Vom 11. bis 12. November 2014 veranstaltete das Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik (IWW) der TU Chemnitz bereits zum siebten Mal seinen jährlich stattfindenden zweitägigen Weiterbildungskurs Elektrochemische Schichten. Mit 26 Teilnehmern aus der Industrie und von Forschungseinrichtungen wurde die maximal verfügbare Kapazität von 26 Plätzen erneut voll ausgeschöpft. Durch die Experimentalvorträge, praktische Arbeiten im Labor und die Diskussion konnten alle Teilnehmer ihr Wissen erweitern beziehungsweise auffrischen. Die thematischen Schwerpunkte lagen in diesem Jahr auf der elektrochemischen Legierungsabscheidung sowie der Analytik der dazu erforderlichen Elektrolyte und der entstehenden Schichten.
Nach der Begrüßung der Teilnehmer und einer Einführung in das Kursprogramm durch den Leiter der Veranstaltung, Professor Thomas Lampke, referierte Dr. Ingolf Scharf über die Grundlagen der galvanischen Beschichtung. In seinen Ausführungen ging er auf die elektrochemischen Grundlagen der Schichtbildung, insbesondere auf die Beeinflussung der Makrostreufähigkeit und der Legierungszusammensetzung durch Komplexbildung sowie die Vermeidung von Beschichtungsfehlern ein. Anschließend informierte Professor Lampke über die Anforderungen der Schichtsysteme und die Leistungsfähigkeit der Legierungsabscheidung. Den Teilnehmern wurde verdeutlicht, welche Potenziale die Legierungsabscheidung für Anwendungen mit höchsten Anforderungen an Korrosions- und Verschleißschutz besitzt.
Seit Oktober steht an der Professur Oberflächentechnik/Funktionswerkstoffe eine vollautomatische Galvanikanlage aus eigener Entwicklung bereit, die in Zusammenarbeit mit einem beratenden Ingenieur (Günter Mollath) und zwei Unternehmen (Klero GmbH Roboterautomation und KS Kunststoffbau GmbH) ein Novum bezüglich Flexibilität und Effektivität galvanischer Prozesse darstellt. Die Anlage wird unter anderem für aktuelle Forschungsthemen der Professur benötigt, in denen REACh-konforme Elektrolyte formuliert und die entsprechenden Prozessparameter identifiziert werden. Klaus Schneller von der beteiligten Firma KS Kunststoffbau zeigte in seiner Präsentation, wie Anlagen für individuelle Beschichtungsaufgaben ausgelegt und umgesetzt werden können.
Nach den Vormittagsveranstaltungen folgten zur Festigung des Gehörten praktische Laborversuche in kleinen Teilnehmergruppen. Die Analytik von Legierungsschichten mittels Röntgenfluoreszenzanalyse sowie die Elektrolytanalytik mithilfe von verschiedenen chromatographischen Verfahren waren Bestandteil der praktischen Arbeiten. Die Steuerung der Legierungszusammensetzung mittels Pulsstrom konnten die Kursteilnehmer anhand einer Goldlegierungsabscheidung nachvollziehen. Ein besonderer Höhepunkt war die Vorstellung der neuen vollautomatischen Galvanikanlage der Professur Oberflächentechnik/Funktionswerkstoffe.
Im Anschluss an das Praktikum nutzten die Teilnehmer die Möglichkeit zu bilateralen Gesprächen mit den Fachleuten der TU Chemnitz, um Detailfragen zu Messstrategien und Anwendungsgrenzen von analytischen Methoden zu diskutieren. 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 startete mit einem Beitrag von Professor Volker Bucher von der Hochschule Furtwangen über die Verträglichkeit von Metallen in medizinischen Anwendungen. Günter Mollath, ein selbstständiger Ingenieurdienstleister, erläuterte die Strategie zur Parameteridentifikation bei der Legierungsabscheidung. Durch den komplexen Zusammenhang zwischen Elektrolyt- und Schichteigenschaften ist eine Bestimmung der Haupteinflussfaktoren auf Basis statistischer Versuchsplanung sinnvoll und zielführend. Die hohe Parameteranzahl, insbesondere im Zusammenhang mit der gepulsten Abscheidung, erschwert die Parameteridentifikation zusätzlich. Ein probater Lösungsansatz besteht daher in der von ihm entwickelten Anwendung von Kennfeldern, mit denen komplexe, mehrdimensionale Zusammenhänge darstellbar sind. Hierdurch können Schichtmerkmale, wie Zusammensetzung und Glanz, mit Beschichtungsparametern korreliert werden.
Anschließend erläuterte Dr. Wolfgang Hansal vom österreichischen Unternehmen Happy Plating den Kursteilnehmern die Vorteile der Pulsstromtechnik im Zusammenhang mit der Legierungsabscheidung.
In der von Professor Lampke moderierten Abschlussdiskussion wurde einerseits das Kursprogramm ausgewertet und andererseits noch 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 und laden herzlich zum nächsten Kurs mit dem Thema Skalierung galvanischer Prozesse im November 2015 an gleicher Stelle ein.
Die Kursteilnehmer des 7. Weiterbildungskurses Elektrochemische Schichten 2014 in Chemnitz
Vorführung der neuen vollautomatischen Galvanikanlage (v. l. n. r. Günter Mollath, Klaus Schneller, Prof. Thomas Lampke, Dr. Ingolf Scharf)
Dr. Wolfgang Hansal referierte über die Anwendung von Pulsstrom bei der Legierungsabscheidung
