Vom 05. bis 06. November 2013 veranstaltete das Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik (IWW) der TU Chemnitz seinen jährlich stattfindenden Weiterbildungskurs „Elektrochemische Schichten“. Mit ca. 30 Teilnehmern aus der Industrie und von Ausbildungsstätten fand das Kursprogramm erneut großen Anklang. Durch die Vorträge und Diskussion war es allen Teilnehmern möglich, das Wissen zu erweitern bzw. aufzufrischen. In diesem Jahr gab es zwei Schwerpunktthemen: „Dispersionsabscheidung“ und „Modellierung galvanischer Prozesse“.
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| Bild 1: Teilnehmer des Kurses. |
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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 Beeinflussung der Makro-Streufähigkeit und die Legierungszusammensetzung durch Komplexbildung sowie Maßnahmen zur Vermeidung von Beschichtungsfehlern ein.
Zur Einführung in das Schwerpunktthema „Dispersionsabscheidung“ referierte Professor Lampke über die Herausforderungen seitens der Prozessgestaltung sowie das Anwendungspotenzial dieser vielseitigen Schichten. Im Anschluss zeigte Professor Andreas Möbius (Enthone GmbH) in einem sehr praxisorientierten Vortrag auf, wie sich die Modifikation von Nanopartikeln auf die Schichteigenschaften von Edelmetalloberflächen auswirkt. Die Korrelationen zwischen Werkstoffeinsatz und Schichteigenschaften konnten anhand gezielter Beispiele eindrucksvoll dargestellt werden.
Nach den Vorträgen folgten in kleinen Gruppen organisierte experimentelle Arbeiten zur galvanischen Dispersionsabscheidung, zur metallografischen Schichtpräparation, zur Verschleißprüfung, zur Profilometrie, zur Partikelgrößenbestimmung auf unterschiedlichen Skalen sowie zur Rasterelektronenmikroskope (Hitachi TM 3030). Beim letztgenannten Mikroskop handelt es sich um ein robustes und für viele Charakterisierungsaufgaben hinreichend genaues sowie einfach zu bedienendes Tischgerät. Im Anschluss nutzten die Teilnehmer die Möglichkeit zu bilateralen Gesprächen mit den Fachleuten aus dem IWW der TU Chemnitz, um Detailfragen zu Messstrategien und Anwendungsgrenzen analytischer Methoden zu klären. In einer beliebten Chemnitzer Gastronomie klang der erste Tag mit Gesprächen in lockerer Atmosphäre bei guten Speisen und würzigem Bier aus.
Der zweite Tag des Kurses wurde mit einem Vortrag von Herrn Dr. Hansal, Happy Plating, eröffnet. Er erläuterte den Kursteilnehmern die Vorteile der Pulsstromtechnik im Zusammenhang mit der Dispersionsabscheidung. Der richtige Einsatz bipolarer Pulsströme kann die Eigenschaften und die Morphologie verschiedener galvanischer Schichten erheblich verbessern. So ist es möglich die Streufähigkeit und damit auch den Partikeleinbau zu erhöhen unter Beibehaltung der bekannten Schichteigenschaften. Um die Optimierung galvanotechnischer Prozesse mit möglichst geringem experimentellem Aufwand voranzutreiben referierte Herr Sieber (IWW) über die Möglichkeiten der statistischen Versuchsplanung. Anhand einer galvanotechnischen Aufgabe wurde diese komplexe Thematik den Zuhörern anschaulich vermittelt. Der Vortrag ergab ein deutliches Einsparpotenzial in Material- und Personalkosten gegenüber der praktisch angewandten Versuchsplanung. Mit Hilfe eines kommerziellen Programms zeigte Herr Müller (IWW) die Handhabbarkeit und die Vorteile dieser Herangehensweise, was die praxisnahen Ausführungen nochmals bekräftigte. Herr Dr. Giebler (Somonic Solutions) beschäftigte sich in seinem Vortrag mit der Problemstellung der Simulation und Auslegung eines galvanotechnischen Prozesses. Im Mittelpunkt standen hier die praxisgerechte Berücksichtigung von Verschleppungsverlusten und deren Optimierung. Durch eine praktische Anwendung zur Auslegung eines Spülprozesses zeigte Herr Giebler auf, welche Herausforderungen bei der Planung der Anlage und deren anschließende Einstellung zur Minimierung von Betriebskosten bestehen. Herr Mollath (ehemals Frauenhofer IPA, Berlin) beleuchtete die Modellierung der elektrochemischen Schichtbildung und kam zu dem Schluss, dass die Charakterisierung der elektrochemischen Prozesse über eine Auswertung von Kennfeldern möglich ist. Dadurch sind komplexe, mehrdimensionale Zusammenhänge nicht nur darstellbar, sondern können darüber hinaus mittels neuronaler Netze ausgewertet werden. Hierdurch ist es möglich, Schichtmerkmale wie Einebnung und Glanz mit den Beschichtungsparametern Metallsalzgehalt, Stromdichte und pH-Wert zu korrelieren.
In der von Professor Lampke moderierten Abschlussdiskussion erfolgte die Auswertung des Kursprogramms und ein Austausch von Erfahrungen zwischen den anwesenden Teilnehmern. Die anonym durchgeführte Befragung der Teilnehmer zu Inhalt, Struktur und Niveau des Kurses ergab ein sehr positives Fazit. Die Veranstalter freuen sich über das große Interesse und den gelungenen Verlauf und laden herzlich zum nächsten Kurs mit dem Schwerpunktthema „Legierungsabscheidung“ am 11. /12. November 2014 an gleicher Stelle ein.