Flexible Beschichtungsanlage schafft Mehrwert

Innovative Unternehmen aus der Werkzeugbranche zeichnen sich durch ein hohes Mass an Flexibilität aus. Das sich stetig ändernde Produktionsumfeld ist unter anderem gekennzeichnet durch sinkende Entwicklungszeiten, steigende Produkterneuerungsraten, zunehmende Automatisierung, höchste Qualitätsansprüche sowie neue Werkstoffe und Fertigungstechniken. Wer als Werkzeughersteller Beschichtungen einsetzt und damit die Eigenschaften seiner Produkte verbessert, entscheidet sich immer häufiger für eine eigene Inhouse-Beschichtungslinie. So hat er die komplette Wertschöpfungskette und gleichzeitig die Qualitätssicherung im eigenen Haus, was oft ein entscheidender Vorteil gegenüber dem Wettbewerb ist.

Vielfach braucht man dafür zusätzliches Expertenwissen auf einem Terrain, das mit dem Werkzeugschleifen auf den ersten Blick nicht viel gemein hat. Doch eine stetig steigende Zahl von Unternehmen erkennt, dass beim Werkzeugdesign und beim -schleifen die Komponenten Substrat, Geometrie und Beschichtung im Detail aufeinander abgestimmt sein müssen, um die hohen Anforderungen an die Produkte zu erfüllen.

 

Eine komplette Turnkey-Installation ermöglicht es dem Werkzeughersteller, modernste Beschichtungstechnike in den eigenen Workflow zu integrieren.

Flexible Anlagentechnik

CemeCon hat sich unter anderem optimal auf die Bedürfnisse kleinerer und mittlerer Präzisionsschleifbetriebe eingestellt. «Einerseits bieten wir den flexiblen und schnellen Beschichtungsservice in unserem Haus. Andererseits kann der Kunde die Beschichtungstechnik in seine eigene Produktion nahtlos integrieren. Dies erlaubt auch bei kleineren Beschichtungsvolumina eine wirtschaftliche und flexible Beschichtung der Werkzeuge in hoher Qualität», erläutert Manfred Weigand, Produktmanager Round Tools bei der CemeCon AG.

Beschichtungskompetenzen und -ressourcen direkt beim Kunden zu bündeln, hat sich aus Sicht des Beschichtungsunternehmens bestens bewährt. «So erhält der Kunde die Möglichkeit, sämtliche für die Herstellung relevanten Parameter selbst zu kontrollieren und zu optimieren», bemerkt Manfred Weigand. Fortschrittliche CemeCon-Technologie, die vom Einzelsystem bis zur kompletten Beschichtungslinie reicht, sei dabei die Grundlage für höchste Qualität und individuelle Produkte.

Das Herzstück der Anlagentechnik ist die komplett modular aufgebaute Beschichtungsanlage CC800/9. Auf dieser Basis wurden mehrere Anlagenvarianten und upgradefähige -grössen für verschiedenste Aufgaben entwickelt. Kurze Umrüstzeiten durch effiziente Beladesysteme erlauben es, mit der Anlage unterschiedlich grosse Chargen ohne viel Aufwand abzuarbeiten. Dabei lassen sich Anlagen und Prozesse mit wenigen Handgriffen an die zu beschichtenden Werkzeugtypen und -mengen so anpassen, dass stets ein optimales Beschichtungsergebnis gewährleistet ist. Dies erleichtert Unternehmen jeder Grössenordnung den Einstieg in die Beschichtungstechnik und eine ebenso leichte Skalierung der Kapazitäten.

Für Werkzeugschleifbetriebe mit geringeren Chargen bietet sich beispielsweise die kleine Anlage «CC800/9 JET» an. Sie bringt alle erforderlichen Schichtsysteme einschliesslich glatter Oberflächen dank Sputtertechnik gleich mit. Dies macht ihr Einsatzgebiet genau so umfassend wie das der «grösseren Schwestern».

 

Selbst konstruierte Beschichtungen im Handumdrehen

Über die Sputtertechnik erschliesst die Beschichtungsanlage CC800/9 eine einzigartige Bandbreite an Schichtkonstruktionen. Auf ein und derselben Anlage lassen sich alle gewünschten PVD-Schichtmaterialien wie zum Beispiel Supernitride oder DLC-Schmierstoffbeschichtungen für Bauteile dropletfrei herstellen. Einfach gestaltet sich auch die Umsetzung: Nach der Analyse der spezifischen Anforderungen wird die geeignete Beschichtungstechnik aus der CC800/9-Serie ausgewählt. Dann folgt die Auswahl der erforderlichen Peripherie wie etwa Reinigung, Kühlung oder Chargiervorrichtungen zum schlüsselfertigen Beschichtungs­center.

Für die Qualität von PVD-Schichten sind verschiedene Parameter von entscheidender Bedeutung. Mit Hilfe einer feinabgestimmten Anlagentechnik lassen sich die ausgezeichneten Eigenschaften der Supernitrid-Hartstoffschichten wie beispielsweise hohe Dichte, Härte oder Zähigkeit bei hervorragender Haftung mit hoher Wirtschaftlichkeit herstellen. Eine Reduktion der Schichteigenspannungen erlaubt zudem die Abscheidung dickerer Schichten von 12 µm und mehr.

Mit einer weiteren Erhöhung der Ionisation forciert CemeCon mittels High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) die Fortentwicklung der Sputtertechnik. Bei HiPIMS wird anstelle der sonst üblichen DC-Plasmaanregung ein gepulstes Plasma verwendet. In diesem werden nahezu alle Atome der Beschichtungsquelle ionisiert. Dies verbessert die Haftung und Glätte der Schichten deutlich und führt somit zu einer zusätzlichen Verbesserung der Leistungsfähigkeit der beschichteten Werkzeuge.

 

Ausblick

Die Beschichtungsanlagen und -systeme sind rund um den Erdball im Einsatz und beweisen täglich ihre Leistung und Zuverlässigkeit. Damit erwirbt der Kunde Spitzentechnik, die auf Jahre hinaus Produktions- und Prozesssicherheit gibt. Die Anlagen sind technisch so ausgelegt, dass sie sich auch später noch an modernste Entwicklungen anpassen lassen.

Der Anlagenhersteller bietet damit seinen Kunden eine Vielfalt an Möglichkeiten, ein auf das Produkt abgestimmtes Fertigungsverfahren einschliesslich der dazu erforderlichen Beschichtungskompetenz in vollem Umfang zu nutzen. Damit kann der Werkzeug- und Bauteilhersteller flexibel auf seine jeweiligen Märkte reagieren, sich vom Wettbewerb differenzieren und die Wünsche und Anforderungen seiner eigenen Kunden optimal erfüllen.