Artikelarchiv Galvanotechnik

Wissenschaftler der Technischen Universität Dresden entwickelten eine integrale Fertigungstechnologie zur Herstellung komplexer patientenspezifischer Stentgrafts mittels Jacquard-Spulenschützen-Webtechnologie. Herausforderung patientenindividuelle Implantate: Der demografische Wandel der Gesellschaft führt zu einem hohen Anteil von Personen mit behandlungsbedürftigen Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems. Kardiovaskuläre Erkrankungen sind in Deutschland mit über 340 000 Fällen bereits heute die häufigste Todesursache. Die Inzidenz von Aortenaneurysmen, also Aussackungen der Hauptschlagader führt zu Fallzahlen von ca. 364 000 allein in den OECD Ländern. Zur Behandlung solcher Aneurysmen werden sogenannte Stentgrafts eingesetzt, die den natürlichen Aortenverlauf wiederherstellen und das ausgesackte Gefäß somit ersetzen (Graftfunktion) und den Blutfluss durch Offenhalten mithilfe von Stentstrukturen gewährleisten (Stentfunktion). Derzeit erfolgt die Herstellung von Gefäßprothesen auf Basis maschinell gewebter Schläuche.

Die Pandemie hat viele Hobbies aufleben lassen und Strick-, Häkel-, und Nähanleitungen werden getauscht: vom Häkelgemüse über Strickhähnchen bis hin zu Großwildtrophäen, etwa ein aus Tweed und Wachstuch genähter Nashornkopf zum an die Wand hängen, oder naturgetreu nachempfundene genähte Organe wie Hirne oder Herzen. Das alles zeigt die Vielseitigkeit, die textile Materialien möglich machen. Im Bereich der medizinischen Textilien kommen einem zuerst Verbandszeug, Wattierungen und Masken in den Sinn. Textilien werden aber weit über diese Beispiele hinaus in der Medizin eingesetzt, sie eignen sich als Implantate um Sehnen, Gelenkbänder, oder Blutgefäße zu regenerieren oder zu ersetzen. Ein wesentlicher Vorteil textiler Implantate liegt in ihrer hohen Bioverträglichkeit, die nicht zuletzt durch ihre Flexibilität bestimmt ist.

• Reagieren, bevor das Licht ausgeht
• Güterbahnen fahren weiter zuverlässig
• Thermomagnetische Generatoren erzeugen Strom aus Abwärme

– Teil 1 – Der folgende Beitrag widmet sich der erneuerbaren Wärmebereitstellung in Unternehmen der Oberflächenbearbeitung, mit dem Fokus auf der Bereitstellung solarer Prozesswärme. Ausgehend von der Darstellung der Notwendigkeit dieser Thematik, gehen die Autoren auf das Potential solarthermischer Wärmebereitstellung in Industrie sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) ein. Im Folgenden werden das breite Anwendungsgebiet und mögliche Wärmesenken diskutiert, bevor der technische Hintergrund über Aufbau und Funktionsweise einer thermischen Solaranlage dargelegt wird. Insbesondere die Integration der erneuerbaren Wärme stellt eine große Herausforderung dar, weshalb die Autoren auch hierauf vertieft eingehen. Neben den technischen Fragestellungen muss auch die Wirtschaftlichkeit stimmen. Die Informationen zu Förderung und Turn-Key-Kosten münden in der Berechnung von solaren Wärmegestehungskosten und dem Geschäftsmodell Contracting. Wie eine Anlage tatsächlich sinnvoll ausgelegt werden soll, erfährt der Leser in dem Abschnitt zur Vorauslegung und Machbarkeitsabschätzung, bevor die aktuelle Marktentwicklung sowie Best-Practice-Anlagen vorgestellt werden.

Dass die Bahn ein sicheres Verkehrsmittel ist, ist bekannt; auch sind Züge energieeffizient und damit umweltfreundlicher als Lastkraftwagen unterwegs. Trotzdem werden in Deutschland nur 19 Prozent der Tonnenkilometer von Güterzügen erbracht und die Lkw übernehmen sage und schreibe 81 Prozent. Woran liegt es, dass so viele Lkw die Autobahnen verstopfen? Das gut ausgebaute Straßennetz ermöglicht den Transport von Waren mittels Lkw kostengünstig und kurzfristig. Und weil die Lkw immer mehr den Gütertransport übernahmen, wurden Eisenbahnstrecken still gelegt, Gewerbegebiete fernab von Schienen, aber in der Nähe von Autobahnen – die schon als größte Warenlager überhaupt bezeichnet wurden – geplant und gebaut. Dieser über Jahrzehnte dauernde Prozess soll nun gestoppt werden.

• Neueste Trinkwassernormen schon jetzt erfüllen
• ISO/PAS 45005: Neuer Leitfaden für den Arbeitsschutz
• TRGS 510 – Technischen Regeln für Gefahrstoffe
• Fehlfunktion von Fahrhilfen und Sicherheitseinrichtungen in modernen Pkw
• Gefahrstoffdepot PolySafe wächst weiter
• Zehn Jahre i.safe Mobile

Vier exemplarische, sich tatsächlich zugetragene Unfälle und Schäden in den vergangenen Jahren zeigen, wie wichtig vorgegebene turnusmäßige technische Wartungen von Prozesswasser- und Abwasseranlagen zu nehmen sind. Fall 1: Ein Betrieb mit Edelstahlbeize. Bei der Besichtigung der ca. 30 Jahre alten Abwasseranlage fielen Korrosionsspuren an dem stahlarmierten (und in PP eingekleideten) Rechteckbehälter auf. Eine weitere Korrosion der Stahlarmierungen – gerade bei diesem Fabrikat – würde beim Befüllen des Chargen-Reaktionsbehälter diesen zum Platzen bringen. Den Hinweis auf diese Gefahr erhielt der Betreiber umgehend. Drei Monate später erhielt der Experte den Anruf, der Fall war eingetreten. Fall 2: Ein Angebot über eine neue Rohrbatterie für eine Ionenaustauscher-Kreislaufanlage wurde vorgestellt. Die Hauptleitung bestand aus einer ca. 35 Jahre alten PVC-Leitung, DN 125 (mm).

Um die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie in puncto Rohstoffversorgung zu stärken, entwickelten das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und die Cronimet Ferroleg GmbH ein laserbasiertes Sortierverfahren für Metallschrott namens PLUS. Ein neuer Sensor macht das Recycling metallischer Rohstoffe dabei um ein Vielfaches effizienter, als es bislang möglich war. Einen Schritt weiter geht das EU-Projekt „REVaMP“. Darin bringen die Experten des Fraunhofer ILT ihre Expertise seit Januar 2020 im Bereich der Materialanalytik auch auf europäischer Ebene ein und leisten damit einen wichtigen internationalen Beitrag zur langfristigen Sicherung einer ressourceneffizienten Rohstoffversorgung. Der Produktionsstandort Deutschland und damit auch unser gesellschaftlicher Wohlstand hängen in hohem Maß von der Verfügbarkeit metallischer Rohstoffe wie Chrom, Nickel, Kupfer oder Kobalt ab.

Vernünftige politische Entscheidungen statt pathetischer Reden: In den zurückliegenden Tagen wurde ich von vielen Firmen mit Pressemeldungen bombardiert, die den Welt-Wassertag (jeweils am 22.3.) zum Anlass nahmen, ihre Produkte zu bewerben, die Wasser sparen und/oder reinigen. Das ist natürlich löblich und so forschte ich nach ähnlich löblichen Gedenktagen. Da gäbe es beispielsweise den Tag der Kleinst-, Klein- und mittleren Unternehmen. Wir denken an jenem Tag (27.6.) ganz fest an alle Tante-Emma-Läden und ihren Kampf gegen Lidl. Oder an die Kleinstbauern in Afrika, die ihren Weizen nie so billig produzieren können, wie die Agrarriesen Amerikas. 28.4.: Der Tag des Gesundheitsschutzes am Arbeitsplatz. Spontan fallen mir da die Beschränkungen des Chrom (VI)-Prozesses durch REACh in Europa ein. Super! Ab sofort werden solche Anwendungen in Dritt- oder Schwellenländer verlagert, wo die Chromsäure schließlich unbehandelt in einem Fluss landet.

• Intelligente Roboter bekämpfen Viren und Bakterien
• Sieger des Wettbewerbs „Excellence in Production“
• Leitfähigkeit von Halbleitern
• Nachwuchswissenschaftler ausgezeichnet
• Actinoide mit hochintensiver Synchrotronstrahlung untersucht
• Atomdünne Beschichtungen für Raumfahrzeuge
• Leistung steigern mit Multilayer-Diamantschichten
• Trockenfrüchte im Ionenwind

Klebverbindungen haben Vorteile, müssen dabei jedoch viele anwendungsspezifische Anforderungen erfüllen: die Komponenten müssen chemisch passen und auch wirtschaftlich muss die Verbindung sein. Klebverbindungen haben in der industriellen Fertigung einen sehr hohen Stellenwert. Kleben ermöglicht die flächige Verbindung unterschiedlichster Materialien, ohne dass diese an der Verbindungszone in ihren Eigenschaften beeinflusst werden. Die Werkstoffe werden weder hocherhitzt wie beim Schweißen noch durch das Bohren von Löchern geschwächt, wie das bei Schraubverbindungen der Fall ist. Ohne den Einsatz von Klebstoffen sind Leichtbaukonstruktionen und viele Verbundwerkstoffe nicht realisierbar. Viele Klebstoffe erfüllen neben der Aufgabe der Verbindung von Materialien außerdem noch zusätzliche Funktionen wie Abdichtung, Isolierung oder Dämpfung. Die Applikation von Klebstoffen kann leicht in vollautomatische Produktionsverfahren für große Stückzahlen integriert werden, so dass Klebungen oft die wirtschaftlichste Methode der Materialverbindung darstellen.

Roboter beschäftigen die Phantasie der Menschen schon seit Jahrhunderten. Die Bezeichnung selbst stammt aus dem tschechischen Drama „R. U. R.“ (Rossum’s Universal Robots), das am 25. Jänner 1921 uraufgeführt wurde und in diesem Jahr sein hundertjähriges Jubiläum feiert. Der Begriff „Roboter“ ist vom tschechischen „robota“, etwa „Fronarbeit“ oder „Schwerstarbeit“, entlehnt. Der tschechische Schriftsteller Karel Čapek (1890–1938) hat in diesem Drama ein düsteres Endzeitszenario entwickelt, in dem von Menschen geschaffene Roboter diesen zwar die Arbeit abnehmen und für sie Krieg führen, sie aber verachten und letztendlich ausrotten. Die Roboter, selbst zwar sterblich, da ihre Nutzungsdauer begrenzt ist, machen zuletzt einen evolutionären Sprung, in dem sie die Möglichkeit finden, sich zu paaren und zu vermehren.

Andreas Moje – Er ist Automotive Manager im Zentralverband Oberflächentechnik, Hilden:
„Galvanotechnik“: Herr Moje, geht das automobile Zeitalter zu Ende? Andreas Moje: Auch wenn der eine oder andere das Totenglöckchen läutet, ganz so schnell wird das Auto sicher nicht verschwinden! Es ist für mich noch nicht absehbar, wann die Notwendigkeit und der Wunsch, sich individuell fortbewegen zu können, so irrelevant geworden sein soll, dass es zu einer massenhaften Abkehr vom Automobil kommt. Aber natürlich gibt es eine wachsende, insbesondere im urbanen Umfeld lebende, Gruppe von Menschen, für die das Auto schon heute keine große Rolle mehr spielt.Aber vom Ende des Zeitalters kann noch keine Rede sein.

Zn-Mn Anoden und Meereswasser-Elektrolyt: Am College of Engineering der Oregon State University in den USA haben Forscher eine spezielle Anode für Akkus entwickelt, die in der Lage ist, Meereswasser statt organischen Lösungsmitteln als Elektrolyt zu nutzen. Die nanostrukturierte Legierung ist auf Zink und Mangan basiert. Die Bildung von Dendriten wird durch Oberflächen-Reaktionsthermodynamik und Reaktionskinetik unterdrückt. Sehr hohe Stabilität über mehrere Tausende Zyklen wurde beobachtet. Weil Zink-Ionen bivalent sind, ist die Energie-Dichte wesentlich höher als bei Lithium-Akkus.

Winds of Change: Die „Galavanotechnik“ hat weltweit ihre Leser, aber die meisten von ihnen leben hier in Europa, und in den meisten Dingen leben wir einen europäischen Lebensstil, sowohl bei der Arbeit als auch zu Hause und in unserer Freizeit. Aber es gibt eine große Ausnahme. Wenn es um Computer und das Internet geht, sind die USA dominant. Computer-Hardware und die Software, die ich benutze, um diesen Brief zu schreiben, sind entweder amerikanisch oder werden in Fernost für amerikanische Firmen hergestellt. Ich persönlich bin froh und akzeptiere diese Situation. Aber dann kommen wir zu den so genannten Big Tech – Amazon, Google, Facebook, und die ganzen Social Media wie Twitter, Facebook, WhatsApp und andere. Und mit diesen sind viele Menschen überhaupt nicht glücklich.

Einhundertziebzehn Jahre ist das Haus alt. Das Dach ist tief heruntergezogen, graubraune Ziegelsteine tragen es. Davor, auf kunstvoll verlegtem Kopfsteinpflaster, stehen Wagenräder und über der Tür hängen Hufeisen. Der rechte Türflügel ist beschnitzt. Die Schnitzerei verrät, dass ein gewisser Jakob Joss 1832 Begründer einer Dynastie von Schmieden war, die vier Generationen hier, in Huttwil, Kanton Bern, ihr Handwerk betrieb. Gebaut wurde die Schmiede in der zweiten Generation 1904 von einem gewissen Adolf Joss. 100 Jahre später übernahm der heutige Inhaber Reto Zürcher das Anwesen. Der hatte zuvor zwar Schmied und Hufschmied gelernt, während seiner Ausbildungszeit aber fast nur Schlosserarbeiten verrichtet. Zürcher: „Schmied war damals schon ein aussterbendes Handwerk und mein Arbeitgeber machte seinen Umsatz hauptsächlich mit zuschneiden, zusammenschweißen, montieren. Wenige in Auftrag gegebene Schmiedearbeiten beschränkten sich auf die Anfertigung von hochwertigen Werkzeugen für Handwerksbetriebe, Geländer und Gartenzäune.

Das neue Kontrollsystem GalTest vom italienischen Hersteller La Fonte analysiert Parameter galvanischer Bäder – und das alles in einem Gerät. La Fonte, bekannt aus den Fachgebieten der Filtrationsaufbereitung, der Reinigung von galvanischen Bädern, Rückgewinnung von Edel- und Nichtedelmetallen, hat kürzlich ein Kontrollsystem namens GalTest, für die Analyse von galvanischen Bädern entwickelt und auf den Markt gebracht. Der große Vorteil dieses Geräts ist, dass die gesamte Instrumentierung für den Betrieb in einer einzigen kleinen und funktionellen Struktur konzentriert ist, die aus feuerfestem und flammhemmendem Polypropylen (PPS) gebaut ist. Der Prüfflüssigkeitsbehälter (die sogenannte Zelle) ist ebenfalls auf einem abnehmbaren Wagen aus PPS, mit einem System zum Auffangen eventuell austretender Tropfen positioniert.

Bei der Académie des Sciences in Frankreich wurde um 1840 eine Kommission von fünf Wissenschaftlern unter der Leitung des angesehenen Jean Baptiste Dumas gebildet [1], um über die in den Ausführungen von Professor de la Rive in Genf in dem Zitat: „brachten mich längst auf den Gedanken, ob man nicht eine Goldauflösung durch den elektrischen Strom so zersezen kann, daß sich das Gold Molecul für Molecul auf den zu vergoldenden Gegenstand ablagert“ [2] vorgeschlagenen Methoden zur Vergoldung von Silber- und Platindrähten im Eintauchverfahren zu berichten. Großes Interesse an diesem Thema hatte auch das französische Finanzministerium, da die Befürchtung bestand, dass die Reinheit der verwendeten Metalle Gold und Silber in den französischen Münzen abnehmen würde. Auch versprach sich das Ministerium mit den in jener Zeit neuen und unbekannten Verfahren potentielle Betrügereien unterbinden zu können. Besonders erfolgversprechend und damit untersuchungswürdig war die Vergoldung aus wässrigen Lösungen, da mit dieser Technik die Prägung der Münze nicht negativ beeinflusst wurde [3].

Wir sind Hersteller von Musikinstrumenten und haben gefräste Messingteile, die Schwarz beschichtet werden sollten. Anfragen bei mehreren Galvaniken führten zu sehr unterschiedlichen Aussagen. Schwarz verchromen geht nicht, da die Teile scharfkantige Innenecken haben und da die Verchromung nicht funktioniert. Nun haben wir einige Teile schwarz verzinken lassen. Die Galvanik brachte noch eine Zwischenschicht aus Nickel auf. Das Problem ist vor allem die Haftfestigkeit auf dem CuZn39Pb3. Wir bräuchten Vorschläge für schwarze Beschichtungen, die auf dem Messing haften, um anschließend eine geeignete Galvanik auswählen zu können. Sie verwenden bleihaltiges, sog. „Automatenmessing“. Dabei handelt es sich um eine Ausscheidungslegierung. Das Blei ist hier nicht gleichmäßig, wie Kupfer und Zink, in der Legierung verteilt, sondern punktuell konzentriert. Blei kann bei der Vorbehandlung schwerlösliche Salze, etwa Bleisulfat (PbSO₄) bilden. Schwer löslich bedeutet in diesem Fall, dass es praktisch unlöslich ist und an der Oberfläche haften bleibt. Bei Trommelware wird es i. d. R. abgerieben, eine 100%ige Garantie dafür gibt es aber nicht. Bleibt es haften, wird anschließend drüber galvanisiert und an diesen Stellen entstehen Haftungsprobleme. Salopp gesagt bastelt man sich hiermit einen Blei-Detektor.

Lochfraßkorrosion – abschließende Bemerkungen: Die häufigste Korrosionsart bei Aluminium ist die Lochfraßkorrosion. Sie frisst punktweise Löcher in die Oberfläche, d. h. sie ist inhomogen verteilt. Damit erhebt sich die Frage, wie „Lochkeime“ entstehen und wachsen. Die Oxidschicht hemmt damit sowohl die anodischen Reaktionen (Metallauflösung), als auch die kathodische Reaktion (in der Regel ist das die Reduktion von im Elektrolyten gelösten Sauerstoff). Die Veränderung des Elektrodenpotentials bewirkt lediglich eine Änderung der Schichtdicke der Sperrschicht. Fließt ein noch messbarer Reststrom, so handelt es sich um Reaktionen an Fehlstellen der Schicht.