Artikelarchiv Galvanotechnik

18. bis 20. Februar 2015, Schwäbisch Gmünd

Der Grundkurs Galvanotechnik erfreut sich nach wie vor großer Beliebtheit. Der erste von fünf Terminen im Februar war bis auf den letzten Platz ausgebucht. 26 Personen aus unterschiedlichen wirtschaftlichen Bereichen kamen auch aus den benachbarten Ländern Österreich und Schweiz und stellten sich einem straffen Programm. Sie nutzten den Kurs nicht nur, um ihre bereits vorhandenen Kenntnisse aufzufrischen, sondern auch, um für ihren Bereich in der Firma, z.?B. Einkauf oder Qualitätssicherung, grundlegende Kenntnisse zu erwerben. Die Frauenquote erhöht sich kontinuierlich, auch ohne gesetzliche Vorgaben. So konnten dieses Mal acht Damen begrüßt werden.

Am 15. Oktober 2014 fand im Amphitheater des Forschungszentrums Teheran zum dritten Mal die Verleihung des „Professor Kanani Preises" statt. Dieser Preis wird alle zwei Jahre jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zugesprochen, die an den Universitäten des Landes bzw. in der Industrie geforscht und Hervorragendes auf dem Gebiet der Galvanotechnik, der Abwassertechnik und des Umweltschutzes geleistet haben.

The increasing number of applications of microfluidic devices in many technological fields has raised the question of assessing the correlation between manufacturing processes, employed material and physical- chemical properties of microstructured surfaces. The characterization of roughness for conventional engi- neering surfaces is a well developed technological field, offering several technological solutions according to the different kind of applications and the information needed. For microstructured systems, however, many of these technologies can not be implemented, or show several limitations which, if not correctly identified, might lead to erroneous conclusions. In this work some of the commonly available surface characterization techniques have been implemented to measure the surface roughness of micromachined surfaces (both structured and non-structured). The recorded roughness values are reported and compared for the different measuring techniques. The results are then discussed to highlight the main limits and strengths of the employed characterization methods, with particular attention to their implementation in the field of microfluidic devices. //

Die wachsende Zahl der Anwendungen mikrofluidischer Systeme hat die Abschätzung der Korrelation zwischen den Fertigungsprozessen, der eingesetzten Materialien und der physikalisch-chemischen Eigenschaften mikrostrukturierter Oberflächen zu einer wichtigen Fragestellung erhoben. Die Charakterisierung der Rauheit von konventionell bearbeiteten Oberflächen ist ein gut entwickeltes Technologiefeld, das mannigfache technologische Lösungen bereitstellt. Für mikrostrukturierte Systeme können viele dieser Technologien allerdings nicht implementiert werden, oder sie zeigen diverse Begrenzungen. In dieser Arbeit wurden einige der gebräuchlichen Techniken zur Charakterisierung von Oberflächen implementiert, um die Oberflächenrauheit von mikrobearbeiteten Oberflächen (strukturiert und nicht-strukturiert) zu messen. Die dabei erhaltenen Rauheitswerte werden vorgestellt und anhand der unterschiedlichen Messtechniken verglichen. Die Ergebnisse werden anschließend diskutiert, um die hauptsächlichen Begrenzungen und Stärken der eingesetzten Charakterisierungsmethoden darzustellen. Dabei liegt ein besonderes Augenmerk auf deren Implementierung im Bereich mikrofluidischer Systeme.

Die Einreichung der Zulassung von Chromtrioxid für die Hartverchromung steht kurz bevor. Sie wird eine von vielen Zulassungsanträgen sein, die bisher schon durch die ECHA und die entscheidenden Komitees bearbeitet werden. Bei vielen anderen SVHC Stoffen ist dieser Prozess der Zulassung schon viel weiter voran geschritten und es wurden Meinungen gebildet, die an die EU Kommission weiter geleitet wurden. Die gute Nachricht ist: Jeder Zulassungsantrag wurde für die Zulassung empfohlen. Die Bedingung für die Empfehlung ist, dass die Verwendung von zugelassenen Stoffen möglichst sicher sein soll. Worauf müssen sich also Hartverchromer nach September 2017 voraussichtlich einstellen? // 

The application for the approval of chromium trioxide for hard-chromium plating will be submitted shortly. It is one in a large number of applications for approval, which have been processed already by the ECHA and the decision-making committees. In respect to many other SVHC materials this approval procedure is much farther ahead, with opinions articulated and forwarded to the EU Commission. The good news is that every application was recommended for approval, under the condition that the use of approved materials should be as safe as possible. Thus, what are the prospects the hard chromium plating industry are facing after September 2017?

Die Forschung an Chrom(VI)-freien Korrosionsschutz-Passivierungen wurde in den letzten Jahren stark ausgeweitet, auch weil das krebserzeugende und erbgutverändernde Cr(VI) in den Annex XIV der REACh Verordnung aufgenommen wurde [1]. Ab dem 17. September 2017, dem sogenannten „Sunset-Day“ ist die Verwendung Cr(VI)-haltiger Passivierungen genehmigungspflichtig, sodass es auf dem Markt bereits chromatfreie Ersatzprodukte gibt. REACh-konforme Cr(III)-haltige Passivierungen können einen ausreichenden Ersatz bieten. Eine Implementierung in der hochsicherheitsrelevanten Luft- und Raumfahrt-Industrie erfordert neben guten Anwendungseigenschaften auch ein fundamentales Verständnis über den Schichtaufbau der Cr(III)-haltigen Passivierungsschichten. // 

Over the last couple of years the research of chromium(VI)-free corrosion protection passivations was considerably expanded due to, among other reasons, the inclusion of the carcinogenic and mutagenic Cr(VI) in the Annex XIV of the REACh Directive [1]. Beginning on September 17, 2017, the so called „Sunset-Day“, the use of Cr(VI) containing passivations is subject to special authorization. As a consequence, there are already chromate-free substitution products on the market. REACh-conforming Cr(III)-based passivation can be a sufficient replacement. Its implementation in the high-security oriented aerospace industries will require, besides good usability features, also a fundamental understanding of the layer structures of Cr(III)-based passivation layers.

Die Korrosionsschutzeigenschaften von PVD-Hartstoffschichten werden schon seit Jahrzehnten untersucht. In der hier vorgestellten Arbeit wird die entscheidende Bedeutung von Schichtwachstumsdefekten auf diese Korrosionseigenschaften analysiert. Zu diesem Zweck wurde eine Scanmethode entwickelt, mit der beschichtete Proben mit einem Konfokalmikroskop großflächig und hochauflösend gescannt werden. Mit einer speziellen Auswertung können die Anzahl sowie die Größen der Wachstumsdefekte ermittelt werden. Als Modellsystem wurden 2,5–3,5?µm dicke TiN-Schichten mittels DC-Magnetronsputtern und HIPIMS auf polierte Stahlsubstrate abgeschieden. Die Defektdaten der beschichteten Proben wurden mit deren Korrosionsverhalten im Salzsprühtest korreliert, wobei sowohl rein optische als auch numerische Auswertungen zum Einsatz kamen. Zudem konnte die Korrosionsanfälligkeit der verschiedenen Defektarten bestimmt werden. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass alle nach dem Salzsprühtest aufgetretenen Korrosionspunkte ausschließlich von Wachstumsdefekten verursacht wurden. Die Anzahl von Defekten erwies sich zudem als entscheidende Einflussgröße auf die nach dem Salzsprühtest sichtbare Rotrostmenge. //

  Coatings deposited by Physical Vapour Deposition techniques have been characterised for decades for their corrosion protection capabilities. This work especially emphasizes the crucial relevance of growth defects for these corrosion properties. Therefore a novel scanning method was developed, consisting of a large area high resolution (LAHR) mapping of the topography of entire sample surfaces by confocal microscopy and a subsequent evaluation of the data for determining the numbers and sizes of growth defects. For these investigations 2.5–3.5?µm thick TiN coatings were deposited onto polished steel samples by DC magnetron sputtering and HIPIMS. The defect data of the coated samples were correlated with their corrosion behavior in a neutral salt spray (NSS) test using simple optical as well as numerical evaluations. Additionally a corrosion susceptibility of the different growth defect types and sizes could be determined. As a result it turned out that all corrosion spots found after NSS tests were exclusively caused by growth defects. Furthermore the defect numbers turned out to be a crucial measure for the amount of red rust found after the NSS test.

Neues aus der Fachwelt, Aus den Unternehmen, Wichtiges in Kürze, Tagungen, Ausbildungen, Fachmessen

Eine aktuelle Studie der World Corrosion Organisation (WCO) zeigt, dass durch Korrosionsfolgen Kosten in Höhe von drei bis vier Prozent des Bruttoinlandproduktes und damit zweistellige Milliardenbeträge verloren gehen. Korrosion gefährdet die Sicherheit, mindert Lebensqualität und kann Gesundheits- und Umweltschäden nach sich ziehen. Selbst kleinere Korrosionsschäden können durch damit verbundene Stillstandzeiten oder Rückrufreaktionen nicht nur zu Imageverlusten sondern zu bedeutenden volkswirtschaftlichen Schäden führen. Ein zentrales Thema der Oberflächentechnik ist daher der Korrosionsschutz. Neue Werkstoffe und Werkstoffkombinationen etwa im Leichtbau oder die extremen Beanspruchungen im Offshore-Bereich, stellen neue Herausforderungen dar.

Auf 1280 m2 wird die Sonderschau Welt der Oberfläche ab dem 13. April 2015 einmal mehr ein Highlight der Leitmesse Surface Technology sein. Auf dem Gemeinschaftsstand des Zentralverbandes Oberflächentechnik e.?V. (ZVO) werden 44 Mitaussteller in Halle 3, Stand G 10 den internationalen Fachbesuchern den jeweils neuesten Entwicklungsstand aus der Verfahrenschemie, dem Anlagenbau und der Oberflächenveredelung präsentieren. Darüber hinaus aber stellen in Halle 3 auch Firmen außerhalb des ZVO-Gemeinschaftsstandes aus.

Auf 1280 m2 wird die Sonderschau Welt der Oberfläche ab dem 13. April 2015 einmal mehr ein Highlight der Leitmesse Surface Technology sein. Auf dem Gemeinschaftsstand des Zentralverbandes Oberflächentechnik e.?V. (ZVO) werden 44 Mitaussteller in Halle 3, Stand G 10 den internationalen Fachbesuchern den jeweils neuesten Entwicklungsstand aus der Verfahrenschemie, dem Anlagenbau und der Oberflächenveredelung präsentieren. Darüber hinaus aber stellen in Halle 3 auch Firmen außerhalb des ZVO-Gemeinschaftsstandes aus.

Ein Rückblick auf die Leistungen der Oberflächentechnik für den Umweltschutz

Verkehrswesen Ein wesentlicher Umweltaspekt aus Sicht der Ober- flächentechnik ist die Anwendung beschichteter Materialien in der Praxis. Hier kommen die Funktionen der abgeschiedenen Metalle und deren Beständigkeit im Sinne der Gebrauchsdauerverlängerung und des gleichzeitigen Ressourcenschutzes der beschichteten Geräte zum Tragen. Gleichzeitig gewährleistet der Korrosionsschutz die Funktion des betreffenden Teils und damit die Sicherheit des gesamten Geräts; Vermeidung von Havarien bedeutet Umweltschutz. Das gilt sowohl bezüglich andernfalls austretender Schadstoffe bzw. des Verlusts von Materialressourcen infolge Unbrauchbarwerdens des betreffenden Produkts.

Die deutsche Mentalität ist durch Exaktheit gekennzeichnet, selbst Fehler werden genau gefertigt und dokumentiert, damit sie reproduzierbar sind. Bei uns geht alles sehr wohl geordnet zu, und an Verwaltung ist unser Land kaum zu überbieten. Diese Eigenart ist vielleicht Voraussetzung für einen wachsenden „Export-Schlager": Fachmessen und Kongresse, die zum Gelingen eine wohlgeordnete und geplante Organisationsbasis benötigen. Erfahrungen mit den Leipziger- und Hannover-Messen, die sich zu den weltweit größten Industriemessen entwickelt haben, sowie mit der ACHEMA als der internationalen Messe des chemischen Apparatewesens haben Mut zur Kreation neuer speziellerer Fachmessen gegeben, so dass sich ähnlich dem Beispiel der traditionellen Fotokina in Köln auch die IFAT und die ENTSORGA konstituieren konnten, zumal die Umwelttechnik in Deutschland höchst ertragreichen Boden vorfand.

Kleine und kleinste elektrische Antriebe finden immer größere Anwendungsfelder. Bemerkenswert ist aber, selbst in Fachkreisen, dass das Wissen um die Unterschiede von Mikromotoren zu herkömmlichen Elektromotoren doch noch recht gering ist. Ein Mikromotor ist nämlich keine einfache Verkleinerung herkömm- licher Motoren. Es spielen hier physikalische und wirtschaftliche Aspekte eine besondere Rolle, die dann auf die Konstruktion, Herstellung sowie Ansteuerung und Funktion der Mikromotoren wesentlichen Einfluss nehmen.

Das Wort Bespaßung habe ich nicht im Duden gefunden, es stammt aus dem Wortschatz meiner Kinder, aber es gefällt mir besser und erscheint mir harmloser als mancher neue Begriff, der – vorwiegend in schlechtem Englisch – in die Welt gesetzt wird. Der Sachverhalt selbst wird im Titel der neuesten Ausgabe des Magazins mstnews (erscheint in Englisch, www.mstnews.de) mit Fun and Recreation with Microsystems beschrieben. Die klassischen Anwendungsgebiete der Mikrosystemtechnik sind Automobiltechnik, Medizintechnik, Kommunikationstechnik, Maschinenbau usw. Neben diesen großvolumigen Märkten gibt es aber immer mehr Marktnischen, die die Mikrosystemtechnik besiedeln kann, weil sie von der technischen Weiterentwicklung und den durch Massenproduktion immer billigeren Mikrosystemen profitiert. So werden einerseits die Nischenprodukte technisch höherwertig, andererseits wächst die Bedeutung der Mikrosystemtechnik-Industrie und führt zu immer neuen Anwendungen. Zur Illustration folgen einige einschlägige Beispiele aus dem genannten Heft: Viele erinnern sich an das Tamaguchi aus den späten 90er Jahren als ein Bespiel für ein elektronisches Spielzeug mit vielen Funktionen, das keiner brauchte. Man kann darüber streiten, ob der Roboterhund Aibo, ein wirkliches Mikrosystemtechnikprodukt, das Sony auf den Markt brachte, nützlicher ist.

The Scientific-educational SHS-Center of the Moscow State Institute of Steel and Alloys (MISA, Technological University) has been established in 1989 to perform research and education in the field of self-propagating high-temperature synthesis (SHS). Nowadays it is a multidisciplinary research center with many activities: Nanostructured Materials, Multicomponent Hard and Wear-resistant Coatings, Biocompatible Coatings, Nanodispersion Strengthened Coatings, Ceramics, Intermetallides, Composite and Functional-graded Materials, SHS, Surface Engineering Technologies including Magnetron-Sputtering, Ion Implantation, Ion Implantation Assisted Magnetron Sputtering, Electro-Spark Alloying (ESA), Thermo-reactive Electro-Spark Surface Strengthening (TRESS). // Das in Forschung und Lehre tätige SHS-Zentrum der Moskauer TU MISA (Moscow State Institute of Steel and Alloys) wurde 1989 gegründet, um Forschung und Ausbildung auf dem Gebiet der Hochtemperatursynthese (SHS) zu betreiben. Heute ist es ein multidisziplinäres Forschungszentrum mit zahlreichen Aktivitäten: nanostrukturierte Werkstoffe, komplexe harte und verschleißbeständige Schichtsysteme, biokompatible Schichten, mit Nano- partikeln verstärkte Schichten, Keramiken, intermetallische Schichtsysteme, Verbund- und Gradientenwerkstoffe (FGM, functional-graded materials), SHS, Oberflächenbehandlungen wie Magnetron- sputtern, Ionenimplantation, ionenstrahlgestütztes Magnetronsputtern, Funkenlegieren (ESA, electro-spark alloying) und Oberflächenhärten durch thermoreaktive Funkenbehandlung (TRESS, thermo-reactive electro-spark surface strengthening).

Thermal spraying is an advanced technological surface engineering method, suitable for the application of a large number of coatings on different substrates. Thermal spraying techniques are extensively investigated at present and are being main topics of a number of scientific meetings. One of the most important aims of the modern surface engineering industry is the development of precise methods (preferably non-destructive) for characterization and control of the application conditions and different parameters of structure, physical, mechanical, chemical, etc. properties. Plasma- and flame-spraying are two thermal spraying techniques based on the injection of the coating material in high temperature fields, the last causing material particles melting. The molten particles are projected onto the substrate where they undergo non-equilibrium phase transformation and build up the solid coating [1, 2].

Unternehmensberatung ist nach wie vor ein sehr lukratives Geschäft. Nicht nur die Wirtschaft, sondern auch Behörden nutzen diese Dienstleistung in zunehmendem Maße. Seit Jahren schon berichten die Medien über den teilweise recht exotisch klingenden Beratungsbedarf des Bundes, zu den Highlights auf diesem Gebiet zählt nach wie vor das Gutachten zum Thema Wert der biologischen Vielfalt für die Armuts- bekämpfung (Quelle: http://www.merkur-online.de/nachrichten/politik/aktuell/art297,237959.html). Jahr für Jahr deckt auch der Bund der Steuerzahler Fälle der Verschwendung von Steuergeldern auf, darunter auch externe Beratungsleistungen in Fragen, die von der zuständigen Behörde leicht selbst beantwortet werden könnten.