Artikelarchiv Galvanotechnik

Verschleiß- und korrosionsbeständige Nickel-Phosphor-Beschichtungen haben seit der verstärkten industriellen Nutzung in den 1980er Jahren große Bedeutung und zahlreiche Anwen­dungen gefunden. Außenstromlos können typischerweise Legierungen zwischen 1 und 14 Prozent Phos­phor praktisch unabhängig von der Bauteilgeometrie gleichmäßig abgeschieden werden. Da anstelle des Abscheidungsstroms bei elektrolytischen Verfahren ein chemisches Reduktionsmittel und anstelle von Metall- anoden Nickel als Salz eingesetzt wird, bauen sich Abbauprodukte und Salzfracht mit zu­nehmendem Alter des Elektrolyten auf. Werden keine besonderen Maßnahmen ergriffen, ist die Standzeit von chemisch Nickellösungen auf 4 bis 10 Metal Turn Over (MTO) begrenzt.

In der Galvanotechnik sind die Spannungsverhält- nisse in abgeschiedenen Schichten von großer Wichtigkeit, da sie die Eigenschaften der Metallüberzüge maßgeblich mit beeinflussen. Für die Untersuchung der Eigenspannungen, die sich in Druckspannungen (Dilatation) und Zugspannungen (Kontraktion) unterteilen lassen, sind eine Reihe von Messmethoden entwickelt worden, die speziell für die Untersuchungen dünner Schichten Anwendung finden [1]. Für die galvanische Abscheidung von Nickel wird in den Elektrolyten eine Reihe von Zusatzstoffen eingesetzt, um den Schichten gezielte Eigenschaften zu verleihen. So kommen zum Beispiel Glanzbildner, Einebner sowie Netzmittel zur Anwendung. Um die auftretenden Spannungen in den Nickelschichten zu steuern, wird hier verfahrensabhängig oftmals Saccharin in unterschiedlichen Konzentrationen als Elektrolytzusatz verwendet. Dies gilt sowohl für dünne Schichten im dekorativen Bereich, wie auch für dickere Schichten bei technischen Anwendungen [2, 3].

Schon seit Jahrtausenden faszinieren Edelmetalle die Menschheit. Bereits bei den alten Ägyptern diente Gold als Grundlage für Zahlungsmittel und als Prestigeobjekt der Pharaonen. Gold war aber auch schon zu dieser Zeit ein wichtiger Grundwerkstoff für handwerkliche Kunst. Bis zum Beginn der Neuzeit hat man unter dem Begriff Edelmetall nur Gold und Silber verstanden. Ab dem 16. Jahrhundert kam Platin hinzu und im 19. Jahrhundert die weiteren Metalle der Platin­gruppe Palladium, Rhodium, Ruthenium, Iridium und Osmium. Immer noch findet der überwiegende Teil des Goldes Verwendung in der Schmuckindustrie. Diese hat sich inzwischen von Mitteleuropa (Italien/Deutschland/Schweiz) in Richtung Mittlerer und Ferner Osten verlagert. Die größte Menge Gold wird derzeit in Indien verarbeitet. Innerhalb Europas nimmt immer noch Italien eine Spitzenposition ein.

Wir sind es inzwischen gewohnt, dass die elektronische Datenverarbeitung erheblichen Einfluss auf den technischen Alltag nimmt. Nicht nur in der Technik sondern auch im privaten Bereich werden in den letzten Jahren immer komplexere Programme eingesetzt. Die technische Entwicklung beispielsweise im Automobilbereich vollzieht sich heute weitgehend in der virtuellen Welt. Sogar die Crashtests zur Feststellung der Sicherheit von Fahrgastzellen werden immer öfter durch Simulationen mit sehr leistungsfähigen Rechnern ersetzt. Solche Programme und Systeme machen es möglich, viele Variationen in der Konstruktion bei relativ geringen Kosten zu testen oder auch die Einflussgrößen über das bisher mögliche Maß hinaus zu untersuchen und zu verändern. Allerdings muss dem eine genaue Analyse der eingesetzten Werkstoffe, Konstruktionselemente und der wirkenden Parameter vorausgehen. Die physikalisch-mechanischen Systeme wurden zu diesem Zweck intensiv untersucht und charakterisiert, um das komplexe Zusammenwirken der Einflussgrößen zu kennen und mit Gleichungen zu beschreiben – mit die wichtigste Voraussetzung zum Einsatz der Computertechnologie in der Technik.

Bedeutung von Zink-Nickel

Die Zink-Nickel-Legierungsabscheidung hat als Korrosionsschutzbeschichtung von Stahl in vielen Industriebereichen deutlich an Bedeutung gewonnen. Allen voran die Automobilindustrie setzt verstärkt auf diese Oberfläche, die sowohl in metallisch-silber als auch schwarzpassiviert Verwendung findet. Die Gründe hierfür sind zum einen die hervor­ragende Korrosionsbeständigkeit der Zink-Nickel-Legierungsoberfläche mit einem Nickelanteil von 12 bis 15 % Nickel und zum anderen das günstige Verhalten beim Verbau mit Aluminium (Vermeidung von Kontaktkorrosion), das ebenfalls in erhöhtem Ausmaß im Auto­mobilbau eingesetzt wird. Nicht zuletzt wirkt sich die hohe Temperaturbeständigkeit von Zink-Nickel-Schichten positiv auf die möglichen Einsatzzwecke aus.

Durch die Aufhebung der Beschränkung bei Volkswagen, dass ein Aktionär maximal 20 % der Stimmen auf sich vereinen kann, hat der EU-Gerichtshof das Interesse an den Aktien des Autobauers aus Wolfsburg neu geweckt. Schafft es die Firma Porsche, sich noch mehr Anteile des großen Mitbewerbers zu sichern, so dürfte es für den Standort Deutschland des VW-Konzerns nicht am schlechtesten bestellt sein. Zwar erhalten damit die wenigen Einzelpersonen, die einen großen Teil der Porscheaktien besitzen, wiederum großen Einfluss auf eine der größten Automobilfirmen weltweit. Aber diese haben eben bisher eine hohe Standorttreue bewiesen. Anders dürfte die Situation werden, sollten die Besitzer aus den USA oder Fernost kommen, denn deren Interesse kann verständlicherweise nicht bei deutschen Arbeitnehmern oder dem deutschen Fiskus als Einnehmer von Steuergeldern liegen.

Wer das Treiben der politischen Klasse in diesen Tagen verfolgt, muss zu dem Schluss kommen, dass sich gesetzgebende Körperschaften in Deutschland zu einem einzigen gemeinsamen Ziel verschworen haben: Das Leben soll ungemütlicher werden. Zu dieser Auffassung gelangt der Zeit-Redakteur Jens Jessen in dem Artikel Der Terror der Tugend: Alkohol und Tabak, Hunde und schnelle Autos, Flugreisen und Computerspiele, Fernsehen und Fast Food – alles, was Spaß, ein wenig Wärme und Abwechslung und Komfort verspricht, das Selbstbewusstsein stärkt oder Fluchten aus dem Alltag organisiert, die preiswerten Vergnügungen des kleinen Mannes zumal, soll eingeschränkt, reglementiert, verteuert, wenn nicht gar unmöglich gemacht werden. Die offiziellen Erklärungen der verbietenden Elite nennen zwar den Klimawandel, die Volksgesundheit, die gefühlte oder tatsächliche Bedrohungslage auf unseren Straßen. Den Zeitpunkt aber und die Auswahl begründen können sie nicht. Alkohol und Tabak sind in ihrer Schädlichkeit seit Jahrhunderten bekannt, die Abgase von Autos und Flugzeugen seit Jahrzehnten berechnet, aber niemals zureichend besteuert worden; warum also jetzt? Über den Einfluss verderblicher Medien wird seit Erfindung des Buchdrucks gestritten; zum Schutz vor Verführung hat die Kirche seinerzeit den Index Romanus eingeführt und wegen Vergeblichkeit wieder abgeschafft.

Bericht über die Eröffnung am 11. Juli 2007

Die Bundesdruckerei GmbH und das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) eröffneten am 11. Juli 2007 gemeinsam das SecurityLab Berlin mit dem Ziel, an neuen Technologien für chipbasierte ID-Sicherheitsdokumente zu arbeiten. Während die Bundesdruckerei über ein weltweit anerkanntes Expertenwissen auf dem Gebiet der sicheren Identifikation verfügt und bereits heute Konzepte für ID-Sicherheitsdokumente der nächsten und übernächsten Generation entwickelt, bietet das IZM die technologische Kompetenz, hoch komplexe Elektronik so stark miniaturisiert aufzubauen, dass diese in einem Sicherheitsdokument Platz hat. Beide Kooperationspartner ergänzen sich damit in idealer Weise.

Umweltschutz ist heute eine Vokabel, die rasch mit Ideologie und Politik, aber auch mit kommerziellen Interessen, das heißt vielfach mit unkalkulierbaren Einflüssen verbunden wird. Oberflächenbehandlung steht für halbwegs sachliche Technik, die von mathematischen Formeln und chemischen Reaktionsgleichungen gesteuert und weitgehend berechenbar wird. Aber Kunst? Beide Kategorien führen weg von der Natur – auch der Umweltschutz dient primär der Erhaltung unseres technischen Lebensstandards – und führen zu einer von regelmäßigen linearen Verbindungen geprägten Sterilität unseres Lebensstandards. Aber Kunst, soweit sie nicht pekuniär beeinflusst ist, steht für Individualität und Gefühl, für weder technisch noch mathematisch kalkulier- oder erfassbare Faktoren. Wie lassen sich diese drei Einflussgrößen miteinander vereinbaren?

Während in der früheren Vergangenheit überwiegend die Handwerksmeister die Regie ihrer Betriebe in der Hand hatten, bestimmt von handwerklicher Erfahrung, ist mit dem Zusammenschluss immer größerer Unternehmenseinheiten das Regiment zunehmend auf Kaufleute und Manager übergegangen, bestimmt von der Gewinnmaximierung und Befriedigung der Aktionärserwartungen. So ziemlich alles wird im pekuniären Maßstab gemessen, auch der Mensch. Mit zunehmendem Alter wird der Zenit der Leistungsfähigkeit überschritten, d.h. dass die Leistung eines älteren Menschen im Sinne von Akkordarbeit sinkt bzw. teurer wird. Deshalb ist der Ersatz durch einen jüngeren aus kaufmännischer Sicht naheliegend. Hinzu kommt das wachsende Geschäft der Dienstleister, indem man Mitarbeiter temporär billig auf Zeit ausleihen kann. Die alten Veteranen wurden und werden teilweise noch heute in die Frühpension oder Arbeitslosigkeit entlassen oder mit einer einmaligen Zahlung abgefunden. Einen Teil der Zeche zahlt der Steuerzahler über die Sozialversorgung und Frühverrentung.

Nach anfänglicher Zurückhaltung erobert sich Glas Schritt für Schritt seinen Platz in der Mikro- und Nanosystemtechnik. Im Gegensatz zu dem einen, ganz definierten Werkstoff Silizium handelt es sich bei Glas aber um eine Werkstoffklasse ganz breit gefächerter Zusammensetzung und damit Eigenschaften. Das bringt für den Produzenten den Nachteil kleiner Mengen zu hohen Kosten, gestattet aber dem Anwender eine gezielte, bestmögliche Auswahl. Folgende Vorteile lassen sich für den Einsatz von Glas im Allgemeinen nennen:

– gegen verschiedenste Medien chemisch beständig;

– in definierten Wellenlängenbereichen transparent;

– elektrisch isolierend oder gezielt leitend;

– einstellbare thermische Dehnung;

– streng linearer Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung;

– biokompatibel bis bioaktiv;

– hohe Alterungsbeständigkeit;

– isotrop oder (mit speziellen Verfahren) anisotrop mikrostrukturierbar.

In der glücklichen Lage, schon eineinhalb Tage vor dem Abflug in den Urlaub frei zu haben, musste ich mich neben dem Packen im Wesentlichen nur noch auf zwei Dinge konzentrieren: das Vorwort fürs Oktoberheft der Galvanotechnik-MST und die Fertigstellung der Einkommensteuererklärung. Im Hinterkopf hatte ich ein paar Gedankensplitter über das Mooresche Gesetz, nach dem sich die Anzahl der Transistoren auf einem handelsüblichen Prozessor etwa alle 18 Monate verdoppelt und wie man das auch in Zukunft durch den Einsatz noch kurzwelligeren Lichtes und geeigneter Lichtquellen erreichen könnte. Anstatt diese Gedanken etwas auszuarbeiten, kollidierte ich heftig mit Murphy's Gesetz und seiner Grundaussage: If anything can go wrong, it will!

In den letzten Jahren ist eine zunehmende Verbreitung des therapeutischen Ansatzes zu beobachten, pathogene Substanzen aus dem Blutkreislauf mittels Apherese zu entfernen [1, 2]. Eine typische Anwendung dieser Methodik ist die extrakorporale Entfernung von Endotoxinen aus Blut zur Prävention von septischem Schock. Das grundsätzliche Problem ist hierbei jedoch, dass bei dem bisher üblichen Verfahren in der Regel nur die Plasmafraktion des extrakorporalen Blutstroms gereinigt werden kann, weil es sonst zu einer Aktivierung der Blutzellen durch die Wechselwirkung mit der Adsorbermatrix kommen kann. Die korpuskulären Bestandteile des Bluts müssen also zuvor über eine Plasmaseparationseinheit abgetrennt und nach der Reinigung des Blutplasmas diesem wieder zugeführt werden. Dies erfordert einen hohen technischen Aufwand und geschultes Pflegepersonal.

Der US-amerikanische Geowissenschaftler Marvin Herndon galt mit seiner Behauptung, dass sich im Erdmittelpunkt auf natürliche Weise ein Kernreaktor gebildet hätte, viele Jahre als Außenseiter, den man am besten nicht einmal ignorieren sollte. Seit er aber 2001 zeigen konnte, dass sein Geo- reaktor das Verhältnis des Heliumisotops 3He zu 4He im Erdmantel erklären kann, gewinnt seine Theorie zunehmend auch in der Fachwelt an Interesse (Quelle: http://www.wissenschaft.de, 18.08.2007). Kernreaktor-Simulationsprogramme des Oak Ridge National Laboratory konnten nicht nur bestätigen, dass unter den berechneten Bedingungen ein Brutreaktor im Erdmittelpunkt operieren könnte. Die Simulationsrechnungen zeigten auch, dass dieser Brutreaktor ein Verhältnis der Helium- isotope 3He und 4He produzieren würde, das erstaunlich gut mit den Werten übereinstimmt, die man in Magma findet, dass aus dem tiefen Erdinnern aufsteigt.

er Einsatz von Wind- energieanlagen im Meer wird von vielen Anlagenherstellern und Anlagenbetreibern als kommendes Geschäftsfeld gesehen. Die Gründe dafür sind unter anderem:

– höhere Akzeptanz durch die Anwohner, da außer Sichtweite;

– Anzahl der Genehmigungen an Land geht zurück;

– höhere Ausbeute wegen der fehlenden Geländekontur und des stetigeren Windes; – größere Anlagenleistungen (5 MW und größer) möglich. Der wirtschaftliche Einsatz unter Offshore-Bedingungen setzt aber voraus, dass die Anlagen ohne aufwendige Reparaturen des Oberflächenschutzes ungefähr 25 Jahre laufen können.

Wer könnte noch an der Klimaerwärmung zweifeln? Selbst amerikanische Politiker sprechen heute über die Klimaerwärmung und die notwendigen Reduzierungen der Treibhausgase. Die Klimaerwärmung ist eindeutig! Mit diesem kurzen, klaren Statement, ausgesprochen im Frühjahr diesen Jahres von Susan Solomon, Co-Präsidentin einer Arbeitsgruppe des IPCC und Forscherin am Earth System Research Laboratory von Boulder, ist der vierte Bewertungsbericht des IPCC (Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) in Paris vorgestellt worden. Ziemlich eindeutig stellt dieser Bericht zum ersten Mal dar, dass die globale Erwärmung seit Mitte des 20. Jahrhunderts auf die Zunahme von Treib- hausgas-Emissionen durch menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist.