Artikelarchiv Galvanotechnik

Digital ist nicht gleich digital. Denn eine digitale Lösung hilft nur dann, wenn sie auf die Arbeitsprozesse eines Betriebs zugeschnitten ist. Jeder Betrieb in der Oberflächentechnik hat seine eigenen Abläufe und Strukturen – doch die ganze Branche hat mit ähnlichen Herausforderungen zu kämpfen. Kunden fordern immer knappere Wunschtermine, die Losgrößen einzelner Aufträge schrumpfen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Qualitätssicherung. Daraus resultieren oft ähnliche Fragestellungen, wie zum Beispiel: Wie können wir unseren Kunden unkomplizierter Auskunft über den Stand ihrer Ware erteilen? Wo können wir Zeit einsparen? Möglich wird das mit den Mitteln der Digitalisierung. Die Oberflächentechnik ist eine vielschichtige Branche mit unterschiedlichsten Unternehmen. Von der Fünf-Mann-Firma bis zu Unternehmensgruppen mit mehreren Standorten und hunderten Mitarbeitern ist ein breites Spektrum vertreten.

Die Steuerung des in Teil 6 vorgestellten Dampfkessels hat viele Varianten. In diesem Teil der Artikelserie geht es um Regler und Ventile, Kondensationssysteme sowie die elektrogalvanische Spannung des Dampfes von Kesseln mit Heizleistungen von 7–30 kW. Würde der Wasserstand im Kessel nicht sicher überwacht werden, wären die Folgen katastrophal. Wenn der Wasserstand zu stark absinkt und die Kesselrohre außerhalb des Wassers sind, überhitzen die Kesselrohre auf mehr als 500 °C, was zu einer Explosion des freien Wasserstoffs führen würde. In diesem Falle wäre eine Knallgasexplosion die Folge. Wenn der Wasserstand zu hoch ist, könnte das Wasser in das Dampfsystem laufen und den Dampfprozess unterbrechen. Aus diesem Grund wird das Niveau mit Kontrollen reguliert.

Das Entgraten von Bohrungen, die sich im Inneren von Werkstücken schneiden und kreuzen ist schwierig. In einer Untersuchung wurden Werkstücke aus Automaten- oder Vergütungsstahl sowie einer hochfesten Aluminiumlegierung, die alle äußerst komplizierte Entgratsituationen aufwiesen, mit unterschiedlichen Methoden entgratet und verglichen. In diesem ersten von zwei Teilen wird die Performance einiger gängiger Verfahren betrachtet. Entgraten ist in der Metallbearbeitung ein Arbeitsgang, der in der Folge sehr vieler Verfahren erforderlich wird. So sind beispielsweise Gussteile ohne Gussputzen nicht verwendbar, bei Tiefziehteilen muss in der Regel ein Rand abgeschnitten werden und bei Bohrungen folgt meist ein Senken. Liegen die Grate gut zugänglich im Außenbereich der Werkstücke, stellt das Entgraten meist keine technische Schwierigkeit dar und muss lediglich mit einem der vielen bekannten Verfahren eingeplant werden.

Seit Anfang des Jahrtausends ist Methansulfonsäure für die Galvanotechnik und andere Anwendungsgebiete in zunehmendem Maße verfügbar. Neben dem Verzinnen von Bandstahl ist die „grüne Säure“ auch für weitere elektrolytische Abscheidungsprozesse geeignet. In einem US-Patent von 1945 wird der Einsatz von Gemischen aus Alkansulfonsäuren mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen für die galvanische Abscheidung von Blei und Nickel auf verschiedenen Metallen beschrieben, ohne dass dabei Details über die genaue Zusammensetzung der Elektrolyte und die Elektrolyseparameter angegeben werden. Ab 1982 wird in mehreren Patenten der Einsatz von alkansulfonsauren Elektrolyten für das elektrolytische Verzinnen von Stahl bei der Herstellung von Weißblech als Alternative für die bisher üblichen Fluoroboratelektrolyten beschrieben [2–4]. Durch ein neues Verfahren konnte ab 2003 Methansulfonsäure in der für galvanische Prozesse erforderlichen Reinheit in großen Mengen hergestellt werden.

Wer Medizin studiert, muss durch den Fluss waten, den die Biochemie seit dem 19. Jahrhundert immer weiter verbreitert. Noch bevor künftige Ärztinnen und Ärzte ihre ersten Patientinnen und Patienten zu sehen bekommen, müssen sie auswendig lernen, was die Lehrbücher auf engbedruckten Seiten mit oftmals unverständlich bleibenden Namen präsentieren. Die Rede ist zum Beispiel von einem Harnstoff-Zyklus, der Anfang der 1930er-Jahre von dem deutschen Biochemiker Hans Krebs ausfindig gemacht werden konnte, bevor sich der spätere Nobelpreisträger der Frage zuwandte, wie eine Zelle sich mit chemischen Umwandlungen ihre Energie beschafft. Weil die Nazis meinten, jüdische Wissenschaftler nicht gebrauchen zu können, erblickte der Krebszyklus – das Ungetüm für alle Medizinstudierenden – das Licht der Welt unter britischem Himmel.

Internationale Roboterorganisation stellt sich neu auf – Marina Bill will an der Spitze der IFR die Industrie für die nächste Generation gestalten

VDMA mit neuem Laserchef – Dr. Christian Schmitz von Trumpf spielt künftig auch bei der VDMA-AG Laser eine wichtige Rolle

Das Trio ist komplett – Moderne, skalierbare Batteriezellen entwickeln will Prof. Simon Lux als Mitglied des Führungstrios des Fraunhofer FFB

• Aluminium 2022: Recycling, neue Mobiltät und Fertigungstechnik
• MKS Instruments übernimmt Atotech
• Schwimmen für eine saubere Donau: Prof. Fath erreicht Schwarzes Meer
• Branchenbrandbrief an Dr. Robert Habeck
• Neue Fachkräfte bei B+T
• FiT2clean-Preis auf der Parts2clean
• Neues schwingungssicheres Laborgebäude
• Umicore vermeldet gutes erstes Halbjahr 2022
• Modernisierte Schichtdickenmessung
• Neues Beschichtungsverfahren für Kleinstteile
• Kooperation zur Industrialisierung von Biopolymeren
• Strompreiswucher

Wenngleich die ­Sonne in den meisten Teilen Deutschlands noch scheint, ziehen jetzt im September bereits dunkle Wolken über dem Land auf. Früher denn je macht die Sorge um die kalte Jahreszeit die Runde. Das hat handfeste Gründe, wie wir wissen: Erdgas und Diesel haben sich infolge des anhaltenden Ukrainekriegs massiv verteuert. Bürger und Betriebe sollen weniger heizen und möglichst auf andere Energieträger ausweichen. Doch das sogenannte Merit-Order-System lässt zugleich den Stompreis simultan mit den explosionsartig gestiegenen fossilen Brennstoffen nach oben schnellen. Damit droht die weltweit viertgrößte Industrie­nation, die schon seit vielen Jahren unter der schweren Last hoher Energiepreise ächzt, von der Kostenwalze überrollt zu werden. Bei einer Erhöhung von 4 auf prognostizierte 54 Cent pro Kilowattstunde im kommenden Jahr kann Industriebetrieben Angst und Bange werden.

Dr. Andreas Felske ist promovierter Physikochemiker und langjähriger BASF-Mitarbeiter. Über Forschung, Produktion und Arbeitssicherheit des Chemieriesen gelangte er in den Bereich Industrieservices, wo er sich zunehmend für die Gründung des neuen Verbands einsetzte.

Herr Dr. Felske, seit Februar 2021 gibt es den Reinigungsverband DIRV neben dem FiT. Brauchen wir hier noch eine weitere Institution?

Felske: Wir haben beim Deutschen Industrie Reinigungs-Verband e. V. (DIRV) eine andere Zielsetzung. Wir wollen Sicherheit bei der Industriereinigung über die Technik schaffen und darüber hinaus die Mitarbeiter mitnehmen und Schulungen durchführen. Schließlich gab es alle zwei Jahre in der industriellen Hochdruckreinigung einen tödlichen Unfall. Wir bieten Module an, um sicher arbeiten zu können. Diese sind aufgeteilt in Arbeitssicherheit, Equipmentsicherheit, Best Practice sowie recht­liche Fragen. Es sind Zer­tifikats­lehrgänge, die von der IHK abgenommen werden. Teilnehmer können dann nachweisen, dass sie z. B. zertifizierte Wasserhochdruck-, Ultraschall- oder Laserreiniger sind.

DIN EN 13523-0:2021-12: Bandbeschichtete Metalle – Prüfverfahren – Teil 0: Allgemeine Einleitung; Deutsche Fassung EN 13523-0:2021

DIN EN 13523-2:2021-12: Bandbeschichtete Metalle – Prüfverfahren – Teil 2: Glanz; Deutsche Fassung EN 13523-2:2021

DIN EN 13445-3:2021-12: Unbefeuerte Druckbehälter – Teil 3: Konstruktion; Deutsche Fassung EN 13445-3:2021, nur auf CD-ROM

• 30. Fachtagung Industrielle Bauteilreinigung in Metzingen
• Chemie: Mehr Abschlüsse – weniger Einsteiger

• Metzner weiter DGO-Vorstandsvorsitzender
• Heimerle + Meule erweitert die Geschäftsführung
• Malte Zimmer neuer CETS-Präsident

• Neuartige molekulare Prothese für das Gehör

Materialwissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben ein mechanolumineszentes Material entwickelt, mit dessen Hilfe sie mittels Ultraschall nicht nur einen lokalen Wärmeeintrag erzeugen können, sondern das gleichzeitig auch eine Rückmeldung über die Temperatur vor Ort gibt. Mit Ultraschall Lichtemission anregen und Temperatur messen. Werden mechanolumineszente Materialien von außen mechanisch belastet, dann emittieren sie sichtbares oder unsichtbares Licht. Eine solche Anregung kann zum Beispiel durch Knicken oder sanften Druck passieren, aber auch völlig berührungsfrei über Ultraschall. Auf diese Weise lässt sich der Effekt ferngesteuert auslösen und Licht an Orte bringen, die normalerweise eher im Dunkeln liegen – beispielsweise im menschlichen Körper.

Ultraschall ist in der Natur, in der Medizin und bei der Reinigung wichtig. Ultraschall ist definiert als Schall mit einer Frequenz größer als 20 Kilohertz, was in der Regel oberhalb des Bereichs menschlichen Hörens liegt. Frequenzen oberhalb von 20 KHz entsprechen einer Wellenlänge von 1.9 cm und kürzer. Mit Piezoaktoren lässt sich Ultraschall kostengünstig erzeugen und kommt zum Einsatz in Ultraschallreinigungsgeräten oder als Abstandssensor beispielsweise bei mikroelektronischen Bausätzen mit Arduino oder Raspberry Pi Mikroprozessoren. Wird Ultraschall zur Reinigung eingesetzt, so spielt der sogenannte Kavitationseffekt eine wichtige Rolle: Hochenergetischer Ultraschall erzeugt kleine Blasen in Flüssigkeit. Diese Blasen entstehen da der Druck in den Schallminima unter den Dampfdruck der Flüssigkeit fällt. Die Blasen kollabieren auf eine bestimmte Weise: In der Blasenwand bilden sich inwärts gerichtete Wasserjets aus. Diese Jets erzeugen einen hohen Druck bis in den Megapascalbereich.

• Energiepreise in Europa mittelfristig hoch

Das Industrial Internet of Things (IIoT) bietet fantastische Aussichten: Maschinenbauer könnten z.B. über Fernzugriff schneller auf Probleme reagieren, Reisekosten sparen und damit Service günstiger anbieten, neue Geschäftsmodelle entwickeln oder höhere Kundenzufriedenheit generieren. Anlagenbetreiber wiederum würden von höheren Anlagenverfügbarkeiten, optimierten Prozessen und damit einhergehenden Energieeinsparungen sowie vom Support durch externe Experten u.v.m. profitieren. Die praktische Umsetzung von IIoT geht nur zögerlich vonstatten. Bedenken gibt es bei Maschinenbauern, Anlagenbetreibern und im Management gleichermaßen. Ließen sich diese durch einfach zu integrierende aber zugleich sichere Lösungen vertreiben, entstünde eine Win-Win-Situation für alle Beteiligten. Wie kann das gelingen? Der erfolgreiche Weg zur IIoT-Integration lautet: Groß träumen, pragmatisch starten.

Unsere ganze Infrastruktur lässt sich von Gas auf Wasserstoff umstellen Die besondere Herausforderung in Zeiten der Rohstoffknappheit besteht darin, die geopolitische Energieabhängigkeit zu reduzieren. Damit haben die Erneuerbaren eine Chance, schneller auf den Markt zu kommen und gleichzeitig wird etwas für den Klimaschutz getan. Alternativen für Erdgasanwendungen rücken nun in den Vordergrund. So kann die bisher vernachlässigte Geothermie helfen, aus der Misere zu kommen. Mit dem heißen Wasser aus der Tiefe des Bodens kann sowohl geheizt als auch elektrische Energie gewonnen werden. Allerdings lässt sich die Geothermie nicht von heute auf morgen überall einsetzen, denn vorhandene Nah- und Fernwärmenetze können erst nach einem Umbau auf Niedrigtemperaturen mit Erdwärme gespeist werden.

• Papierbatterie mit Wasserschalter
• Wasserstoffstrategie für die Modellregion Chemnitz
• Verstärkte Verwendung von recycelten Kunststoffen

Regelmäßige Notfallübungen in Unternehmen steigern die Sicherheit der Mitarbeiter und helfen, Betriebsvermögen zu erhalten. Durch Paragraf 10 des Arbeitsschutzgesetztes sind solche Maßnahmen auch gesetzlich verankert. Trotzdem sind die Übungen vor allem eines: So beliebt wie Durchfall in den Ferien. Notfälle können durch unterschiedliche Ereignisse ausgelöst werden, in Galvaniken sind das meistens Explosionen, Brände oder Unfälle mit gefährlichen Stoffen. Auch von außen droht Ungemach: Erdbeben, Blitzschläge oder schwere Unwetter bedrohen die Sicherheit von Menschen und Anlagen. Kurz: Notfälle sind unvorhergesehene Situationen, die das Leben von Mensch und Tier gefährden oder den Bestand von Vermögenswerten.