Chrom III -Abscheidung

Ähnliche Dokumente
infach Geld FBV Ihr Weg zum finanzellen Erfolg Florian Mock

RIAG Zn 230. Cyanidisches Glanzzinkverfahren

Dr. Kraus & Partner Ihr Angebot zu Konfliktmanagement

OECD Programme for International Student Assessment PISA Lösungen der Beispielaufgaben aus dem Mathematiktest. Deutschland

Eva Douma: Die Vorteile und Nachteile der Ökonomisierung in der Sozialen Arbeit

Bundesverband Flachglas Großhandel Isolierglasherstellung Veredlung e.v. U g -Werte-Tabellen nach DIN EN 673. Flachglasbranche.

Erfahrungen mit Hartz IV- Empfängern

Durch die virtuelle Optimierung von Werkzeugen am Computer lässt sich die reale Produktivität von Servopressen erhöhen

Was meinen die Leute eigentlich mit: Grexit?

Anleitung über den Umgang mit Schildern

Reporting Services und SharePoint 2010 Teil 1

Simulation LIF5000. Abbildung 1

Gründe für fehlende Vorsorgemaßnahmen gegen Krankheit

Auslotung der Gefühle & Wünsche von Eltern und SchülerInnen zum Schuljahr 2011/2012

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren

Würfelt man dabei je genau 10 - mal eine 1, 2, 3, 4, 5 und 6, so beträgt die Anzahl. der verschiedenen Reihenfolgen, in denen man dies tun kann, 60!.

Zeit lässt sich nicht wie Geld für schlechte Zeiten zur Seite legen. Die Zeit vergeht egal, ob genutzt oder ungenutzt.

Alles, was Sie über unsere Augenbehandlungen wissen sollten

Zeichen bei Zahlen entschlüsseln

Implantologie. bisher ersetzt? nexilis verlag GmbH Landsberger Allee Berlin. Tel Fax

40-Tage-Wunder- Kurs. Umarme, was Du nicht ändern kannst.

Leichte-Sprache-Bilder

präsentiert: Ventildeckel lackieren

Was ich als Bürgermeister für Lübbecke tun möchte

Online Newsletter III

50 Fragen, um Dir das Rauchen abzugewöhnen 1/6

Fragebogen ISONORM 9241/110-S

Die Invaliden-Versicherung ändert sich

Lichtbrechung an Linsen

Bernadette Büsgen HR-Consulting

GmbH. Feuer im Herzen. Werbung im Blut.

ZfP-Sonderpreis der DGZfP beim Regionalwettbewerb Jugend forscht BREMERHAVEN. Der Zauberwürfel-Roboter. Paul Giese. Schule: Wilhelm-Raabe-Schule

Impulse Inklusion Selbst-bestimmtes Wohnen und Nachbarschaft

Zahlenoptimierung Herr Clever spielt optimierte Zahlen

ecosyn -lubric Tribologische Trockenbeschichtung

a n auf Konvergenz. Berechnen der ersten paar Folgenglieder liefert:

IT-SICHERHEIT IM UNTERNEHMEN Mehr Sicherheit für Ihre Entscheidung

SIGNAL IDUNA Global Garant Invest. Leichter leben mit SIGGI der privaten Altersvorsorge

DER SELBST-CHECK FÜR IHR PROJEKT

Meine Entscheidung zur Wiederaufnahme der Arbeit

Multi-Channel E-Commerce. Mehr Umsatz. durch. Multi-Channel-Vertrieb. Jan Griesel

Ehrenamtliche weiterbilden, beraten, informieren

Stellvertretenden Genehmiger verwalten. Tipps & Tricks

Kapitalerhöhung - Verbuchung

Das große ElterngeldPlus 1x1. Alles über das ElterngeldPlus. Wer kann ElterngeldPlus beantragen? ElterngeldPlus verstehen ein paar einleitende Fakten

GEBRAUCHSINFORMATION: INFORMATION FÜR DEN ANWENDER. Viscosan - Augentropfen Wirkstoff: Hypromellose

Agile Enterprise Development. Sind Sie bereit für den nächsten Schritt?

Ergebnispräsentation zur Datenerhebung (Rohergebnis) der Elternbefragung zum verkürzten Zweig an der Friedensschule Münster

Dein Handy ist zu gut für die Schublade!

Vertrauen in Medien und politische Kommunikation die Meinung der Bürger

Studie über Umfassendes Qualitätsmanagement ( TQM ) und Verbindung zum EFQM Excellence Modell

Vermeidung von Aerosolbelastungen der Mitarbeiter bei der Kanalhochdruckreinigung

SolBenefit. Photovoltaik- Anlagen- Betrachtung und -Auswertung

Über uns. Was bedeutet der Name traloco?

Wärmebildkamera. Arbeitszeit: 15 Minuten

AZK 1- Freistil. Der Dialog "Arbeitszeitkonten" Grundsätzliches zum Dialog "Arbeitszeitkonten"

Mehr Energie-Effizienz mit dem exklusiven es-transformer - Stromsparmodul

Flucht der Bank-Azubis? Zusammenfassung Schulabgänger Feb 2015

FDAX mit Zertifikaten gehandelt

Zahnersatz bei Metallallergie

Tevalo Handbuch v 1.1 vom

Projektmanagement in der Spieleentwicklung

Platinen mit dem HP CLJ 1600 direkt bedrucken ohne Tonertransferverfahren

SUPERABSORBER. Eine Präsentation von Johannes Schlüter und Thomas Luckert

Optimierung von Heizungsanlagen. Hydraulischer Abgleich Arbeitsweise der Software

Laser-Stanz-Kombination Mehr Effizienz und Genauigkeit für Blechbauteile

ERPaaS TM. In nur drei Minuten zur individuellen Lösung und maximaler Flexibilität.

h- Bestimmung mit LEDs

Dow Jones am im 1-min Chat

ERP-Evaluation systematisch und sicher zum optimalen ERP-System

Projektsteuerung Projekte effizient steuern. Welche Steuerungsinstrumente werden eingesetzt?

Papa - was ist American Dream?

Für uns ist es nicht nur ein Möbelstück.

Berufsunfähigkeit? Da bin ich finanziell im Trockenen.

How to do? Projekte - Zeiterfassung

Transformatoren: effizient, günstig oder klein?

Meet the Germans. Lerntipp zur Schulung der Fertigkeit des Sprechens. Lerntipp und Redemittel zur Präsentation oder einen Vortrag halten

Probleme bei der Kompensation von Windkraftanlagen aus der Sicht eines Projektierers. Bingen, 29. Juni 2015 Markus Pauly juwi Energieprojekte GmbH

Nicaragua. Wo die Menschen leben Mehr als die Hälfte der Menschen lebt in Städten. Denn auf dem Land gibt es wenig Arbeit.

Die Post hat eine Umfrage gemacht


Diese Prozesse und noch viele andere Tricks werden in der Digitalfotografie mit Hilfe von Bildbearbeitungsprogrammen, wie z. B. Gimp, bewältigt.

Elternumfrage Kita und Reception. Campus Hamburg

! " # $ " % & Nicki Wruck worldwidewruck

Das Teamrollenmodell nach Meredith Belbin

WIR MACHEN ES EINFACH DRUCKEN AUF ALLEN OBERFLÄCHEN

Wir machen neue Politik für Baden-Württemberg

Welchen Weg nimmt Ihr Vermögen. Unsere Leistung zu Ihrer Privaten Vermögensplanung. Wir machen aus Zahlen Werte

Was mache ich mit den alten Meilern?

Warum sich das Management nicht für agile Softwareentwicklung interessieren sollte - aber für Agilität

für Urlaub und defekte Waschmaschinen

Evangelisieren warum eigentlich?

Kfz-Versicherung für Fahranfänger. mit der Lizenz zum Fahren

Was kann ich jetzt? von P. G.

10.1 Auflösung, Drucken und Scannen

Wie oft soll ich essen?

Datensicherung. Beschreibung der Datensicherung

Scheper Ziekenhuis Emmen. Tel.: + 31 (0) Fax: + 31 (0) Web:

Transkript:

Chrom III -Abscheidung Praktische Erfahrungen und Herausforderungen Dipl.-Ing. Andreas Schütte Business Development HSO Herbert Schmidt GmbH & Co. KG, Solingen

Warum Chrom (III)-Elektrolyte? Aufnahme von Chromtrioxid in den Anhang XIV der REACh-Verordnung Forderung der Automobilindustrie zu Alternativen Chrom (VI)-Ersatz und keine Design-Schicht Verbesserte Streuung Mindestens 48 h CASS-Prüfung Hohe Korrosionsbeständigkeit Wenig Aerosole und Geruchsbelastung Abwasser Keine harten Komplexbildner 2

Grundlagen Abscheidung von Chrom Schichten aus sechswertigen Elektrolyten erfolgt auf der Basis von Chromtrioxid-Salzen, welche krebserregend und brandfördernd sind. Die Abscheidung erfolgt aus dem Anion der Chromsäure Abscheidung erfolgt aus dem Anion der Chromsäure: Ergebnis: Sehr reine Chromschichten Keine Mitabscheidung von im Elektrolyt gelösten Fremdmetallen Hartverchromung nicht durch andere Elektrolyte zu ersetzen 3

Grundlagen Abscheidung von Chrom Schichten aus dreiwertigen Elektrolyten erfolgt auf der Basis von Chrom(III)sulfat/Chrom(III)-Salzen und Komplexbildnern, welche unbedenklicher eingestuft sind Abscheidung erfolgt aus dem Kation des Chrom(III)sulfat Komplexes im wesentlichen über 2 Reduktionsstufen von Cr ³+ zu Cr²+ und dann zu Cr. Katalysatoren sind ausschlaggebend Schwermetallverunreinigungen werden mit abgeschieden Ergebnis: Sehr reine Chromlegierungsschicht bei Abscheidung auf Sulfat Basis Abscheidung von Fremdmetallen muss reguliert werden (IAT/Selektiv) Kann Glanzverchromung auf Basis sechswertiger Salze ersetzen Enthält Borsäure als Puffer 4

Grundlagen Was sind die wesentlichen Vorteile des chrom (III) basierten Elektrolyten? Chrom (VI) frei, aber Hex-Chrom Look! Weniger Gesamtchrom (7-10 g/l Cr) gegenüber Chrom VI Prozessen (250-400 g/l) Wenig Geruchsbelastung (Ammonium- und Chlorid freier Prozess) Ohne harten Komplexbildner Vereinfachte Abwasserbehandlung Exzellente Metallverteilung Hohe Korrosionsbeständigkeit Deckt alle Automobilanforderungen ab (PoP/Metall) bei Verwendung der dreiwertigen Passivierungen 5 Juli 2013/AS

Was sind die Gedanken der Anwender? Das Verfahren ist zu kompliziert Ich kann das Verfahren nicht in meine Anlage integrieren Ich bekomme meine Anlage doch nie Chrom (VI)-frei Kann ich meinem Personal so einen schwierigen Prozess zutrauen? Kann ich alle Anforderungen meiner Kunden mit dem Prozess abbilden? Invest Unlösliche Anoden Angst 6

Grundlagen Badparameter Basis Chrom Gehalt Temperatur Stromdichte Expositionszeit Sulfat 7,5-10 g/l 50-60 C 6-14 A/dm² 6-10 Minuten ph Wert 3,2-3,6 Zusätze / Ansatz Zusätze / Produktion 6 Zusätze 4 Zusätze 7

Integrationsfähigkeit Wannenmaterial Bewegung Anodenschiene Anoden Heizung / Kühlung Umwälzung Filterpumpe Absaugung Filtration Gleichrichter PP Luft- und Warenbewegung Kupfer, ev. vernickelt Mischoxid beschichtete Titan Anoden Titan / PTFE/Glas / Kühlung erforderlich 3-5 Badvolumen / Stunde Ja, frenquenzgesteuert Ja Ja / mit Aktivkohle 15 V / 5.000 A 8

Das System Chrom III Spülen Spülen HSO Chem-Pass HD 10 sec. - 25 C Spülen HSO Electro-Pass HD for Chrom III 30 sec. - 25 C - 1A/dm² Spülen Spülen + temporärer Korrosionsschutz Trocknen 10

Korrosionsbeständigkeit HSO Chem-Pass HD + Electro-Pass HD CASS NSS Russian Mud Nickellässigkeit nach DIN 1811 > 90 h > 480 h i.o. < 0,03 mg/l 11

Abscheidungsgeschwindigkeit 0,07 µm/min unter Laborbedingungen 0,05-0,07 µm/min unter Produktionsbedingungen 0,35 µm in 7 Minuten möglich, nahezu an jedem Messpunkt des Bauteils aufgrund der guten Metallverteilung, aber Geometrieabhängig 12

Farbwert der Chromschicht Um einen Farbraum zu erhalten, in dem gleiche geometrische Abstände gleichen empfindungsgemäßen Abständen entsprechen, wurde die CIE-Normfarbtafel verzerrt. Aus dieser mathematischen Transformation entstanden die Farbräume CIE-Luv und CIE-Lab. Während der CIE-Luv-Raum eher für die Lichtfarbenbewertung von Scannern und Monitore verwendet wird, setzt man zur Bewertung von Körperfarben den CIE-Lab-Raum ein. 13

Farbwert der Chromschicht L a b Chrom (VI) 83.5-1.06-3.2 Chrom (III) (optimum) 82.79-0.99-2.54 Chrom III (HSO definierte minimale Grenzwerte für Kunden) 81,00-0,5-1,4 15

Anlagenperipherie Anoden: TCP-Anoden (Trivalent Chromium Plating / Iridium-Tantal-Mischoxid) mit hohem Iridium Anteil Mechanischer Schutz durch Kunststoffnetz 20 cm breite Abschnitte Geschlossene Kanten Heavy Coating, das heißt hohe Beschichtungsauflage Keine Streckmetallanoden, sondern massive Titan Bleche 16

Anlagenperipherie 18

Schichtdickenverteilung/Streufähigkeit Weniger Metall Höhere Stromdichte Niedrigere Temperatur Weniger Katalysator Höherer Metallgehalt Niedrigere Stromdichte Höhere Temperatur Zu viel Katalysator 19

Schichtdickenverteilung/Streufähigkeit Musterteil Messpunkt 1 Messpunkt 2 Messpunkt 3 Messpunkt 4 1_2 0,29 0,31 0,35 0,37 2_2 0,32 0,33 0,31 0,33 3_2 0,32 0,33 0,29 0,37 4_2 0,3 0,29 0,27 0,33 5_2 0,31 0,33 0,31 0,36 6_2 0,29 0,31 0,31 0,29 7_2 0,33 0,31 0,29 0,28 21

Praktische Erfahrung und Grenzen 22

Status 2015 HSO Chrom III HSO betreibt in Europa Drei (3) Trichrome Volumen (30.000 l) Prozess zeigt eine stabile Performance Sulfatbasierter Elektrolyt, chloridfrei Einfache Prozesskontrolle durch Hullzelle und eigene Analytik möglich Optimierte Anodenbeschichtung durch verbesserte Ir/Ta-Beschichtung (höhere Lebensdauer, erniedrigte Spannung) Stabile Korrosionswerte werden durch dreiwertige, 2-stufige Passivierung erreicht Stabile L*a*b*-Werte durch Einsatz eines eigenen Ionentauschers Kunde mag die Farbe der Chromschicht 23

Referenzen Europa Fa. MFF in Dänemark System inklusive Chem. Passivierung Seit Juni 2014 Volumen 14000 l, im Dreischichtbetrieb Fa. BIA Kunststoff -und Galvanotechnik SK (Slowakei) System inklusive der Passivierungen seit August 2014 im Einsatz (davor in Deutschland) Volumen 7000 l, im Zweischichtbetrieb 24

Referenzen und Erfahrungen 25

Referenzen und Erfahrungen Beschichtungszeit 6-8 min, danach ruht das Bad 1 min 26

Referenzen und Erfahrungen / USA 27

Bewertung des Katalysators per Hullzelle 5 A Blech, 3 min. 4 Messpunkte Katalysatorgehalt an der untersten Grenze Streuung optimal 29

Bewertung des Katalysators per Hullzelle 5 A Blech, 10 min. niedrige Schichtdicke (0,17) in Kombination mit einem braunen Streifen im HCD, Streifen ist1,5 cm breit Zu wenig Katalysator verursacht Anbrennungen und niedrige Abscheidungsgeschwindigkeit 30

Bewertung des Katalysators per Hullzelle 5 A Blech, 10 min., nach Dosierung von 0,25 ml/l Katalysator Schichtdicke im HCD ist wieder da, brauner Streifen stark reduziert Messpunkt A und B in gutem Verhältnis Im LCD genügend Schichtdicke 31

Netzmittelüberdosierung 2 A Blech, 10 min., Weisse Streifen im MCD/LCD Netzmittel überdosiert A Kohle anschwemmen, nach 2 h alles okay 32

Anbrennungen Anbrennung, meistens die unterste Reihe Stromdichte reduzieren Blenden eingesetzt Zugabe von Katalysator 0,05 ml/l Metallgehalt/Temperatur erhöhen 33

Streufähigkeit Streufähigkeit bei 6 A/dm² Streufähigkeit bei 10 A/dm² 35

Streufähigkeit 36

Streufähigkeit 38

Streufähigkeit 39

Farbe Real blue!!!! 40

41

(Grenzen) und Herausforderungen Verhalten von Zinkdruckgusslegierungen: Amphoteres Verhalten Enthalten unterschiedlichste Legierungselemente Verhalten von Chrom (VI)-Elektrolyten: Abscheidung aus dem Anion Metallverunreinigungen haben keinen Einfluss auf die Optik der Schicht Hohe Unempfindlichkeit auf eingeschleppte/gelöste Metalle Verhalten der Chrom (III)-Elektrolyte: Eingeschleppte Metalle beeinflussen die Farbe Abscheidungsgeschwindigkeit/Korrosionsbeständigkeit sinkt ab 42

(Grenzen) und Herausforderungen Worauf muss ich achten: Sorgfältige Gestellkontaktierung Teile ausreichend cyanidisch vorverkupfern (Sacklöcher) Bei der Beschichtung Fallen Teile vom Gestell, so muss man diese schnellstmöglich entfernen können Über die Wannenabmessung herausnehmbarer Kunststoffkorb ermöglicht das Sammeln der abgefallenen Teile Kunststoffgitter vor den Anoden schützt die Anoden vor Beschädigungen Ionentauscheranlage muss auf Extrembelastung ausgelegt werden Offen-liegende Bereiche an den Teilen belasten auch die Passivierungen 48

(Grenzen) und Herausforderungen Worauf muss ich achten: Die Anoden müssen regelmäßig kontrolliert und vermessen werden, um die Katalytik der Beschichtung sicherzustellen (X-Ray) Die Effizienz des Prozesses ist wesentlich von der Anodentechnik abhängig Ein Leistungsverlust durch die Anoden kombiniert mit Bildung von Chrom (VI) kann den Elektrolyten erheblich stören (Niedrige Abscheidungsgeschwindigkeit, Zerstörung des Katalysators) Die Balance zwischen Metallgehalt im Bad, Katalysatorgehalt und Stromdichte ist entscheidend für die maximale Streufähigkeit und Leistung des Prozesses. Dies erfordert teilweise eine zeitintensive Optimierung 49

(Grenzen) und Herausforderungen Wo sehe ich die (Grenzen)/ Herausforderungen: Die Umrüstung bestehender Anlagen mit sechswertigen Chromprozessen ist eher eine logistische Herausforderung, verbunden mit hohen Investitionen Umbauten in den Anlagen müssten in relativ kurzer Zeit erfolgen, um die Lieferfähigkeit zu erhalten, Projektierung etc. Die Thematik der Chromatverunreinigungen in bestehenden Anlagen ist beherrschbar Die Zeit ist jetzt reif, um Erfahrungen mit den neuen Prozessen zu sammeln und sich den Herausforderungen zu stellen Chrom (VI) in der Verchromung kann aus meiner Sicht langfristig gesehen substituiert werden Chrom (VI) in der Vorbehandlung von Kunststoffen (ABS-Beize) kann derzeit nicht prozesssicher substituiert werden, Stand heute!! 50

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 52