Am 27. und 28. November 2012 veranstaltete das Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik (IWW) der TU Chemnitz den jährlich stattfindenden Weiterbildungskurs „Elektrochemische Schichten“. Viele Teilnehmer aus der Industrie und von Ausbildungsstätten nahmen an dem interessanten Programm teil. Durch die Vorträge und die Diskussion war es allen Teilnehmern möglich, ihr Wissen zu erweitern bzw. aufzufrischen. Die Schwerpunkte lagen dieses Mal auf der Skalierbarkeit und Modellierung des galvanischen Beschichtungsprozesses, der gepulsten Abscheidung sowie deren Vertiefung und Anwendung im Computerkabinett bzw. im Labor.
Bild 1: Blick in die gut besuchte Veranstaltung.
Nach der Begrüßung der Teilnehmer und einer Einführung in das Kursprogramm durch den Leiter der Veranstaltung, Professor Thomas Lampke, referierte Dr. Ingolf Scharf (IWW) über die Grundlagen der galvanischen Beschichtung. In seinen Ausführungen ging er auf die elektrochemischen Grundlagen der Schichtbildung, insbesondere auf die Legierungsabscheidung sowie die Vermeidung von Fehlern ein.
Bild 2: Teilnehmer während des Praktikums zur Messung von Stromdichte-Potenzialkurven
Um Skalierungseffekte in gepulsten galvanischen Anwendungen ging es im Referat von Dr. Wolfgang Hansal von Happy Plating. Dabei ging er insbesondere auf die Keimbildung und die Beeinflussung der Doppelschicht durch die Wahl des Pulsregimes ein. Anhand von Beispielen wurde die industrielle Umsetzung von gepulsten Abscheidungen beschrieben.
Bild 3: Praktikum zur gepulsten galvanischen Abscheidung
Am zweiten Tag des Kurses standen die Möglichkeiten zur Skalierbarkeit und Modellierung galvanischer Prozesse im Fokus. Dr. Thomas Schwarz referierte über die wissenschaftliche Herangehensweise bei einer Skalierung in den technischen Maßstab. Hierbei wurde mit Hilfe der Dimensionsanalyse unter anderem die strömungsmechanische Auslegung über Kennzahlen an galvanotechnischen Fallbeispielen demonstriert. Anschließend trug Andreas Schütte von HSO, Solingen, über maßgeschneiderte Prozesstechnik in der industriellen Praxis vor. Sehr anschaulich zeigte er Herausforderungen zur korrekten Dimensionierung der Anlagentechnik auf. Unterschiedliche Lösungsansätze und deren Wirkungsweise wurden dargestellt. Insbesondere haben unterschiedliche Filtrations-, Heizungs- und Pumpensysteme Einfluss auf die chemische Metallabscheidung. Im Anschluss an diesen Beitrag wurden von Dr. Thorsten Halle, IWW, verschiedene Möglichkeiten der Simulation galvanischer Prozesse vorgestellt. Neben numerischen Grundlagen, wie die diskrete Lösung über Monte-Carlo-Simulation, wurde auch eine Übersicht zu kommerziell erhältlicher Software gegeben.
Über Modellierungsmöglichkeiten für die industrielle Praxis berichtete Günter Mollath, Fraunhofer IPK. Den Teilnehmern wurde demonstriert, wie mit Hilfe von neuronalen Netzen auch komplexe Zusammenhänge zwischen Beschichtungsparametern und Schichteigenschaften identifiziert und nach einem „Lernprozess“ des Netzes weitgehend vorhergesagt werden können. Durch die Überführung der Beziehungen in Kennfelder kann eine schnelle Steuerung mit minimalen Systemanforderungen leicht und kostengünstig in industrielle Prozesse integriert werden.
Des Weiteren wurde in der Nachmittagsveranstaltung die Simulation von Stromdichteverteilungen anhand von CAD-Bauteildaten unter Berücksichtigung von Elektrolyteigenschaften und Badgeometrien durchgeführt. In einer praktischen Übung unter der Anleitung von Herrn Belis konnten alle Teilnehmenden das kommerzielle Simulationstool „Elsyca“ selbst ausprobieren.
In der von Professor Lampke moderierten Abschlussdiskussion wurde einerseits das Kursprogramm ausgewertet und andererseits noch einige fachliche Fragen erörtert. Die anonym durchgeführte Befragung der Teilnehmer zu Inhalt, Struktur und Niveau des Kurses ergab ein sehr positives Fazit. Die Veranstalter freuen sich über den Erfolg der Veranstaltung und laden alle Interessierten herzlich ein, am 05./06. November 2013 an gleicher Stelle am Kurs mit aktuellen Themen aus der Oberflächentechnik wieder teilzunehmen.