Artikelarchiv Galvanotechnik

Künstlerische Metallteppiche: Persische Teppiche gibt es seit mindestens 2500 Jahren und sie sind weltberühmt. Interessanterweise haben Wissenschaftler an der Razi Universität in Kermanshah, Iran, jetzt einen wissenschaftlichen Prozess beschrieben, bei dem konzentrische, Multi­element-Metallteppiche durch das sogenannte One-Pot-Electroplation fabriziert werden. Ein schwe­bendes Stück Nickelschaum als bipolare Elektrode (BPE) wird in einer wässrigen Lösung gedreht, die ein ternäres Gemisch von Metallionen enthält. Ein ausreichendes Gleichstrompotential wird an die Antriebs­elektroden angelegt. Die Parameter Potentialgradient, Rotation und Konzentration/kinetische Polarisation werden variiert, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Die Erzeugung des radialen Multielement-Gradienten wurde in einer „One-Pot“-Galvanisierung für Kunstschmuck getestet.

Steht uns ein schwieriger Winter bevor? Unsere Gedanken sollten im kommenden Winter bei uns, unseren Unternehmen aber auch bei den tapferen Menschen in der Ukraine sein. Im vergangenen Februar, als Wladimir Putin mit seinen sogen. „Special Military Operations“ begann, erkannten wir bald, dass sein Ziel – ganz einfach – darin bestand, das Land militärisch zu erobern. Aber in den letzten Wochen scheint sich das geändert zu haben. Jetzt scheint Putin zu erkennen, dass er nicht in der Lage sein wird, die Ukraine zu erobern, jetzt will er sie offenbar einfach nur zerstören. Mit Raketen und „Kamikaze-Drohnen“ zielt er nicht auf militärische Einrichtungen, sondern auf Kraftwerke, Stromleitungen, Wasserwerke, Schulen, Wohnhäuser etc. Mit Raketen und Drohnen, die Hunderte von Kilometern entfernt gestartet werden, sind seine Soldaten keiner Gefahr ausgesetzt.

Am Oberflächentechnischen Institut Bodensee in Buchheim werden Anlagen zur Galvanisierung von Bauteilen in einem geschlossenen System entwickelt. Mit dieser sogenannten Gramm Selektiv Technik (GST) wurden vor rund 40 Jahren auch wesentliche Bauteile des Teilchenbeschleunigers LHC beschichtet. Die GST-Technologie ist inzwischen weltweit gefragt.
Sie ist als Weltmaschine bekannt. Mit ungeheurem technischem Aufwand und Milliardensummen aus 23 Ländern errichtet, dient sie der Erforschung der Elementarteilchen, den kleinsten Bestandteilen der Materie. So sollen neue Erkenntnisse über die Naturgesetze gewonnen werden. Die Rede ist vom Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) am Forschungszentrum Cern in Genf, einer gewaltigen 30 Kilometer langen Röhrenkonstruktion, die u. a. von supraleitenden Elektromagnetspulen eingefasst ist, um die Teilchen mit einem starken magnetischen Feld auf Kurs zu bringen und dort zu halten. Wegen seiner gewaltigen Dimensionen liegt der Teilchenbeschleuniger sowohl auf schweizerischem als auch auf französischem Staatsgebiet.

Dr. Michael Zöllinger, Geschäftsführer und Leiter Forschung & Entwicklung bei der Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co. KG

Dr. Zöllinger, Ihr Unternehmen feiert in diesem Jahr 110jähriges Jubiläum. Welche Meilensteine gibt es in dieser langen Zeitspanne?
Schlötter wurde 1912 in Leipzig gegründet und zog später in den Berliner Bezirk Adlershof um. 1944 erfolgte kriegsbedingt ein erneuter Umzug nach Geislingen, wo wir seither organisch gewachsen sind. Der Gründer hat das Unternehmen als elektrochemisches Forschungslaboratorium aufgebaut und ihm so seinen Markenkern gegeben. Heute arbeiten allein 45 der 200 Mitarbeiter am Standort in der Forschung und Entwicklung. In den 1960er Jahren folgte die Internationalisierung. Heute sind wir in Irland, England, Schweden, Singapur und China mit Standorten vertreten.

Im Jahr der Fassungslosigkeit lernen mit Unwägbarkeiten umzugehen.
„Liebe Manuela, ich bin sehr traurig, denn M. ist gestern sanft entschlafen. Stille Grüße S.“
Ich bin fassungslos! Vor einem Monat waren die Ärzte noch zuversichtlich. Die Chemo hat gegriffen. Und jetzt …. ?!?! Doch nicht geschafft. Ende. Aus. Aus dem Leben gerissen. Mit 61 Jahren. In einem Lebensabschnitt, wo sie erst vor ein paar Jahren den Schritt in die Selbstständigkeit gewagt hat. Voller Elan und Zuversicht all ihre Expertise weitergeben wollte. Sie so voller Hoffnungen war. 2022 wird bei mir eingehen in die Geschichte als Jahr der Fassungslosigkeit.
Ich bin fassungslos über
• die grauenhafte Gewalt und die schrecklichen Eskalationen im Ukraine-Krieg.
• massive Unterdrückung und Erniedrigung eines Geschlechts. Von 50 % der menschlichen Bevölkerung. Und das nicht nur im Iran und in Afghanistan.
• die grässlichen Hiobsbotschaften über die steigende Inflation, galoppierende Energiepreise, existenzbedrohende Situationen.

Haftfestigkeitsprobleme und Rauheiten von Zink-Nickel Schichten:
Wir lassen Stahlteile extern am Gestell Zink-Nickel beschichten. Der Grundwerkstoff ist 1.0503 nach EN 10277-2. Die Beschichtung soll nach DBL 8451.76 erfolgen. Die von uns beauftragte Galvanik beschichtet die Teile in einem alkalischen Bad und liefert immer wieder fehlerhafte Teile, wobei die Fehlerbilder recht unterschiedlich sind. Am häufigsten treten Abplatzer der Schicht auf. Diese zeigen sich an Kanten, Rändern und bevorzugt an mechanisch bearbeiteten Stellen. Blasen sind nicht zu erkennen. An denselben Flächen gibt es oft Rauheiten, diese Stellen weisen meist eine mattere, leicht dunklere Oberfläche auf.
Einige Teile weisen eine unschöne oder nicht einheitliche Optik auf. Dies zeigt sich in schwarzen Flecken und „Punktewolken“, wobei letztere rund ein Viertel der Oberfläche betreffen.

Unter der Rubrik: Aus der Praxis für die Praxis wurde 1991 in der Zeitschrift Galvanotechnik das Problem der Entstehung abgegrenzter „Glanzstellenflecken“ bei der Reingoldabscheidung besprochen, die sich nicht nur optisch von den sie umgebenden Flächen unterschieden, sondern auch die Schichtdicke in den Flecken und der jeweiligen Umgebung verschieden war. Der befragte Experte wies in seiner Antwort darauf hin, dass diese flächenmäßigen Strukturunterschiede mit einer lokal unterschiedlichen Inhibition durch Glanzbildner und entsprechend lokal unterschiedlicher Stromdichten zusammenhängen könnten, und dass ähnliche Befunde auch bei Zinn-Bleischichten auf Leiterplatten sowie der Kupfer- und Nickelabscheidung beobachtet worden sind. Als wahrscheinlichste Ursache für die unterschiedlich starke Inhibition und die damit verbundenen Schichtdickenunterschiede führte der Experte die bereits von Fischer und Matschke beschriebenen Strömungsplastiken an, wobei interessanterweise vom Experten diesem Phänomen eine S-förmigen Stromdichte-Spannungskennlinie zugeordnet wurde.

Beim Laserauftragsschweißen werden Metallschichten auf Werkstücke aufgeschweißt oder additiv ganze Bauteile Schicht für Schicht gefertigt. Das Fraunhofer IPT hat das Verfahren mit Draht als Schichtwerkstoff jetzt mit dem sogenannten optischen Kohärenztomografieverfahren kombiniert. Auf diese Weise soll der Prozess künftig zu einem vollwertigen 3D-Druckverfahren werden.
Prozessstabilität und -kontrolle sind beim Laserauftragschweißen (Laser Metal Deposition, LMD) von großer Bedeutung: Auf Störungen und Abweichungen muss idealerweise sofort und ohne Verzögerung reagiert werden, um Prozessabbrüche zu verhindern. Hier sind maschinenintegrierte Überwachungssysteme gefragt, die die Prozesse an Ort und Stelle prüfen und Korrekturen veranlassen können.

Wolfram ermöglicht die Funktionalisierung von Oberflächen in vielfältiger Weise, etwa durch Korrosions- und Strahlenschutz und thermische Leitfähigkeit. Nun ist eine Mischkristall-Legierung in Pulverform entwickelt worden, deren Einsatz im 3D-Druck oder in Beschichtungsverfahren möglich ist. Wolframlegierungen (WNiFe/WNiCu) werden wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit gegen Metallschmelze sowie ihrer hohen thermischen Leitfähigkeit beim Aluminiumkokillengießen genutzt. Aber auch in der Werkzeugherstellung und zur Abschirmung von Alpha- und Gammastrahlung ist das Schwermetall mit der vergleichbaren Dichte zu Gold nicht mehr wegzudenken. Allerdings besitzt Wolfram mit rund 3.400 °C den höchsten Schmelzpunkt aller chemischen Elemente und ist deshalb sowie aufgrund seiner Mohshärte von 7,5 nur sehr schwer zu bearbeiten. Infolgedessen muss für Bauteile mit komplexeren Formen, wie etwa Kurven oder konische Bohrungen, häufig auf den einfacher modellierbaren Warmarbeitsstahl ausgewichen werden.

Die galvanotechnischen Betriebe leisten mit ihren Innovationen, wie neuartigen Oberflächen für Solarzellen, einen großen Beitrag für den Klimaschutz. Doch als energieintensive Betriebe müssen sie auch ihre eigenen Treibhausgasemissionen reduzieren. Was ist hierfür die richtige Strategie? Welche Maßnahmen sind sinnvoll? Und wofür gibt es Fördermittel?
Eine Frage stellt sich zuerst: Warum sollte das Unternehmen Anstrengungen für den Klimaschutz auf sich nehmen? Dafür sprechen viele Gründe. Neben dem naheliegendsten, nämlich der Notwendigkeit zu mehr Klimaschutz generell und dem wachsenden Bewusstsein darüber in der ganzen Gesellschaft, gibt es für Unternehmen zahlreiche weitere: Die meisten Maßnahmen tragen dazu bei, die Preis- und Versorgungssicherheit zu erhöhen. Und weil immer mehr Unter-
nehmen beim Einkauf auf den CO₂-Fußabdruck der Produkte oder Dienstleistungen achten, dienen Klimaschutzmaßnahmen auch der Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens.

Erster Kongresstag nach der Eröffnung war der 15. September. Jetzt startete das Vortragsprogramm im Congress Center am Rande des Leipziger Messegeländes. Rund 50 der 90 Vorträge wurden an diesem Tag gehalten. Ein großer Block beschäftigte sich dabei mit Klimaneutralität & Energie- und Ressourceneffizienz (lesen Sie hierzu auch unseren Artikel „Der Weg zum klimaneutralen Unternehmen“ auf S. 1457). Eigens wegen der Energieproblematik infolge des Ukrainekriegs hatte der ZVO ein Energieforum initiiert, das den Tag einleitete.

Die Versuche mit Sattdampf als Medium zur Reinigung von Oberflächen waren Inhalt der letzten Folgen der Serie. Nun folgen Versuchsbeschreibungen, Versuchsergebnisse sowie die Evaluierung technologischer Parameter für eine erfolgreiche Oberflächenreinigung.
Entfernen von Schmutzfilmen mit Heißdampf auf außenliegenden regelmäßigen und unregelmäßigen Flächen: Die zielsichere Reinigung von Draht, Blechen, Formprofilen und unregelmäßigen Oberflächen mittels Heißdampf wird im Folgenden erklärt. In der Praxis arbeitende Reinigungsanlagen der Heißdampftechnologie zeigen die Umsetzung der Theorie in die Praxis. Berechnungen und Diagramme zur Auswahl der technologischen Parameter werden aufgezeigt.

Plating on titanium has long been considered extremely difficult. For successful plating on titanium, the chosen process must ensure to complete removal of the native oxide before proceeding for plating. Processes of electroless nickel, gold plating, and blackening of electroless nickel on titanium alloys are discussed in the article. Titanium surfaces are always covered by a tenacious titanium oxide film that interferes with the good bonding of plating metal to substrate. The problem is severe when the parts are heat treated. Furthermore, titanium reacts with the oxygen that is produced by many pre-plating processes forming instantaneously a passive oxide film on the underlying substrate. The common alkaline cleaning or acid etching methods are not sufficient to remove it.

Titan ist mit etwa 0,4 % zehnthäufigstes Element in der Erdkruste. Dort kommt es vor allem in Form des Ilmenits, einem Eisentitanat, sowie des Rutils, einem Kalziumtitanat vor. Wenig ergiebig ist die Gewinnung aus Meerwasser mit Gehalten zwischen 1–2 mg Titan/m3. Die Titan-Gewinnung aus Erzen erfolgt in zwei Stufen, wobei die erste, die Isolierung des Titandioxids nach dem Sulfat- und Chlorierungs-Verfahren zur wichtigen Handelsform des Titans führt, während im zweiten Schritt das Titan über die Reduktion durch sehr unedle Metalle zugängig ist.

In seinem Essay „Der Igel und der Fuchs“, in dem Ideenhistoriker Isaiah Berlin das Geschichtsverständnis von Leo Tolstoi beschreiben will, erklärt er zuerst den wunderlichen Titel, der auf den griechischen Dichter Archilochos zurückgeht, von dem zu lesen ist: „Der Fuchs weiß viele Dinge, aber der Igel weiß eine große Sache.“ Berlin unterteilte große Geister auf diese Weise in Kategorien, zum Beispiel Dante als Igel und Shakespeare als Fuchs, was er fortsetzte, um Goethe und Joyce den Füchsen und Proust und Dostojewski den Stacheltieren zuzuschlagen. Die Unterscheidung erlaubte es Berlin, Tolstoi durch den animalischen Gegensatz zu verstehen. Der russische Dichter war nämlich seiner Natur nach ein Fuchs, der glaubte, ein Igel zu sein. 

Neuer Spitzenmann bei AD
Übernimmt die AD-Präsidentschaft in wirtschaftlichen turbulenten Zeiten: Rob van Gils

Galvaniseur übernimmt Ruder bei Anke
Tobias Wesselow wechselte vom Feuerverzinker Coatinc zu Anke nach Essen

Telekommunikationsprofi leitet Rosenberger-Tochter
Die Geschäfte mit Antennen anschieben soll Reine Eriksson

• Neues Prüflabor b-lab bei BIA
• Schweizer Galvanikfirma feierte 35jähriges Jubiläum
• Stühlerücken bei der Fraunhofer-Gesellschaft
• DEKRA: Sicherheitsdatenblätter zügig aktualisieren!
• Wärmebehandlung mit Oberflächenschutz
• Oberflächen-Firmengruppe sichert Energieversorgung mit PPA-Vertrag
• Schlötter: Outdoor-Training für Auszubildende
• parts2clan: Auf dem Weg zu alter Stärke
• Automobilsektor verbraucht enorm viel Silber
• BASF eröffnet Zentrum für angewandte Oberflächentechnik in Shanghai

Titan wird u. a. in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik als Werkstoff eingesetzt. Das vergleichsweise leichte Metall verfügt über eine hohe Zugfestigkeit im Verhältnis zur Dichte, hält hohen Temperaturen stand und ist sehr korrosionsbeständig, kurzum es ist fest, leicht und widerstandsfähig, was es für Anwendungen über den Wolken, im Welt­all sowie z. B. als Implantat prädestiniert. In dieser Ausgabe betrachten wir das Metall aus zwei verschiedenen Per­spektiven: Aus physikalisch-metallurgischer sowie aus galvanotechnischer Sicht. Letztere stammt aus der Feder unseres langjährigen ­Autors Dr. Amand Kumar Sharma, ehemals Wissenschaftler am indischen Raumforschungs­zentrum. Während Leichtbau in der Luft- und Raumfahrt seit jeher bedeutsam war, ist er auch in anderen Bereichen wie dem Automobilbau in den vergangenen beiden Jahrzehnen immer wichtiger geworden.

Kyu Hwan Lee, Ph.D. ist u. a. leitender Forscher in der Abteilung für Elektrochemie des Koreanischen Instituts für Materialwissenschaften (KIMS). Lee und weitere koreanische Wissenschaftler trafen auf den Oberflächentagen u. a. Prof. Andreas Bund und Prof. Timo Sörgel. Diese hatten mit einer deutschen Forscherdelegation vorher Korea besucht. Die Forschungskooperation soll Synergien in der Oberflächentechnik entwickeln.

Sie sind wegen eines deutsch-koreanischen Forschungsaustauschs in Deutschland. Worum geht es dabei?

Lee: Wir kooperieren bereits seit sechs Jahren mit deutschen Forschern. Aktuell beschäftigen wir uns mit der Abscheidung von Metallen in ionischen Flüssigkeiten und umweltschonender Beschichtung. Im vergangenen Jahr haben wir mit einem gemeinsamen internationalen Forschungsprojekt begonnen. Dabei geht es um die cyanidfreie Hartsilberbeschichtung.

DIN EN ISO 7784-3:2022-02 (Entwurf): Beschichtungsstoffe – Bestimmung des Abriebwiderstandes – Teil 3: Verfahren mit schleifpapierbelegtem Rad und sich hin- und herbewegender Probe (ISO/DIS 7784-3:2021); Deutsche und Englische Fassung prEN ISO 7784-3:32021

DIN CEN ISO/TR 19402:2022-02: Beschichtungsstoffe – Haftfestigkeit von Beschichtungen (ISO/TR 19402:2018); Deutsche Fassung CEN ISO/TR 19402:2020

DIN EN IEC 60079-10-1 (VDE 0165-101):2022-02: Explosionsgefährdete Bereiche – Teil 10-1: Einteilung der Bereiche – Gasexplosionsgefährdete Bereiche (IEC 60079-10-1:2020 + COR1:2021); Deutsche Fassung EN IEC 60079-10-1:2021