TUD

Institut für Automatisierungstechnik

System zur Onlinemessung der Abscheidegeschwindigkeit an Prozessen der industriellen Oberflächenbehandlung (SOMA-Projekt)

Laufzeit: Juli 2011 - Februar 2013
Finanzierung: im Rahmen des Programms EXIST-Forschungstransfer aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) und des Europäischen Sozialfonds der Europäischen Union (ESF) über den Projektträger Jülich Standort Berlin

Kurzbeschreibung

In einem an der TU Dresden und der HTWK Leipzig durchgeführten FuE-Vorhaben wurde ein "Prozessmessverfahren zur Onlineüberwachung der Abscheidegeschwindigkeit an Chemisch-Nickel-Prozessen" entwickelt. An industrietypischen Chemisch-Nickel-Verfahren wurde gezeigt, dass das neuartige Verfahren zur Onlinemessung der Abscheidegeschwindigkeit geeignet ist. Die positive Resonanz aus der Industrie veranlasste drei an der Entwicklung beteiligte Wissenschaftler, die Gründung eines Unternehmens anzustreben, das die neuartige Prozessmesstechnik als Produkt für den Bereich der Galvano- und Oberflächentechnik anbietet. Im Rahmen des Programms EXIST-Forschungstransfer soll mit dem FuE-Vorhaben eine Unternehmensgründung optimal vorbereitet werden.

Die durchzuführenden Aufgaben orientieren sich neben der Vorbereitung einer Unternehmensgründung am Ziel die Anwendungsbreite des Messverfahrens durch die Entwicklung einer Sensorvariante zur Messung an galvanischen Prozessen deutlich zu erweitern. Weiterhin soll durch eine gezielte Sensor- und Elektronikentwicklung eine Industrietauglichkeit der Messtechnik erreicht werden. Experimentelle Arbeiten im Technikums- und im Industriemaßstab dienen dem Nachweis der industriellen Anwendbarkeit. Parallel zu den Entwicklungsarbeiten ist ein Businessplan zu erarbeiten, der die Aufnahme der Geschäftstätigkeit optimal vorbereiten soll.

Mit einer erfolgreichen Unternehmensgründung wird erstmals eine Onlinemessung der Geschwindigkeit industriell genutzter Abscheideprozesse kommerziell verfügbar sein. Damit kann die Oberflächenbehandlung effizienter, sicherer und mit höherer Qualität durchgeführt werden. Da die Mitglieder des Forscher/Gründerteams neben dem messtechnischen Know-how eine profunde Kenntnis der Galvano- und Oberflächentechnik haben, bestehen gute Aussichten, potentielle Kunden vom Produkt und seinem Nutzen zu überzeugen. Als Kunden sind insb. Zulieferfirmen für die Bereiche Automobil, Maschinenbau, Elektronik sowie Luft- und Raumfahrt zu sehen. Daneben sind auch bei dekorativen Beschichtungen im Konsumgüterbereich oder im Bauwesen Anwendungen zu erwarten.

Vorgeschichte

In einem an der TU Dresden und der HTWK Leipzig durchgeführten FuE-Vorhaben wurde ein "Prozessmessverfahren zur Onlineüberwachung der Abscheidegeschwindigkeit an Chemisch-Nickel-Prozessen" entwickelt. An industrietypischen Chemisch-Nickel-Verfahren wurde gezeigt, dass das neuartige Verfahren zur Onlinemessung der Abscheidegeschwindigkeit geeignet ist. Die positive Resonanz aus der Industrie veranlasste drei an der Entwicklung beteiligte Wissenschaftler, die Gründung eines Unternehmens anzustreben, das die neuartige Prozessmesstechnik als Produkt für den Bereich der Galvano- und Oberflächentechnik anbietet. Im Rahmen des Programms EXIST-Forschungstransfer soll mit dem FuE-Vorhaben eine Unternehmensgründung optimal vorbereitet werden.

Projektziel

Die durchzuführenden Aufgaben orientieren sich neben der Vorbereitung einer Unternehmensgründung am Ziel, die Anwendungsbreite des Messverfahrens zu erweitern. So wird zusätzlich zur Möglichkeit der Messung an chemischen Prozessen eine Sensorvariante zur Messung an galvanischen Prozessen entwickelt. Weiterhin soll durch eine gezielte Sensor- und Elektronikentwicklung eine Industrietauglichkeit der Messtechnik erreicht werden. Experimentelle Arbeiten im Technikums- und im Industriemaßstab dienen dem Nachweis der industriellen Anwendbarkeit. Parallel zu den Entwicklungsarbeiten ist ein Businessplan zu erarbeiten, der die Aufnahme der Geschäftstätigkeit optimal vorbereiten soll.

Nutzen

Mit einer erfolgreichen Unternehmensgründung wird erstmals eine Onlinemessung der Geschwindigkeit industriell genutzter Abscheideprozesse kommerziell verfügbar sein. Damit kann die Oberflächenbehandlung effizienter, sicherer und mit höherer Qualität durchgeführt werden.

Die Onlinemessung der Abscheidegeschwindigkeit bzw. der Stromausbeute bieten zukünftigen Anwendern u. a. folgenden Nutzen:

  • Erhöhen der Prozesssicherheit
    > bessere Sicherung der Beschichtungsqualität
    > Ausschuss vermindern bzw. Aufwand für Nacharbeiten senken
     
  • Verringern von Überbeschichtung (Materialkosten)
     
  • Erhöhen des Anlagendurchsatzes
     
  • Optimieren der Stromausbeute bei galvanischen Prozessen
     
  • Senken des Überwachungsaufwandes
    > Ersatz manuell durchgeführter Probekörperverfahren
    > Senkung der Anzahl nötiger Laboranalysen zur Prozessüberwachung
     
  • Erweitern der Möglichkeiten zum automatisierten Prozessbetrieb
    > Reproduzierbarkeit des Prozessbetriebes
    > Senkung des Personalaufwandes.

Einige Ergebnisse

Es wurde ein Funktionsmuster des Sensors zur Messung der Abscheidegeschwindigkeit entwickelt und realisiert. Der Stabsensor wird parallel zur Warenbehandlung in die Prozesslösung getaucht. An Chemisch-Nickel-Prozessen konnte beispielhaft gezeigt werden, dass die Metallabscheidung auf der Sensorspitze die Verhältnisse auf der Warenoberfläche gut abbildet.

In Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab finden Untersuchungen des Messverfahrens und der neu entwickelten Messtechnik statt. Das folgende Bild zeigt eine Messung an einem Chemisch-Nickel-Prozess bei der durch eine Temperaturerhöhung eine Erhöhung der Abscheidegeschwindigkeit bewirkt wurde. Mit der Onlinemessung konnte der Anstieg der Abscheidegeschwindigkeit bereits während des Experimentes beobachtet werden.

Erfolgsaussichten

Da die Mitglieder des Forscher/Gründerteams neben dem messtechnischen Know-how eine profunde Kenntnis der Galvano- und Oberflächentechnik haben, bestehen gute Aussichten, potentielle Kunden vom Produkt und seinem Nutzen zu überzeugen. Als Kunden sind insb. Zulieferfirmen für die Bereiche Automobil, Maschinenbau, Elektronik sowie Luft- und Raumfahrt zu sehen. Daneben sind auch bei dekorativen Beschichtungen im Konsumgüterbereich Anwendungen zu erwarten.

Stand: 26.02.2015 15:01
Autor: Webmaster LGS