Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung von Scale-Up-Funktionen für Abscheidung einer ternären Zinkbasislegierung auf Bauteilen in Einzelaufhängung^Teilvorhaben: Methodik zum numerischen, automatisierten Design von Elektrolyten zur galvanischen Abscheidung von metallischen Schichten^Teilvorhaben: Erforschung einer neuen Steuerungs- und Regeltechnik für gepulste Strom-Spannungsquellen^Teilvorhaben: Erforschung einer robotergeführten Anlagentechnik zur galvanischen Metallabscheidung^ReKoPP: REACH-konformer Korrosionsschutz durch Pulse-Plating, Teilvorhaben: Abscheidung einer ternären Zinkbasislegierung Trommelverfahren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: B + T Oberflächentechnik GmbH.Ziel des Teilprojektes ist es, anhand einer ternären Beispiellegierung (Zink-Basis mit Eisen und einem weiteren, noch zu bestimmenden Element), die Hochskalierung vom Labor in den industrienahen Maßstab zu verwirklichen. Dabei sollen allgemeine Parameter zum upscaling festgelegt werden, welche bei einer zukünftigen Maßstabsvergrößerung zur galvanischen Abscheidung als Grundlage dienen können. Die Firma B+T Oberflächentechnik GmbH wird sich dabei mit der Erprobung der Abscheidung im Schüttgut-Segment beschäftigen. Es soll eine Integration des Verfahrens in bestehende Prozesse/ Anlagen erfolgen. Die gewonnenen Erkenntnisse zum Vergrößern der Badvolumina werden als notwendige Schritte definiert und sind so vielseitig auch auf andere Beschichtungsverfahren anwendbar. Der Arbeitsplan sieht die Anpassung der Elektrolyte aus den Laborversuchen auf großvolumige Bäder am Beispiel von Zink-Eisen-X Legierungen vor. Eine weitere Aufgabe ist die Handhabung der galvanisch zu beschichtenden Proben im Schüttgut-Segment und Dokumentation aller Abläufe. Weiterhin wird, auf Grund dieser Erfahrungen, eine Definition aller nötigen Veränderungen für großvolumige Bäder als Parameter erfolgen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung von Scale-Up-Funktionen für Abscheidung einer ternären Zinkbasislegierung auf Bauteilen in Einzelaufhängung^ReKoPP: REACH-konformer Korrosionsschutz durch Pulse-Plating, Teilvorhaben: Methodik zum numerischen, automatisierten Design von Elektrolyten zur galvanischen Abscheidung von metallischen Schichten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Chemnitz, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik, Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik.Die Identifizierung von Elektrolyten zur galvanischen Legierungsabscheidung wird maßgeblich durch Experimentator und Erfahrung getragen. Aus diesem Grund wird eine modellbasierte, numerische Erforschung von Elektrolytformulierungen angestrebt. Der Einsatz von statistischer Versuchsplanung erlaubt eine schnelle Rasterung von Versuchsräumen. Die automatische Experimentdurchführung mittels LaboRob erlaubt ein größtmögliches Maß an Reproduzierbarkeit. Modellgestützte Auswertealgorithmen können auf jede Problemstellung angepasst werden. Zudem können auch bisher nicht untersuchte Randbedingungen bei der Beschichtung untersucht werden, die sich durch die gepulste Abscheidung ergeben. Anhand einer ternären Zinkbasislegierung wird diese Methodik erforscht und angewandt. Durch die vollautomatische Experimentführung werden alle Parameteränderungen im Elektrolyten dokumentiert und eine kennfeldbasierte Auswertung ermöglicht die Darstellung von Struktur- / Eigenschaftsbeziehungen. Mögliche REACH-Konforme Kandidaten zur ternären Legierungsabscheidung Untersuchung von thermodynamischen Zustandsdiagrammen und Korrosionskennwerten werden definiert. Ziel ist die Legierungsbildung und Elektrolytcharakteristik. Zur Erforschung der Bindungsverhältnisse zwischen Metall und Komplexbildner wird eine potentiometrische Titration durchgeführt. Damit werden thermodynamische und kinetische Kenndaten der Komplexbildung ermittelt. Außerdem müssen Kriterien zur Erforschung eines Kurzzeitkorrosionstestes und zur Integration in die vollautomatische Anlage, definiert werden. Damit werden die Legierungsabscheidung von Zn-Fe-X Legierungen durchgeführt. Das Ziel ist die Herstellung einer Struktur-/ Eigenschaftsbeziehung der Legierung mittels Kennfeldmethoden und automatischer Versuchsdurchführung. Für die Gradientenanalyse müssen relevante Skalierungsparameter identifiziert werden und eine Untersuchung zur Übertragbarkeit von Puls-Plating in den industriellen Maßstab erfolgen.
Das Projekt "KMU-innovativ - Nanoschichten aus Nickel-Silizid für Hochleistungs-Solarzellen und Waferdurchkontaktierung (NanoNiSi), Teilvorhaben: Nasschemische Metallisierungen auf Nickelsilizidschichten für Solarzellen und Waferdurchkontaktierungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: NB Technologies GmbH.Das Vorhabens zielt auf die Realisierung von effizienten Solarzellenkontakten mittels galvanischer Metallisierungen. Der wesentliche Aspekt ist die Untersuchung der Dotierstoffsegregation im Emitter bei der Ausbildung eines Nickelsilizids. Unter Nutzung dieses Effektes kann ein hocheffizienter Emitter mit niedriger Dotierung einen guten metallischen Kontakt ausbilden, was zu höherer Effizienz der Solarzelle führt. Der Einsatz von porösem Silizium beeinflusst die Ausbildung des Silizids und der Dotierstoffsegregation. Im Projektverlauf sollen die Bäder und Prozesse der galvanischen Abscheidung entstehen für eine spätere Umsetzung auf Industrieanlagen. Als zweiter Aspekt werden Metallisierungsprozsse für die Durchkontaktierung von Siliziumsubstraten bearbeitet. Hier bietet die Nickelsilizidbildung Vorteile als haftfeste Startschicht und Barriere sowie für Anforderungen an hermetische Kapselung. Ziel ist, einen Prozess zu realisieren, um metallische Durchkontaktierungen in dicken Substraten zu erzeugen, im Gegensatz zu TSV-Technologien für relativ dünne Substratdicken und Stapelaufbauten. Es werden Solarzellen mit hohen Emitterwiderständen mit galvanischen Nickel beschichtet. Die Silizidbildung wird mit und ohne porösem Silizium untersucht. Es werden elektrische Untersuchungen und Mikroskopuntersuchungen der Silizidausbildung durchgeführt. Es werden Halbleiterwafer mit Durchgangslöchern versehen und mittels chemischer Abscheidung mit Nickel und Kupfer gefüllt.
Das Projekt "Senkung des Energieverbrauches und Verringerung der Galvanisierbadverschleppung durch die Entwicklung von innovativen Galvanisierungstrommeln aus neuen Werkstoffen mit neuer Geometrie" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Richard Tscherwitschke GmbH.Ziel des Projektes war, eine Galvanisiertrommel zu entwickeln, die ohne sonstige Einschränkung eine signifikante Leistungssteigerung erbringt, konkret bei gleichem Energie-Einsatz (V x A) die Expositionszeit beim Galvanisierprozess reduziert oder bei gleichem Energie-Einsatz ein größeres Warenvolumen mit der gleichen Schichtdicke, galvanisch beschichtet. Angestrebte Effizienzsteigerung war 30 Prozent. In der gleichen Größenordnung sollte eine Energieeinsparung einhergehen. In den letzten 50 Jahren gab es nur eine Entwicklung in diese Richtung, die sich aus einer Reihe von Gründen nicht dauerhaft durchgesetzt hat. Um das gesteckte Ziel zu erreichen, musste ein Kunststoff gefunden werden, der eine weit größere freie Perforationsfläche zulässt als bei konventionellen Trommeln. Über chemische Resistenzversuche und Abriebversuche wurde ein PUR von Elastogran als bestgeeignetster Kunststoff ermittelt. Mit den ermittelten Abriebwerten konnte die freie Perforationsfläche um ca. 75 Prozent vergrößert werden bei gleicher Laufzeit wie konventionelle Trommeln. Die Perforation wurde schlitzförmig gestaltet. Durch eine bogenförmige Gestaltung der Trommelwände wurde die Hüllfläche um 15 Prozrnt erhöht und der Abstand des Galvanisiergutes zur Ware verringert. Ein Spritzgusswerkzeugbauer und Spritzgießer in einer Verantwortung wurde gesucht. Die Fertigstellung des Spritzgusswerkzeuges verzögerte sich bis KW 27/01. Die ersten zu 90 Prozent brauchbaren Trommel-Segmente wurden Februar 02 angeliefert. Es zeigte sich, dass sich das ausgewählte PUR extrem schwierig verspritzen lässt. Aus den besten angelieferten Segmenten weiterer Versuchsabspritzungen wurden einige Trommeln zusammengebaut zur Präsentation auf der Hannover Messe 2002 und für die Erprobungsreihe. Die Fa. IGOS - Solingen wurde mit der Messwerterfassung und Auswertung beauftragt. Die Messreihen wurden bei Bosch Bamberg durchgeführt. IGOS liefert die Auswertungsergebnisse am 13.09.02 ab. Auf der DGO Jahrestagung vom 19.-20.09.02 wurden die Ergebnisse der Fachwelt vorgestellt. Bis 10/02 gelang es dem beauftragten Spritzgussbetrieb nicht, einwandfreie Spritzgussteile zu liefern. Das Spritzgusswerkzeug wurde zu einem anderen Spritzgussbetrieb verbracht. Auch nach Umbau des Werkzeuges konnte der 2. Spritzgießer keine einwandfreien Trommelsegmente liefern. Ersatzweise spritzte er ein Alternativ-TPU, von DOW ab. Das Material lässt sich gut spritzen, ist chemisch resistent und in den Abriebwerten noch ausreichend. Als die erste Trommel aus dem DOW TPU hergestellt werden soll, stellt sich heraus, dass dieser Kunststoff sich nicht verschweißen lässt, auch mit externer Unterstützung wurden weitere Schweißversuche durchgeführt, ohne Erfolg. Parallel werden Klebversuche durchgeführt. Die Ergebnisse entsprechen noch nicht den Anforderungen. Eine Unbekannte ist die Langzeitfestigkeit und chemische Resistenz der Klebeverbindung.
Das Projekt "Nanotechnologisches Beschichtungsverfahren zur Einsparung von Edelmetallen und Reduzierung cyanidhaltiger Galvanikabwässer" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: NanoCraft Coating GmbH.Edelmetalle wie Gold, Silber, Platin, Palladium oder Rhodium sind besonders korrosionsbeständig. Sie werden bevorzugt in der Schmuckindustrie, aber auch in der Elektronik und Elektrotechnik als elektrische Kontaktwerkstoffe, in der chemischen Industrie als Katalysatorbestandteil oder als Korrosionsschutz eingesetzt. Man stellt aus Edelmetallen sowohl optisch-dekorative wie auch funktionelle Beschichtungen her. Im Zuge der Rohstoffverknappung und steigender Preise für Edelmetalle ist der Verbrauch dieser Rohstoffe bzw. ihre applizierte Schichtdicke ein wichtiges umwelttechnisches, aber auch wirtschaftliches Thema. Weitere Umweltrelevanz besteht im galvanischen Auftrag von Edelmetallschichten in cyanidischen Elektrolyten, deren Galvanikabwässer aufwendig zu entgiften sind. Die Firma NanoCraft beabsichtigte ein nanotechnologisches Verfahren zu entwickeln, mit dem eine signifikante Einsparung von Edelmetallen und Reduzierung cyanidhaltiger Galvanikabwässer gelingen sollte. Indem eine nanotechnische Beschichtung quasi als Schutzschicht auf die Edelmetallschicht aufgebracht wird, sollte die erforderliche Edelmetallschichtdicke um 50-70Prozent reduziert werden können. Die Nutzungseffizienz der Edelmetalle könnte damit erheblich gesteigert werden. Die Entwicklungsarbeiten hatten das Ziel, durch eine nanotechnische Beschichtung als Schutzschicht auf Edelmetallschichten die erforderliche Edelmetallschichtdicke um 50-70Prozent zu reduzieren. Dieses Ziel wurde in Form einer SAM-Beschichtung mit kurzkettigen Molekülen und spezieller Ankergruppe für Edelmetall-Oberflächen, die mit zusätzlichen SAM-Molekülen mit anderen Ankergruppen für oxidische Grundmaterialien vermischt wird, erreicht. Die neue Beschichtung ist unbedenklich für die Umwelt, da sie wasserlöslich und inert ist. Mit Kosten von nur ca. 20Prozent des eingesparten Edelmetalls ist die neue Beschichtung wirtschaftlich sehr interessant. Aus dem Projekt könnte möglicherweise ein Anschlussvorhaben resultieren, indem zur Reduzierung von Edelmetallschichten in technischen Anwendungen eine Nanoschicht mit hoher Leitfähigkeit für Kontakte zur Übertragung niedriger Ströme und Spannungen entwickelt wird.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Chemische Prozessanalyse, Pilotanlage Teilstrombehandlung^KMU-innovativ - GALVAREC^Teilprojekt 4: Ermittlung Einsparpotentiale Metalloberflächenbeschichtung und Untersuchungen zum Einsatz nicht perfluorierter Tenside^Teilprojekt 3: Ermittlung Prozessbedingungen zum Einsatz PFT-freier Tenside und Chrom-III-Elektrolyte^Teilprojekt 5: Ermittlung Einsparpotentiale bei Kunststoffbeschichtung, Erprobung von Maßnahmen zum Ersatz von PFT, Materialeffizienz durch Teilstrombehandlung chromathaltiger Spülwasser - Teilprojekt 1: Teilstrombehandlung chromathaltiger Spülwasser sowie Analytik zum Abbauverhalten nicht perfluorierter Tenside (GALVAREC)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Wuppertal, Abteilung Sicherheitstechnik, Fachgebiet Sicherheitstechnik , Umweltchemie.Das Verbundvorhaben GALVAREC hatte die Entwicklung eines Teilstrom-Reinigungsverfahrens für die Spülwässer galvanischer Prozesse insbesondere bei der Verchromung zum Ziel. Dafür wurde zunächst ein analytisches Verfahren für die selektive und sensitive Bestimmung von PFBS, PFOS, 6:2 FTS sowie eines nicht-fluorierten Tensids in den chromathaltigen Prozesswässern der Galvanik und dem Wasser der nachfolgenden konzentrierten Spülen entwickelt. Bei der PFT Analytik erfolgt die Abtrennung von der salzhaltigen Matrix mit einer Flüssig-Flüssig-Extraktion unter Einsatz eines Ionenpaarreagenzes. In Verbindung mit der LC-MS-Analyse zeigt diese Methode eine gute Reproduzierbarkeit und hohe Wiederfindungsraten von 82-118Prozent. In den beiden am Vorhaben beteiligten Galvaniken wurde eine Prozessanalyse durchgeführt, um die Voraussetzungen zum stofflichen Recycling zu ermitteln. Die im Labor- und im technischen Maßstab untersuchte Adsorption der Fluortenside an Aktivkohle und an einem schwach basischen, makroporösen Ionentauscher war abhängig vom Chromatgehalt. Die Abhängigkeit der PFT-Adsorptionsrate von den Chromatgehalten war bei den Tensiden PFBS und 6:2 FTS bei hohen Chromatkonzentrationen stärker ausgeprägt als bei PFOS. PFOS wurde auch aus einer Lösung mit 4,0 g/L Chrom(VI)-oxid mit hoher Effizienz (95 Prozent bzw. 98 Prozent im kleintechnischen Versuch) auf dem Ionentauscher adsorbiert. Der Anschluss einer Pilotanlage, die mit dem makroporösen Aniontauscher befüllt war, an der Kreislaufspüle hinter dem Chromelektrolyten der Kunststoffgalvanik führte zu einer Reduktion des 6:2 FTS von 40 myg/L auf eine Konzentration kleiner als 2 myg/L im Eluat und Rücklauf zur Kreislaufspüle. Bei der Regenerierung zur Desorption des Chromates blieb PFOS auf dem Ionentauscherharz zurück, wohingegen 6:2 FTS und insbesondere PFBS bei identischen Bedingungen z.T. desorbierten. Neben dem Einsatz von ammonalkalischem Methanol stellt die Extraktion der PFT von den Ionentauschern mit Ethylacetat und Tetrabutylammoniumbromid eine verhältnismäßig einfache Methode zur Rückgewinnung der PFT, insbesondere von PFOS, dar. Die Methode ermöglicht es, sowohl die PFT als auch das zur Extraktion verwendete Ethylacetat zur erneuten Verwendung zu erhalten. Die Oxidation von 6:2 FTS mit Peroxodisulfat führte zu einem teilweisen Abbau und weiteren (per-)fluorierten Produkten. Bei den Abbauversuchen des nicht-fluorierten Netzmittels Oleyl aminethoxylat mit stöchiometrischen Mengen Chromat im Mikrowellenreaktor konnte eine Vielzahl von Abbauprodukten charakterisiert werden. Mit zunehmender Menge an Chromat sind die Abbauprodukte kürzerkettig, verlieren ihre tensidischen Eigenschaften und es entstehen z.T. Dicarboxylate, die sich durch ein hohes Komplexierungsvermögen auszeichnen und evtl. für die inzwischen in der Praxis beobachteten Korrosionerscheinungen an den Bleianoden im Chromelektrolyten mitverantwortlich sind. (Text gekürzt)
Das Projekt "KMU-innovativ - GALVAREC, Teilprojekt 5: Ermittlung Einsparpotentiale bei Kunststoffbeschichtung, Erprobung von Maßnahmen zum Ersatz von PFT" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Detlef Bingen GmbH.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Ermittlung Einsparpotentiale Metalloberflächenbeschichtung und Untersuchungen zum Einsatz nicht perfluorierter Tenside^KMU-innovativ - GALVAREC^Teilprojekt 3: Ermittlung Prozessbedingungen zum Einsatz PFT-freier Tenside und Chrom-III-Elektrolyte^Teilprojekt 5: Ermittlung Einsparpotentiale bei Kunststoffbeschichtung, Erprobung von Maßnahmen zum Ersatz von PFT, Teilprojekt 2: Chemische Prozessanalyse, Pilotanlage Teilstrombehandlung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Labor Dr. Fülling GmbH & Co. KG.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Ermittlung Einsparpotentiale Metalloberflächenbeschichtung und Untersuchungen zum Einsatz nicht perfluorierter Tenside^KMU-innovativ - GALVAREC^Teilprojekt 5: Ermittlung Einsparpotentiale bei Kunststoffbeschichtung, Erprobung von Maßnahmen zum Ersatz von PFT, Teilprojekt 3: Ermittlung Prozessbedingungen zum Einsatz PFT-freier Tenside und Chrom-III-Elektrolyte" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Herbert Schmidt GmbH & Co. KG.
Das Projekt "KMU-innovativ - GALVAREC^Teilprojekt 5: Ermittlung Einsparpotentiale bei Kunststoffbeschichtung, Erprobung von Maßnahmen zum Ersatz von PFT, Teilprojekt 4: Ermittlung Einsparpotentiale Metalloberflächenbeschichtung und Untersuchungen zum Einsatz nicht perfluorierter Tenside" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Galvano Röhrig GmbH.
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