eine Branche ihr Leben verlöre. Hierzu diente auch das Treffen der schon am Vortag angereisten Teilnehmer im Luisen-Bräu am Charlottenburger Schloss. Eine fachliche Ergänzung zu den Vorträgen am 26. Januar lieferte die sehr interessante Besichtigung des zweitgrößten Berliner Klärwerks in Waßmannsdorf, südlich vor den Toren der Stadt, am Vormittag des 27. Januars.

Im Zuge der galvanischen Nickelabscheidung erfolgt durch die Elektrolytausschleppung ein Austrag von Komponenten der Prozesslösung in das Spülsystem und von dort, zum größten Teil, in die Abwasserbehandlung. Stoffverluste sind dadurch vorgegeben, denn bei der abwassertechnischen Behandlung dieses Teil- stroms mit Kalk entstehen schwermetallhaltige Neutralisationsrückstände (Galvanikschlamm) mit komplexer Zusammensetzung. Wegen dieser Zusammensetzung des Galvanikschlamms können die in ihm enthaltenen Wertstoffe nicht mehr stofflich genutzt werden und gehen somit dem Wirtschaftsprozess verloren. Durch eine separate Behandlung dieses Teilstroms mit Natronlauge als Fällungsmittel lassen sich so genannte Monoschlämme erzeugen, die einer stofflichen Verwertung zugeführt werden können. Hierfür ist allerdings der Einsatz zusätzlicher Ausrüstungen (separater Behandlungsbehälter und zusätzliche Filterpresse) erforderlich. Wegen der Aufbereitungskosten ist die Verwertung von nickelhaltigen Monoschlämmen für den Abfallerzeuger (Oberflächenbeschichter) in der Regel mit Kosten verbunden. Zur sicheren Einhaltung der behördlichen Vorgaben im behandelten Abwasser (Konzentration an Ni2+ < 0,5 mg/l) werden in vielen Fällen noch Selektivionenaustauscher (Ionenaustauscher mit IDE-Harzen) als so genannte Polizeifilter der Fällung nachgeschaltet, um Schwermetallreste aus dem Filtrat (behandeltes Abwasser) abzutrennen.

Ein Arbeitsplatz ohne Computer, ohne Telefon und ohne Handy grenzt an Anachronismus. Die wesentliche Arbeit wird heute per Knopfdruck mit Orientierung am Monitor vollzogen. Automatische Speicher protokollieren den Produktionsablauf, geben bei Störungen Signal und ermöglichen den Abruf von Betriebs-Protokollen aller Art, anhand derer die einzelnen Fertigungsvorgänge nachgelesen, nachgeprüft und nachvollzogen werden können – so lange die Kalibrierung einwandfrei ist. Anstatt der sich drehenden Zahnräder oder strömenden Medien sieht der Bediener Zahlen und Flussdiagramm auf seinem Bildschirm – vielleicht zur Verschönerung mit Palmen und sonnigem Strand als Bildschirmschoner unterlegt. Der Arbeitsplatz bei möglichst kurzer – aber selbstverständlich voll bezahlter – Arbeitszeit soll den Mitarbeiter nur minimal belasten, damit ihm noch ausreichend Kräfte für die oft recht anstrengenden Freizeitbeschäftigungen bleiben. Sauberkeit und Sicherheit sind wesentliche Prämissen, die neben der gesundheitlichen Schonung des Personals viele deutsche Arbeitsplätze charakterisieren. Die Arbeit im virtuellen Umfeld vor dem Bildschirm kommt diesen Wünschen entgegen und reduziert auch die Unfallgefahr auf ein Minimum, so dass dem Mitarbeiter genügend Ressourcen verbleiben, beim Bungy-Jumpen, Skispringen usw. gesundheitliche Risiken zu erproben.

Very few papers on the topic of photochemical machining (PCM) are available in the Annals of the CIRP or elsewhere and this is the first time, that PCM has been the subject of a CIRP Keynote Paper. It therefore appears, that PCM is not as well understood or publicised as many of the other non-conventional machining techniques such as electrodischarge machining (EDM), electrochemical machining (ECM) and laser beam machining (LBM). This is one of the reason, that PCM has been the subject of the following Keynote Paper of the CIRP (Collège International pour la Recherche en Productique). The Paper appeared in 2004 (CIRP publ., 53 (2004)2, p. 559). Using techniques similar to those employed for the production of copper printed circuit boards and silicon integrated circuits (Tab. 1), the PCM industry currently plays a valuable role worldwide in the production of a very wide range of precision parts and decorative items [1].

Wenn man ein paar Tage lang zu Hause ist, weil man alten Urlaub abfeiern muss und Wegfahren nicht lohnt, dann sollte man etwas für seine Kondition tun und joggen, walken Rad fahren oder schwimmen. Stattdessen siegt dann der innere Schweinehund, man bleibt am Frühstückstisch sitzen und liest die Zeitung ausführlicher als üblich. Das ist wahrscheinlich immer ein Fehler, aber in den letzten Tagen habe ich das geradezu als Strafe empfunden, nicht nur, weil meine Zeitung nicht gerade zu den führenden in Deutschland gehört. Oben rechts auf der Titelseite findet sich die Anregung von Wirtschaftsverbänden, den 1. Mai als Feiertag zu streichen, um die Produktivität in Deutschland zu steigern. Auf der zweiten Seite wird doppelt so lang darüber geschrieben, dass die Bundesregierung mit einem dauerhaften Konjunkturaufschwung rechnet. Im Wirtschaftsteil steht, dass DaimlerChrysler und Bosch höhere Gewinne erwarten. EnBW kündigt an, nach einem guten Betriebsergebnis jetzt neue Stellen zu schaffen – und Siemens entlässt in der Kommunikationssparte weitere tausend Mitarbeiter und erklärt, dass das vielleicht noch nicht das Ende ist. Außerdem sind die Spritpreise gegenwärtig so hoch wie im ganzen Jahr noch nicht. Kürzlich hat jemand in einem Zeitungskommentar das Verhalten mancher Firmen als unappetitlich bezeichnet; das erscheint mir ein ganz passender Ausdruck. Und ich habe ein gewissen Verständnis dafür, wenn junge Paare keine Kinder in eine solche Welt setzen wollen – Elterngeld hin oder her.

Festkolloquium zum 70. Geburtstag von Prof. Dr. Dimigen

Am 21. Februar 2006 wurde am Fraunhofer-Insti-tut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig ein Festkolloquium anlässlich des 70. Ge- burtstags von Prof. Dr. Heinz Dimigen abgehalten. Prof. Dimigen war Gründer und langjähriger Leiter dieses Instituts. Mehr als hundert ehemalige Kollegen aus der Branche hatten diese Gelegenheit wahrgenommen, nach Braunschweig zu kommen und mit dem Jubilar gemeinsam zu feiern. Zu den Gästen zählte auch der Vertreter des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, MinRat Wilfried Kraus. Auch Institutionen wie die VDI Technologiezentrum GmbH, Vereine wie die DGM, die EFDS und der VDMA sowie die Leiter von zahlreichen Forschungseinrichtungen und Hochschulinstituten waren mit hochrangigen Vertretern präsent und überbrachten Grüße. Prof. Bräuer, Gastgeber und heutiger Leiter der Fraunhofer Institute IST, Braunschweig, und FEP, Dresden, eröffnete die Veranstaltung mit einer Würdigung der Verdienste des Jubilars.

ericht über eine Veranstaltung des neuen Inplas in Dresden

Am 22. März 2006 fand in Dresden am Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP die Auftaktveranstaltung des Kompetenznetzes industrielle Plasma-Oberflächentechnik e.V. (Inplas) statt. Mehr als 70 Fachleute aus Forschung und In- dustrie waren gekommen, um sich über die Ziele und Möglichkeiten des Netzwerks zu informieren und einen Einblick in neueste Forschungsergebnisse und Entwicklungen auf diesem Gebiet zu bekommen.

Zerspanwerkzeuge für die innovative Fertigung unterliegen höchsten Beanspruchungen. Adhäsiver und abrasiver Verschleiß, Oxidation und Tribooxidation treten gleichermaßen in den verschiedenen Applikationen auf, wenn auch mit unterschiedlicher Ausprägung. Durch eine Beschichtung soll die Oberfläche optimal an die Anforderungen der je- weiligen Anwendung angepasst werden [1]. Dies geschieht immer unter der Vorgabe, die Verlustfaktoren Reibung und Verschleiß zu reduzieren. Hohe Druck- und Scherfestigkeit, hohe Diffusionsbeständigkeit, hohe thermische und chemische Stabilität, hohe Härte, hohe Warmhärte und gutes Reibverhalten sind Anforderungen, die an Schichten für die Hart-, Trocken-, und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung sowie andere innovative Fertigungsverfahren gestellt werden. Die Gewichtung der einzelnen Merkmale innerhalb eines Schichtsystems wird durch die jeweilige Applikation bestimmt. Um den unterschiedlichen Anforderungsprofilen gerecht zu werden, wurden im Bereich der Beschichtungstechnik die verschiedensten Entwicklungen vorangebracht. Harte, mehrlagige, nanostrukturierte Verschleißschutzschichten sowie Gradientenschichten mit und ohne integrierten reibmindernden Festschmierstoffschichten, sowie komplexe, oxidations- beständige Schichten und metastabile Systeme zählen zu diesen Entwicklungen. Sputterprozesse mit hochenergetischen Plasmen wie das High Ionization Sputtering (H.I.S.) und High Ionization Pulsing (H.I.P.) eröffnen ein weites Feld an neuen Schichtwerkstoffklassen, Schichtwerkstoffen und Werkstoffkombinationen, das bisher mit konventioneller PVD-Technik nicht erschlossen werden konnte. Kristalline PVD-Oxidschichten in anwendungsspezifischer Modifikation werden erstmals mit metastabilen Hartstoffsystemen zu neuen, leistungsfähigeren Systemen der Zukunft kombiniert werden können.

Die Verwendung von Plasma als Werkzeug ist viel älter, als wir denken. Schon in grauer Vorzeit nutzten es die Götter in seiner natürlichen Form als Blitz entweder zur Bestrafung von Frevlern oder auch bei Kompetenzstreitigkeiten untereinander. Die Mythologie liefert uns dafür zahlreiche eindrucksvolle Beispiele. Auch in historischer Zeit galt der Blitz lange noch als Strafe höherer Mächte und der, den er traf, hatte dies durch seinen Lebenswandel oder seine geistige Einstellung selbst verschuldet. Richtig gezähmt wurde der Blitz erst durch Benjamin Franklin (1706 bis 1790), der den Blitzableiter erfand. Das Plasma war damit ein wenig kontrollierbarer geworden.

Bericht über ein Seminar der Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. GfKorr

Einleitung

Im Februar diesen Jahres veranstaltete die GfKorr – Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. – in Frankfurt ein eintägiges Seminar zum Thema Korrelation von Labortests mit Praxisbedingungen. Das Seminar traf in seiner Themenauswahl genau die Probleme und Fragestellungen vieler Betroffener, was an der hohen Teilnehmerzahl aus dem Bereich der Automobilhersteller und vieler Zulieferer zu sehen war. Ein Wunsch bzw. eine Fragestellung, die während des Tages immer wieder an die Referenten gestellt wurde und zur Diskussion führte, war die schwierige Frage: Wie kann ich meine Laborprüfung noch kürzer und noch aussagefähiger gestalten? Um die Antwort gleich vorneweg zu nehmen: Es gibt keine allgemein gültige Lösung dieses Problems. Hersteller und Anwender haben für die verschiedenen Einsatzgebiete Tests konzipiert, mit denen sie die Praxisbedingungen mehr oder weniger gut nachstellen können. Über die Bemühungen, die Zusammenhänge der Laborprüfung und der Praxisbedingungen zu untersuchen und zu reproduzieren, berichteten in diesem Seminar Vertreter der Gerätehersteller, der Automo- bilindustrie, der Lackindustrie und Mitarbeiter aus Prüfinstitutionen.

Fällt das Wort Nanotechnologie, schimmern vielen Politikern, Managern und Wissenschaftlern Dollarzeichen in den Augen. Auf 1000 Milliarden Dollar hat die National Science Foundation das von nanotechnischen Produkten oder Herstellungsverfahren beeinflusste Weltmarktvolumen im Jahr 2015 prognostiziert, eine Verzehnfachung gegenüber heute. Dollarzeichen hatten sicherlich auch die Zeichner einer Aktie am neuen Markt, denn sie konnten noch am Tage der Erstnotiz diese um 70 % über dem Emissionspreis wieder losschlagen. Das Wunder bei Neosino ist neben dem Börsenwert, eine Reihe von so genannten Nahrungsergänzungsmitteln, die Mineralstoffe in Form von Nanopartikeln enthalten sollen. Wissenschaftler des Max-Planck Institutes Potsdam allerdings fanden in den Mitteln keineswegs die Nanopartikel, vielmehr deutlich größere Teilchen im µm-Bereich. Die Aktie hat nach Veröffentlichung im Fernsehmagazin Panorama erst einmal ihren Höhenflug eingestellt und zum Sturzflug angesetzt. Hier haben einige Anleger nur Geld verloren, ganz anders aber verhält sich das bei dem Beispiel des Haushaltspflegemittels Magic Nano. Nach Anwendung des Mittels waren bundesweit bei 110 Menschen Vergiftungserscheinungen aufgetreten. Anwender des Sprays litten kurz darauf unter schwerer Atemnot, Schüttelfrost, heftigem Husten oder Brechreiz. Auch Lungenödeme kamen vor. Experten warnen nach Angaben der Verbraucherzentrale schon seit einiger Zeit, dass die Auswirkungen von Nanopartikeln auf die menschliche Gesundheit bisher nicht hinreichend untersucht seien. Dennoch sind bereits zahlreiche Verbraucherprodukte mit Hilfe der Nanotechnologie hergestellt.