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2-2017

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Produktion

Produktion Spitzentechnologie für die galvanische Oberflächenveredelung Knowhow, Zuverlässigkeit und Rundum-Service Komplettanlage mit 17 Stationen für das galvanische Vernickeln (Foto: STS Industrie) Das Aufbringen dekorativer oder funktioneller metallischer Oberflächenschichten auf Bauteile aus Kunststoffen oder Metallen ist eine hoch anspruchsvolle Technologie unter Einsatz einer ganzen Reihe chemischer Bäder. Dies bedingt ein korrosives und teils sogar potentiell gesundheitsschädliches Umfeld, das genau überwacht und ständig gepflegt werden muss. Bei der Beschaffung automatischer Anlagen, die unter solchen Einsatzbedingungen über lange Zeiträume zuverlässig funktionieren müssen, sollte man sich daher vergewissern, dass es sich bei den Lieferanten um langjährig erfahrene Fachleute mit einem breiten Knowhow handelt. „Im Verlauf der letzten rund 40 Jahre haben weit mehr als tausend Galvanik-Anlagen für eine Vielzahl industrieller Einsatzbereiche ausgeliefert. Dennoch dürfte es schwer fallen, darunter mehr als vielleicht eine Handvoll identischer Ausführungen zu finden“, erläutert Pierre-André Schopfer, Vorsitzender des Verwaltungsrats der STS Industrie AG. Das Unternehmen hat sich auf Anlagen für die galvanische Oberflächenveredelung spezialisiert. In diesen kommt eine breite Palette chemischer bzw. elektrochemischer Prozesse zum Einsatz, um Bauteile aus unterschiedlichsten Metallen mit funktionalen oder dekorativen Oberflächenbeschichtungen zu versehen. Mithilfe des Verfahrens lassen sich Beschichtungen aus Standardmetallen wie Kupfer, Nickel, Zinn oder Chrom ebenso realisieren wie solche aus Edelmetallen wie Silber, Gold oder Rhodium. Charakteristisch für diese Prozesse ist eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Badbehandlungen, wozu neben den eigentlichen Beschichtungsbädern noch zahlreiche vorbereitende oder zwischengeschaltete Entfettungs-, Reinigungs- und Spülbehandlungen gehören. Eine Komplettbehandlung kann daher ohne weiteres den Durchlauf der Teile durch mehr als 20 unterschiedliche Bäder beinhalten. Ziel der Behandlung ist hierbei eine gleichmäßige Beschichtung ohne sichtbare Fehlstellen. Darüber hinaus muss die Beschichtung noch kundenspezifischen Qualitäts kriterien genügen. Verwandlung: Ein Magnesiumgussteil vor und nach dem Aufbringen einer dekorativen Chrombeschichtung (Foto: Klaus Vollrath) Die Kunst, chemische Prozesse zu beherrschen „Eine gute Anlage allein bietet noch lange keine Gewähr für die Erzielung guter Ergebnisse: Man muss darüber hinaus auch die Chemie der Bäder beherrschen“, ergänzt Claude Gmünder, Geschäftsführender Gesellschafter der STS Industrie. Die Funktion solcher Bäder hängt nicht nur von ihrer ursprünglichen Zusammensetzung ab, sondern darüber hinaus von der ständigen und sehr genauen Überwachung zahlreicher Parameter wie der Temperatur, dem pH-Wert, der Konzentration der wichtigsten chemischen Bestandteile sowie eventueller Verunreinigungen, die z.B. aufgrund unzureichender Zwischenreinigung aus vorangegangenen Bädern eingeschleppt werden könnten. Kundenspezifische Realisierung Um seinen Kunden eine optimale Funktion der Anlagen zu ermöglichen, richtet STS Industrie seine Realisierungsstrategie jeweils an deren individu- Recycling von Anlagenmodulen, die nie zum Einsatz kamen und jetzt für eine andere Galvanikanlage mit anderer Konfiguration neu zusammengestellt werden. (Foto: Klaus Vollrath) 22 meditronic-journal 2/2017

Produktion Behälter aus rostfreiem Stahl für ein Ultraschall- Reinigungsbad. Der Ultraschall-Sender ist mittig angeordnet, daneben erkennt man zwei runde Heizelemente (Foto: Klaus Vollrath) ellen Bedürfnisse aus. Falls der Kunde bereits über ausreichendes Knowhow bezüglich der Auswahl und Pflege seiner Badchemie verfügt, so überlässt man ihm die Festlegung der von ihm bevorzugten Konfiguration. Falls er jedoch diesbezüglich Unterstützung wünscht und den für den Aufbau entsprechender Kompetenzen zur Problemlösung erforderlichen personellen Aufwand nicht leisten kann, so empfiehlt man dem Kunden geeignete Lieferanten aus einem Netzwerk bewährter Partner. Die letztlich realisierte Lösung entsteht dann im Rahmen einer engen Zusammenarbeit zwischen dem Kunden, STS Industrie und dem betreffenden Chemielieferanten. Bei der konkreten Auslegung der Anlage berücksichtigt STS dann die Empfehlungen des Chemielieferanten, um die hierfür optimale Konfiguration zusammenzustellen. Weitgehende Modularisierung „Daraus folgt zwangsläufig, dass wir bei so gut wie jedem Auftrag sozusagen einen Maßanzug liefern müssen“, sagt P.-A. Schopfer. Um dennoch wettbewerbsfähig zu bleiben, entschied man sich dafür, die gesamte Anlagentechnologie soweit wie möglich zu modularisieren. Das hat den Vorteil, dass die einzelnen Module jeweils für sich funktionsfähig sind und problemlos montiert sowie untereinander kombiniert werden können. Nahezu alle Komponenten wie Gestell, Behälter, Elektronik, Sensoren, Transportsystem, Verrohrung, Magnetventile sowie Entlüftung sind leicht austauschbar und können in unterschiedlichsten Konfigurationen neu kombiniert werden. Natürlich sind hierbei bestimmte Rahmenbedingungen einzuhalten. So bestimmen beispielsweise die Eigenschaften der Badflüssigkeit die Materialwahl für bestimmte Komponenten wie Behandlungs- oder Speicherbehältnisse, wobei neben Edelstahl auch diverse Kunststoffe wie PP, PVDF oder PVC Verwendung finden können. Möglichkeiten durch Modularität Ein praktisch erfahrbarer Nachweis für die Vorteile dieser Modularität fand sich zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels in der Montagehalle von STS Industrie: Eine komplett in ihre Module zerlegte Galvaniklinie, die im Jahre 2011 an einen Kunden geliefert worden war, dort aber aufgrund einer Neuordnung der Geschäftsstrategie nie zum Einsatz kam, wurde jetzt zurückgekauft, um aus den Basismodulen sowie weiteren Komponenten eine anders konfigurierte Anlage für einen anderen Kunden herzustellen. In Übereinstimmung mit der STS-Geschäftsphilosophie ergab sich hieraus letztlich eine Win-Win-Situation, von der STS ebenso einen Vorteil hatte wie beide Kunden. Zudem ermöglicht diese Modularität die Realisierung sehr kompakter Lösungen z.B. bei besonders beengten Platzverhältnissen. Beispiel Reinigungs-/ Entfettungsstation Als anschauliches Beispiel für diese Möglichkeiten kann die Reinigungs-/Entfettungsstation (Nr. 17) der Vernickelungsanlage dienen, die sich zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels gerade im Aufbau befand. Die oben angeordnete Behandlungswanne ist mit drei getrennten Vorratsbehältern (Nr. 17A, 17B und 17C) verbunden, die sich in der unteren Etage der Station befinden. Die drei aufeinanderfolgenden Behandlungsschritte laufen so ab, dass für jeden Schritt das zugehörige Bad von unten hochgepumpt wird und nach Beendigung der jeweiligen Behandlung durch Öffnen des Ablassventils wieder in den zugehörigen Behälter zurückfließt. Anschließend erfolgt der nächste Behandlungsschritt in gleicher Weise. Nach Abschluss der dritten Behandlung geht es weiter zur nächsten Station. So lassen sich drei Reinigungsbehandlungen in ein und derselben Station durchführen. Ohne diesen Trick wäre es nicht möglich gewesen, die Anlage unter den extrem beengten Platzverhältnissen bei diesem Kunden unterzubringen. Flexibilität bezüglich des Behandlungsguts „Bei der galvanischen Beschichtung wird das zu behandelnde Gut meist auf speziell hierfür angefertigte Gestelle gesteckt, fallweise erfolgt die Behandlung aber auch als Schüttgut in rotierenden Trommeln“, erläutert C. Gmünder. Letzteres empfiehlt sich vor allem bei kleineren Bauteilen. Die Behandlung in Trommeln hat jedoch Nachteile mit Blick auf die Einheitlichkeit der aufgebrachten Schicht, da sich die Teile in der Trommel beim Umwälzen gegenseitig beschädigen können und der Schichtaufbau ungleichmäßig erfolgt. Im Badbehälter Nr. 17 wird eine dreistufige Spülbehandlung mit drei unterschiedlichen Badzusammensetzungen durchgeführt. Die Spülsequenz läuft so ab, dass die in den Vorratsbehältern Nr. 17A, 17B und 17C befindlichen Spülflüssigkeiten nacheinander nach oben gepumpt und nach Beendigung des jeweiligen Zyklus durch Öffnen des zugehörigen Ventils wieder in den entsprechenden Vorratsbehälter ablaufen (Foto: Klaus Vollrath) meditronic-journal 2/2017 23

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel