13 Février 2018  |  Technique de revêtement
Publié dans Oberflächen POLYSURFACES 04/2017

Anlagen- und Beschichtungsproduktion eng verzahnt

Les revêtements sont l’un des principaux moyens permettant d’augmenter la performance des outils et d’obtenir une qualité optimale. CemeCon est connu pour ses revêtements performants, extrêmement lisses, obtenus grâce à des installations de pointe, éprouvées, qui permettent à l’entreprise d’optimiser les lignes de référence du revêtement des outils.

Beschichtungen sind eines der wichtigsten Mittel, um die Leistungsfähigkeit von Werkzeugen zu erhöhen und erfordern daher höchste Qualität. CemeCon ist bekannt für seine leistungsstarken, extrem glatten Beschichtungen. Die Basis dafür sind die bewährten, hochinnovativen Beschichtungsanlagen, mit denen das Unternehmen die Referenzlinien der Werkzeugbeschichtung nach oben verschiebt.

Seit 30 Jahren steht CemeCon für Hochleistungsbeschichtungen auf Präzisionswerkzeugen – von extrem harten Diamantbeschichtungen für die Bearbeitung von CFK und Graphit bis hin zu leistungsstarken und extrem glatten PVD-Beschichtungen in Stahl, Guss und Aluminium. In Würselen betreibt das Unternehmen eines der weltweit grössten Beschichtungszentren. Dort werden täglich bis zu 80‘000 Präzisionswerkzeuge mit hochwertigen Premiumbeschichtungen veredelt. Dabei konstruiert und produziert CemeCon die Beschichtungsanlagen selbst und entwickelt sie stetig weiter.
 
Seit 30 Jahren entwickelt und produziert CemeCon die Beschichtungsanlagen selbst und schafft so die Basis für erstklassige Premiumbeschichtungen. (Bilder: CemeCon AG)
 

Premiumbeschichtungen und mehr
Bei der Entwicklung und Fertigung der Beschichtungsanlagen kann auf einen einzigartigen Erfahrungsschatz zurückgegriffen werden: Weit über 300 Anlagen hat das Unternehmen bereits weltweit in die jeweiligen Kundenproduktionen integriert. Die Kunden sind Werkzeughersteller, Lohnbeschichter sowie Universitäten und Forschungseinrichtungen. Sie suchen kompetente Partner für ihre Inhouse-Beschichtung: von Einzelanlagen bis hin zu schlüsselfertigen Turnkey-Lösungen. «Die Anlagen liefern wir weltweit an unsere Kunden und setzen sie gleichzeitig in unserer eigenen Fertigung zum Beschichten ein», bemerkt Bernd Hermeler, Head of Marketing, Sales & Service bei CemeCon. Darin sieht er einen unschlagbaren Vorteil gegenüber anderen Beschichtern. «Wir kennen unsere Maschinen in- und auswendig: einerseits, weil wir sie selbst mit all unserer Erfahrung gebaut haben, andererseits, weil wir ihre Leistung tagtäglich in der Praxis sehen. Dieses Know-how fliesst in neue Ideen und Konzepte zur Weiterentwicklung unserer Technologie ein. Davon profitieren sowohl wir selbst als auch unsere Kunden durch steigende Produktivität, Ergonomie, Verarbeitungsqualität und Wirtschaftlichkeit», ergänzt Dr. rer. nat Werner Kölker, Head of R&D bei CemeCon.
 
Neben einer hohen Produktivität stand bei der Entwicklung der Beschichtungsanlage «CC800 HiPIMS» die Bedienerfreundlichkeit im Vordergrund.
 

Das Handling konnte so beispielsweise über Jahre hinweg optimiert werden, so dass die Beschichtungsanlagen sehr gut an die Bedürfnisse des Bedieners angepasst sind und sich ohne unnötige Handgriffe intuitiv bedienen lassen. Die enge fachliche Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen und anderen führenden Universitäten trägt erheblich dazu bei, dass CemeCon mit grosser Dynamik seine technologische Spitzenposition immer weiter ausbauen kann. In vielfältigen Forschungsprojekten der hauseigenen F&E-Abteilung zusammen mit Instituten und Industriepartnern erschliesst das Unternehmen immer neue Wege in der Beschichtungstechnik.
 
Im täglichen Einsatz sammelt CemeCon die praktischen Erfahrungen, um die Beschichtungsanlagen stetig weiterzuentwickeln.
 

Neuste Anlagengeneration
Das neuste Ergebnis dieser einzigartigen Kombination aus Erfahrung und Know-how ist die Beschichtungsanlage «CC800 HiPIMS». Sie vereint alle Vorteile der Sputtertechnik mit den Möglichkeiten der technologisch führenden HiPIMS­Technologie. «Die Anlage besitzt insgesamt sechs Sputterkathoden, die individuell geschaltet werden können. Vier der Kathoden arbeiten wahlweise im DC-, aber auch im reinen HiPIMS­Modus. So lassen sich erstmals reine HiPIMS-Schichten wirtschaftlich abscheiden», erläutert Dr.-Ing. Christoph Schiffers, Sales Equipment bei CemeCon. «Um komplexere Beschichtungen herzustellen, Farb- und Deckschichten abzuscheiden oder die Beschichtungsrate zu erhöhen, kann man die beiden anderen DC­Kathoden beliebig zuschalten.»
Die HiPIMS-Technologie ermöglicht eine bisher nicht gekannte Vielfalt an hochqualitativen Beschichtungen. So ist die neue Anlage in der Lage, praktisch jedes Material zu zerstäuben. Die erzeugten Beschichtungen sind glatt, dropletfrei und spannungsarm. Und das Verfahren kann noch mehr: Die hohe Metallionisation von nahezu 100% sorgt für eine ausgezeichnete Haftung und lässt dichte, kompakte Beschichtungen «wachsen», die gleichzeitig sehr hart und zäh sind. Das homogene Plasma führt zu einer gleichmässigen Schichtdickenverteilung auf den teils hoch komplexen Werkzeuggeometrien – auch bei kleinsten Abmessungen. Schneidkantengeometrien von Mikrowerkzeugen werden nicht beeinflusst oder gar unerwünscht verrundet.
 
Die hohe Ionisation beim HiPIMS-Verfahren ermöglicht den Aufbau dichter, kompakter Beschichtungen, die gleichzeitig sehr hart und zäh sind. So wachsen abgeschiedene Beschichtungen auch auf komplexen Werkzeuggeometrien sehr homogen.
 

Wirtschaftlich und bedienerfreundlich
Höchste Beschichtungsqualität vereint sich bei der neuen Anlage mit enormer Wirtschaftlichkeit: Sie scheidet reine HiPIMS-Schichten – also mit den vier Sputterkathoden im HiPIMS-Modus – mit einer Rate von 2 µm/h ab. Dazu bemerkt Dr.-Ing. Christoph Schiffers: «Damit erreicht sie hervorragende Prozesszeiten pro Charge von etwa 4 bis 5 h sowohl für Schaftwerkzeuge als auch für Wendeschneidplatten. Dies bedeute bis zu 1800 Schaftwerkzeuge oder 5000 Wendeschneidplatten pro Charge, also bis zu 9000 Schaftwerkzeuge oder 20000 Wendeschneidplatten pro Tag.»
Trotz der herausragenden Eigenschaften und höchster Produktivität ist die Anlage einfach in der Handhabung und perfekt für den Produktionsalltag, aber auch zur Entwicklung anwendungsspezifischer Prozesse. Die kundenfreundliche Bedieneroberfläche «DataView» und das integrierte Planungstool «DataPlan» ermöglichen die Entwicklung eigener Beschichtungslösungen. Die intuitive Touch-Bedienung unterstützt die Anlagensteuerung hervorragend. Auch die übersichtliche Software zur Fernwartung mittels PC, der wartungsfreundliche Aufbau, die automatischen Türschliesser und der Schnellwechseltisch zeigen, dass bei der Konstruktion dieser Anlage einfaches Handling oberstes Gebot war.
 
Fazit
«Mit der innovativen CC800 HiPIMS haben wir eine herausragende Beschichtungsanlage für die Produktion und Entwicklung modernster Hochleistungsbeschichtungen konstruiert. Dies konnte in diesem Mass nur durch unseren praktischen Erfahrungsschatz in Europas grösstem Beschichtungszentrum und das jahrzehntelange Know-how im Anlagenbau sowie die intensive Forschungsarbeit mit zahlreichen Partnern realisiert werden», so Bernd Hermeler.
 
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