UV-Anwendungen

AOP-Prozess

Elektrolytrecycling und Badpflege

Nachhaltige Pflege von Elektrolyten in der Oberflächentechnik und Leiterplattenindustrie!

Als einfachste und effektivste Methode des Badrecyclings steht die reine Badpflege mittels UV-Oxidation zur Verfügung. Störorganik wird durch Verschleppung in den Elektrolyt eingetragen, oder entsteht durch anodische Oxidation aus den organischen Badzusätzen selbst. Die UV-Oxidation des Elektrolyten entfernt diese organischen Verbindungen im Zuge der Pflege des Elektrolyten und versetzt den Elektrolyten in den Zustand von einen Neuansatz. In Verbindung mit dem Nachschärfen des Elektrolyten ist die Badpflege mittels UV-Oxidation in der Lage die Bäder permanent auf einem hohen Produktions- und Qualitätsniveau zu halten. Die Anwendungen der Elektrolytpflege liegen daher meist im Bereich von sehr hohen technischen oder optischen Anforderungen and die galvanisierte Oberfläche.

Beim UV-Verdampfer wird aus Spülwasser und Altbad wieder neues Bad zurück gewonnen. Dabei entsteht während der Badpflege durch die UV-Oxidation der Verunreinigungen Reaktionswärme, welche mittels Wärmepumpe zur wirtschaftlichen Herstellung des Konzentrats (= neuer Elektrolyt) und des Destillats (= neues Spülwasser) verwendet wird. Das Destillat geht in den Spülprozess zurück, und das gereinigte Elektrolytkonzentrat wird dem Bad zugeführt. Damit entsteht neben neuwertigem Elektrolyt auch kein Abwasser.

Die Behandlung und Pflege von Elektrolyten mit einer AOP-Anlage (Advanced Oxidation Process) stellt eine Verbesserung gegenüber der häufig in diesen Bereichen verwendeten Behandlung mit Aktivkohle zur Elektrolytpflege dar, und bietet je nach Anwendungsfall eine Reihe von Vorteilen (wie z.B. die gute Reproduzierbarkeit des Behandlungsergebnisses) sowie einer nachhaltigen Elektrolytreinigung und Badpflege sowie dem damit verbundenem minimalen Ausschuss bei maximaler Produktqualität.

Weitere Informationen zur Chemie der UV-Oxidation finden Sie auf unserer Homepage.

Die erste Enviolet®-UV-Oxidationsanlage zur Elektrolytpflege wurde im Mai 1998 bei Hansgrohe AG im Werk Schiltach in Betrieb genommen, um die Abscheidungsqualität im Watts’schen Glanz-Nickelelektrolyten zu verbessern. Die Technik der UV-Oxidation von galvanischen Elektrolyten wurde permanent verbessert und auch auf die Anwendung von sauren Kupfer-Elektrolyten (vorwiegend Pulsbäder) übertragen. 1999 ging die erste Kupferbadpflege in Betrieb und 2001 konnte mit Samsung ein führendes Unternehmen in der Elektronik gewonnen werden.

Seitdem wurde diese Technik in einer Vielzahl von Projekten bei zur Badpflege von Watts’schen Nickelbädern und bei sauren Kupferbädern erfolgreich eingesetzt, fast ausschließlich in High-Tech-Applikationen.

Publikationen, Fallstudien und Referenzen finden Sie unter anderem in der Sektion ‚Plating Bath Conditioning and Electrolyte Recycling unserer Publikationsliste.

Um Sie bei solchen Anwendungen auf Grundlage einer fundierten Auslegungsbasis optimal zu beraten bieten wir individualisierte Machbarkeitsstudien an, die in diesem Bereich die Grundlage unsere Auslegung Ihrer Anlage bilden. Gleichzeitig können wir damit Muster von aufbereiteten Elektrolyten bereitstellen, wenn das gewünscht ist.

Kupferbad-Recycling

Effektive Pflege von sauren Kupferelektrolyten für ein hohes Produktions- und Qualitätsniveau!

Beim Herstellen von Leiterplatten spielt das galvanische Verkupfern zur Verstärkung der Leiterbahnen eine wesentliche Rolle. Diese Bäder enthalten neben den anorganischen Salzen wie Kupfersulfat auch organische Hilfsstoffe, um eine hochwertige Metalloberfläche mit guter Mikroverteilung abzuscheiden. Während der Verkupferung im galvanischen Bad entstehen durch die elektro-chemische Oxidation und Reduktion eine Vielzahl von organischen Substanzen, die teilweise erhebliche Nebenwirkungen verursachen. Diese Nebenwirkungen führen dazu, dass die Leistungsfähigkeit der Bäder nachlässt und vermehrt Beschichtungsfehler auftreten. Im Regelfall erfolgt die Lösung dieses Problems durch stärkeres Spülen in Verbindung mit einer regelmäßigen Behandlung des Bads mit Aktivkohle, und wenn das nicht mehr hilft, der Badverwurf, verbunden mit einem Neuansatz. Das verstärkte Spülen führt zu einer Zunahme des Abwasservolumens. Die Aktivkohlebehandlung führt nicht reproduzierbar zum gewünschten Erfolg und erzeugt ebenfalls erhebliche Kosten durch die Entsorgung der beladenen Aktivkohle und die Kosten eines Neuansatzese gehan darüber nochmals hinaus.

In einer UV-Oxidationsanlage werden die galvanischen Prozessbädern so weit durch die Anwendung unserer UV-Verfahrenstechnik mittels Fotooxidation mineralisiert, so dass nach der UV-Behandlung und Badpflege wieder ein Grundansatz von höchster Qualität vorliegt.
Dieser Ansatz kann nach Einstellen der organischen Leitparameter wieder in das Produktionsbad zurückgegeben werden und sorgt durch diese Verjüngung für eine gleich bleibend hohe Badqualität (Mikroverteilung, Einebnung, ...), wodurch der Ausschuss durch die Elektrolytpflege mittels UV-Oxidation um fast eine Zehnerpotenz gesenkt werden kann.

Vorteile des Badrecyclings mit einem AOP (erweiterte UV-Oxidation) gegenüber Kombination aus Wasserstoffperoxid und Aktivkohle:
  - Erhalt der Mikroverteilung (Qualität)
  - kein bzw. wenig Badverwurf (Umwelt)
  - schnelle Verfügbarkeit (Kapazität)
  - anwendbar auf alle am Markt verfügbaren Bäder (Flexibilität)
  - reproduzierbares, gutes Behandlungsergebnis (Produktionssicherheit)
  - hohe Automatisierbarkeit (Aufwand, Arbeitssicherheit)

Nickelbad-Recycling

Kontinuierliche Pflege von Watts´schen Ni-Bädern zur Reduktion von Ausschuss!

Neben den Grundchemikalien (Watts’scher Grundansatz) enthalten galvanische Nickelelektrolyte eine organische Rezeptur, die bei definierten Prozessbedingungen eine hochglänzende duktile Abscheidungsqualität der Ware sicherstellen soll. Diese organischen Zusätze (Glanzträger, Glanzbildner, Netzmittel, Einebner, etc.) werden beim Betrieb des Elektrolyten durch eine Vielzahl von elektrochemisch induzierten Reaktionen verändert und müssen daher ersetzt werden. Die Zersetzungsprodukte verbleiben bis auf jenen Teil, der mit der Ware ausgetragen wird, in der Lösung. Damit steigt die Summe der gelösten organischen Inhaltsstoffe, eine Größe, die am besten mit dem sogenannten TOC-Wert (Total Organic Carbon) gemessen wird. Zusätzlich wird ein weiterer und nicht unerheblicher Anteil der besonders schädlich wirkenden Störorganik durch die Ware in den Elektrolyten eingetragen, die die Qualität des Elektrolyten ebenfalls verschlechtern.

Durch eine enviolet UV-Oxidation werden im ersten Teil der Oxidation die Tenside zerstört und anschließend die im Elektrolyten gelösten Schleif- und Poliermittel eliminiert.
In den darauf folgenden Behandlungsstufen der UV-Oxidation wird der TOC schrittweise bis zur Mineralisierung oxidiert, um einen neuwertigen Watts’schen Grundansatz zu erhalten.

Merkmale einer Behandlung mittels erweiterter UV-Oxidation:
  - Hohes Einsparpotential durch gute Ausnutzung der glanzbildenden Organik-Anteile des Elektrolyten
  - Erheblich reduzierter Aufwand zur mechanischen Vorbehandlung (Schleifen, Polieren)
  - kein bzw. wenig Badverwurf (Umwelt)
  - schnelle Verfügbarkeit (Kapazität)
  - anwendbar auf alle am Markt verfügbaren Bäder (Flexibilität)
  - reproduzierbares, gutes Behandlungsergebnis (Produktionssicherheit)
  - hohe Automatisierbarkeit (Aufwand, Arbeitssicherheit)

Ein weitere Vorteil dieser UV-Oxidationstechnik besteht darin, dass Überschüsse aus dem Glanznickelbereich (Kalben der Bäder) nach der Behandlung auch im Halbglanz oder Matt-Nickel eingesetzt werden können, da auch das Saccharin durch eine UV-Oxidation eliminiert werden kann.