- Dekorative und funktionelle Schichten
- Korrosions- und Verschleißschutz
- Leitfähigkeit von Beschichtungen
- Bauteilreinigung
- Industrie 4.0
Oberflächentechniken stellen einen Schlüssel zur technisch-wissenschaftlichen, ökonomischen und ökologischen Lösung aktueller Herausforderungen bei der Entwicklung innovativer Produkte dar. Der jährlich im September stattfindende Kongress ZVO-Oberflächentage leistet dazu einen wichtigen Beitrag.
Mit 665 Teilnehmern in Berlin (2017) und 640 Teilnehmern in Leipzig (2018) gelten die ZVO-Oberflächentage als eins der führenden Oberflächenforen für Anwender, Abnehmer von Oberflächen, Wissenschaftler, Entwickler, Konstrukteure, Einkäufer, QM- sowie Vertriebsmitarbeiter aus allen industriellen Wirtschaftsbereichen. Ihr vornehmliches Ziel ist die Vernetzung von Forschung und Praxis zum Thema Galvano- und Oberflächentechnik und die Unterstützung der branchenübergreifenden Kommunikation. Das Erschließen neuer Anwendungsbereiche für galvanische Beschichtungen und die steigenden Anforderungen an beschichtete Oberflächen sowie der Umgang mit neuen gesetzlichen Vorschriften auf EU- und Bundesebene sind die Kernthemen. Von deren Praxisorientierung profitiert besonders das Fachpublikum aus Entwicklung, Konstruktion, Design und Fertigung.
Auch 2019 werden wieder national und international anerkannte Fachleute aus Forschung und Praxis einen Überblick über ihre jeweiligen Fachgebiete aus Galvano- und Oberflächentechnik geben. Junge Kollegen stellen ihre Diplom- bzw. Abschlussarbeiten vor und präsentieren damit den neuesten Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse. Im Hinblick auf die weitere Entwicklung eines europäischen Binnenmarktes kommt auch dem grenzüberschreitenden Gedankenaustausch eine besondere Rolle zu.
Neben den bewährten, wiederkehrenden Themenbereichen wie neuen Anforderungen an die Galvano- und Oberflächentechnik und Zukunftstechnologien, galvanisiergerechtem Konstruieren, Verschleißschutz oder Energie- und Materialeffizienz befassen sich die diesjährigen Oberflächentage unter anderem mit folgenden Schwerpunktthemen:
Konstruktionselement Oberfläche
Um in der Querschnittstechnologie Oberflächentechnik auf dem neusten Stand zu bleiben, müssen sich Hersteller – unabhängig von der Anwendung – regelmäßig über bestehende Verfahren und aktuellste Entwicklungen informieren. Im Vortragsblocks „Konstruktionselement Oberfläche“ konzentrieren sich die Referenten bei der Vorstellung ihrer Verfahren auf die Eigenschaften der herstellbaren Oberflächenvarianten unabhängig von den bisherigen Einsatzgebieten. Die Änderungen und Anforderungen aus der europäischen Chemikalienverordnung REACH nehmen bei der Entwicklung neuer Verfahren und der Verbesserung bestehender Technologien einen breiten Raum ein. Ziel ist es, Anbieter und Anwender der verschiedenen Technologien nachhaltig in die Lage zu versetzen, die sich daraus ergebenden Anforderungen zu erfüllen und neue Leistungsmerkmale der Kombination aus Grundwerkstoff und Oberfläche zu erzielen. Die Referenten zeigen auf, dass viele neue Verfahren das Potenzial haben, zusätzliche Einsatzgebiete zu erschließen und damit eine steigende Akzeptanz bei Hochtechnologien und Zukunftsthemen zu erfahren.
Leitfähigkeit/Widerstandsverhalten galvanischer Oberflächen
Überall, wo Korrosionsschutzschichten als Barriere aufgebracht werden, wirken diese elektrisch mehr oder weniger isolierend. Für einige Anwendungen ist jedoch die Kombination aus Korrosionsschutz und elektrischer Leitfähigkeit gefordert, insbesondere im Bereich der elektrischen Kontakte. Neben der konstruktiven Ausführung ist die Oberflächenbeschichtung der kontaktierenden Bauteile von entscheidender Bedeutung für den Kontaktwiderstand. Beschichtungswerkstoff, Schichtaufbau oder auch das Verfahren beeinflussen das Kontaktverhalten von Produkten wie Steckverbindern, Leiteranschlüssen oder Schaltern. Im Bereich Elektromobilität sind leistungsfähige Elektromotoren mit zumindest temporärer, sehr hoher Leistungsaufnahme gefragt. Für die damit verbundenen hohen Ströme müssen die verbauten Kontakte den elektrischen Energiefluss optimal übertragen.
Die als Beschichtungen aktuell eingesetzten Legierungen enthalten Silber, Kupfer, Gold, Platin und Palladium als Basis. Diese zeigen jedoch für Belastungen mit sehr hohen Strömen nicht die erforderliche Abbrandbeständigkeit.
Die Vortragsreihe zeigt neue Beschichtungskonzepte für elektrische Kontakte beispielsweise unter Verwendung von Wolfram, Molybdän oder Aluminium auf und diskutiert die technischen Möglichkeiten.
Dekorative und Funktionelle Edelmetallbeschichtungen
Galvanisch hergestellte Schichten haben unterschiedliche Anwendungsfelder: Im funktionalen Bereich stehen die mechanischen Eigenschaften im Vordergrund, im dekorativen Bereich liegt der Fokus auf dem Erscheinungsbild der Schichten. Insbesondere die Bestrebungen zur Substitution verschiedener Substanzen wie Chrom(VI) und Nickel rücken neue Verfahren und Materialien in den Mittelpunkt. Die Vortragsreihe stellt verschiedene Systeme unter Verwendung von Edelmetallen wie Kupfer, Iridium, Titan, Silber oder Gold vor und zeigt die Einsatzbereiche, Vor- und Nachteile auf.
Alternative Oberflächen zur Galvanotechnik
Galvanische Oberflächen konkurrieren schon lange mit anderen Oberflächenverfahren. Lackieren, PVD, thermisches Spritzen, Schmelztauchen, Laserstrukturierung und Nanopartikel-Beschichtung … die Vortragsreihe widmet sich verschiedenen gängigen alternativen bzw. ergänzenden Beschichtungsverfahren, ihren Einsatzbereichen, Vorteilen und Grenzen.
Außerdem werden Neuentwicklungen vorgestellt, zum Beispiel eine umweltfreundliche, chrom(VI)- und nickelfreie Technologie für die Kunststoffmetallisierung oder eine selbstreinigende Oberfläche durch Elektrophorese an intelligenten Substraten. Ihre maximale Widerstandsfähigkeit gegen Verschmutzungen lässt sich in vielen Anwendungen gewinnbringend einsetzen.
Kathodischer Korrosionsschutz und Konversionsschichten
Zinklamellenbeschichtungen sind für ihren hervorragenden Korrosionsschutz in verschiedenen Wirtschaftsbereichen wie der Automobil-, Eisenbahn-, Bauindustrie und dem Sektor der Erneuerbaren Energien (speziell Windkraft) bekannt. Neben den exzellenten Korrosionsschutzeigenschaften bieten sie vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Im Vortragsblock wird ein modernes Lamellensystem vorgestellt, das die hohen Anforderungen mit nur einer Schicht erfüllt.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Oberflächenbeschichtung von Verbindungselementen. Denn das korrosionsbedingte Festsetzen und der Verschleiß sowie das unbeabsichtigte Lösen einer Verbindung kann zu gravierenden Funktionsstörungen führen. Die hohen Anforderungen seitens der Automobilindustrie stellen Schraubenhersteller, Beschichter und Chemielieferanten vor stetig neue Herausforderungen. Es wird gezeigt, wie Versiegelungen und Topcoats diese Anforderungen erfüllen und auch zukünftig erfüllen können.
Die Korrosionsbeständigkeit von verzinktem Stahl wurde lange Zeit durch eine Chromatierung mit Cr(VI)-basierten Lösungen verbessert. Im Zuge neuer Gesetzgebungen ist die Verwendung von Chrom(VI)-Verbindungen jedoch stark reglementiert. In der Oberflächentechnik wurde sie daher durch Passivierungen auf Chrom(III)-Basis ersetzt. Es wird gezeigt, wie sich durch den Zusatz von Übergangsmetallen wie Kobalt, Nickel und Eisen der Korrosionsschutz einer Chrom(III)-Passivierungsschicht verbessern lässt.
Auch Aluminium und seine Legierungen weisen vielseitige Eigenschaften auf und stellen wichtige Materialien für eine Vielzahl industrieller Anwendungen dar. Insbesondere das hohe Leichtbaupotenzial und die hohe Korrosionsbeständigkeit zeichnen diese Werkstoffe aus. Galvanisch abgeschiedene Aluminiumwerkstoffe eröffnen zudem den Ersatz REACH-betroffener, umweltbedenklicher Werkstoffe wie Cadmium. In der Vortragsreihe werden galvanische Aluminiumlegierungen für den kathodischen Korrosionsschutz von hochfesten Stählen vorgestellt.
Strukturwandel in der Galvanotechnik
Galvanisieren ist eine ausgefeilte Technologie und erfordert hochspezifische Produktionseinrichtungen. Galvanisch lassen sich etwa 30 Metalle aus wässrigen Elektrolyten abscheiden, durch die Verwendung von nichtwässrigen Lösungsmitteln kommen noch einmal etwa zehn Metalle hinzu. Daraus ließen sich bis zu 800 binäre und 10.000 ternäre Legierungen mit neuen Eigenschaftsprofilen abscheiden. Als nichtwässrige Medien kommen organische Lösungsmittel, ionische Flüssigkeiten und Salzschmelzen in Betracht. In der Vortragsreihe werden galvanische Abscheidungen aus unterschiedlichen Medien verglichen und neben kinetischen und thermodynamischen Aspekten auch die Wirtschaftlichkeit der Verfahren diskutiert. Denn Wirtschaftlichkeit hat insbesondere vor dem Hintergrund der für die Branche dramatischen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen höchste Priorität.
Auch die zunehmende Digitalisierung birgt Herausforderungen, aber auch Chancen. Die sogenannte Blockchain-Technologie bietet neue Möglichkeiten der Vertrauensstellung mit dem täglichen Geschäft der Zuliefererindustrie – eine extrem dynamische Technologie, insbesondere aufgrund der Anwendung von „Krypto-Währungen“ wie Bitcoin und dem damit verbundenen öffentlichen Interesse und Druck.
Industrie 4.0
Mit dem Untertitel „Was gibt es schon, was fehlt (uns) noch?“ gibt die Vortragsreihe einen Überblick über die Möglichkeiten der Digitalisierung in der Galvano- und Oberflächentechnik: neuartige Automatisierungslösungen, Online-pH-Messung und andere neue Ansätze zur Elektrolytführung bzw. -überwachung wie die „virtuelle Badkarte“. Denn sensorgestützte Prozessüberwachung ist zwar in vielen Branchen bereits Standard. Im Bereich chemischer Analytik ist jedoch eine manuelle Laboranalyse häufig noch gängige Praxis. Die „virtuelle Badkarte“ ist ein leicht verständlicher Badzustandsbericht, der dabei hilft, sich auf die wesentlichen Dinge des Prozesses zu konzentrieren.
Anodisation
In der Vortragsreihe wird auf neue Entwicklungen im Bereich der Anodisation eingegangen, unter anderem auf die Anodisation von Aluminiumlegierungen. Die Anodisation ist die Methode der Wahl zur Veredelung funktioneller und hochbelastbarer Oberflächen auf Aluminiumbauteilen für Massenanwendungen. Die Unterschiede in den Schichteigenschaften von neuen Werkstoffen im Vergleich zu klassischen Legierungen und Möglichkeiten zur Beeinflussung der Schichteigenschaften im Verfahren werden aufgezeigt.
Zudem wird eine Standzeitverlängerung von galvanischen Bädern durch eine Neuentwicklung für das bereits bekannte Membrantrennverfahren Diffusionsdialyse vorgestellt.
Eine weitere Innovation ist das Verfahren der Plasma-elektrolytischen Oxidation (PEO) zur Erzeugung von Titanoxidschichten auf neu entwickelten Legierungen.
Um dem Anspruch der perfekten Oberfläche mit reproduzierbarer Qualität in Eloxalbetrieben gerecht zu werden, ist eine sichere und zuverlässige analytische Überwachung erforderlich. Anhand eines Praxisbeispiels wird dargestellt, wie sich eine betriebswirtschaftlich effiziente und betriebsnahe Badkontrolle auf die Oberflächenqualität sowie die Stabilität des gesamten Produktionsprozesses auswirkt.
Forum Bauteilreinigung
Mit dem wichtigen Prozessschritt der Bauteilreinigung befasst sich außerdem wieder das Forum Bauteilreinigung als fester Bestandteil der ZVO-Oberflächentage. In diesem Jahr steht unter anderem das Thema Filmische Verunreinigungen im Fokus.
In vielen Industriezweigen ist die Sauberkeit von Bauteiloberflächen nach Vor-, Zwischen- und Endreinigungsschritten ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Trotz des Einsatzes modernster Produktionstechniken können fertigungsbedingte Verunreinigungen nicht immer vollständig ausgeschlossen werden. Vorhandene Verschmutzungen müssen entsprechend abgereinigt werden, damit das Bauteil eine hinreichende Sauberkeit für die nachfolgenden Fertigungsschritte wie Fügen oder Lackieren und die Endanwendungen aufweist. Wurden in den vergangenen Jahren dabei hauptsächlich partikuläre Verunreinigungen betrachtet, werden derzeit zunehmend auch chemisch/filmische Verunreinigungen als qualitätsbeeinflussend wahrgenommen. Zu den filmischen Verunreinigungen gehören Öle und Fette, aber auch Rückstände von Korrosionsschutzmitteln, Beschichtungen, Kühlschmierstoffen und weiteren Fertigungshilfsmitteln. Ebenso dazu zählen Konservierungsstoffe und Klebstoffe sowie Handschweiß- und Fingerabdrücke. Ganz allgemein können filmische Verunreinigungen als dünne, zusammenhängende, nicht‑partikuläre Schicht aus unerwünschten, fremdartigen Bestandteilen auf Teil- oder Vollflächen von Bauteilen beschrieben werden. Der Fachverband industrielle Teilereinigung e.V. (FiT) hat den Bedarf der Branche Industrielle Teilereinigung nach praxistauglichen Handlungsempfehlungen zur qualitätssichernden Prozessführung hinsichtlich filmischer Verunreinigungen erkannt. Basierend auf dem verfügbaren Stand der Technik, angereichert mit einer guten Portion Praxis- und Expertenwissen sowie Anwendererfahrung der Autoren hat er die Richtlinie „Filmische Verunreinigungen beherrschen“ erarbeitet, die untere anderem im Rahmen des Forums Bauteilreinigung vorgestellt wird. Darüber hinaus befassen sich Vorträge speziell mit der filmischen Verunreinigung in der Vakuumtechnik sowie mit der Sauberkeitskontrolle vor dem Beschichten.
Regulatorische Angelegenheiten
Hinzu kommt eine Reihe von Vorträgen zu aktuellen Entwicklungen aus den Bereichen Politik, Umwelt, REACH, Energie sowie Aus- und Weiterbildung wie etwa zur Regulierung von Grenzwerten für Kobalt- und Nickelsalze in der EU oder zu BImSchG, Störfallverordnung, Brandschutz und AwSV.
Begleitende Industrieausstellung
Auch in diesem Jahr rundet eine fachbegleitende Ausstellung die ZVO-Oberflächentage ab. Das Estrel Congress Center bietet einen großzügigen Rahmen für die über 70 nationalen und internationalen Unternehmen aus der Galvanik- und Oberflächenbranche sowie aus Wissenschaft und Dienstleistung, die eineexklusive Leistungsschau bieten werden.
Weitere Informationen und Anmeldung über die Kongress-Homepage oberflaechentage.zvo.org/
Über die Galvano- und Oberflächentechnik:
Die Galvano- und Oberflächentechnik ist eine mittelständisch geprägte Industriebranche, die europaweit rund 440.000 Mitarbeiter beschäftigt, davon 50.000 in Deutschland. Allein in Deutschland erwirtschaftet die Branche einen Umsatz von ca. 7,5 Mrd. EUR. Die Struktur der Galvanobetriebe wird dabei von KMUs dominiert, nur ein geringer Anteil der Betriebe erreicht Größen von mehr als 100 Mitarbeitern. Die Oberflächenbranche ist eine Schlüsselindustrie, deren Dienstleistung Voraussetzung für die Funktionalität von Bauteilen, Geräten und Maschinen nahezu jeder anderen Branche ist. Die Galvanotechnik verhindert dabei jährlich Korrosionsschäden von ca. 150 Mrd. EUR. Galvanotechnik ermöglicht eine zuverlässige Funktionalität einer Vielzahl unterschiedlichster Bauteile: Kein Auto verlässt mehr das Band, bei dem nicht wesentliche Teile oberflächenveredelt sind. Die moderne Medizintechnik ist ohne neuere Verfahren der Oberflächentechnik nicht denkbar, aber auch Bauwirtschaft und Sanitärindustrie, die Elektrotechnik und die Elektronikindustrie sowie die Flugzeugindustrie kommen ohne Oberflächenveredelung nicht aus.
Mehr Informationen: www.zvo.org
