Beschichtung: schneller, präziser und flexibler - OC Oerlikon Balzers AG

>> Oerlikon Balzers hat auf der Weltleitmesse für Metallbearbeitung EMO in Hannover zwei Innovationen vorgestellt. Das Unternehmen präsentierte die neue Beschichtungsanlage Ingenia mit S3p-Technologie sowie eine neue universelle Bohrerschicht, Balinit Pertura.

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OC Oerlikon Balzers AG

ari. «Wir haben in den vergangenen Jahren konsequent in Forschung und Entwicklung investiert», sagt Dr. Hans Brändle, CEO von Oerlikon Balzers. «Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen nun Früchte und wir sind stolz, heute zwei Innovationen aus dem Hause Balzers auf der EMO präsentieren zu können. Mit Ingenia und S3p eröffnen wir unseren Kunden ganz neue Dimensionen in der Beschichtungstechnologie.»

Einfache Bedienbarkeit und kürzere Beschichtungsprozesse

Mit der neuen Beschichtungsanlage Ingenia bringt Oerlikon Balzers eine Weiterentwicklung in der Beschichtungstechnologie PVD (Physical Vapour Deposition): Schnellere Batchzeiten, äusserst präzise Schichtdicken über die gesamte Beladung, hohe Flexibilität in Bezug auf anwendbare Schichten, Technologien und Losgrössen zählen zu den wichtigsten Eigenschaften der Anlage. So sorgt Ingenia durch optimiertes Aufheizen und Abkühlen für deutlich kürzere Beschichtungsprozesse mit Batchzeiten von etwa drei Stunden. Bis zu acht verschiedene Prozesse pro Tag lassen sich mit der kompakten Anlage in kleinen wie auch grösseren Losgrössen umsetzen.

Die Bandbreite umfasst das gesamte Schichtportfolio von Oerlikon Balzers sowie kundenseitig entwickelte Schichten. Bei dieser Flexibilität erreicht Ingenia eine bisher unerreichte Schichtdickengenauigkeit von +/– fünf Prozent über die gesamte Beladung. Die Anlage qualifiziert sich damit besonders für die Beschichtung von Präzisions- und Mikrowerkzeugen sowie Bauteilen. Sie eignet sich aber auch als Plattform für die Forschung und Entwicklung und lässt sich dank eines modularen Konzepts jederzeit mit zusätzlichen Technologien ergänzen.

Die neue S3p-Technologie: HiPIMS wirtschaftlich gemacht

Ingenia ermöglicht den Einsatz der Beschichtungstechnologie S3p. Die S3p-Technologie (Scalable Pulsed Power Plasma) Ingenia ist eine weiterentwickelte Lösung auf Basis des Hochleistungs-Impuls-Magnetron-Sputterns (High Power Impulse Magnetron Sputtering/HiPIMS). Die skalierbare Technologie erzeugt Plasmen mit einem hohen Anteil an ionisierten schichtbildenden Atomen. Damit lassen sich extrem glatte und dichte Schichten mit optimierten Eigenschaften für vielfältige Anwendungsfelder realisieren. Der Einsatz verschiedenster Beschichtungsmaterialien bei äusserst homogener Schichtdickenverteilung wird möglich. Damit bereitet S3p den Boden für den wirtschaftlich effizienten Rundumeinsatz der HiPIMS-Technologie in Produktion sowie Forschung und Entwicklung.

Eine Schicht für alle Bohranwendungen: Balinit Pertura

Balinit Pertura wurde als Universallösung für alle Hochleistungs-Hartmetallbohrer entwickelt. Als Weiterentwicklung der bestehenden Spezialschichten für Bohrwerkzeuge, Balinit Futura und Helica, zeichnet sie sich durch ihre Nanostruktur aus: Diese sorgt für mehr Produktivität in der Zerspanung anspruchsvoller Materialien und für höhere Prozesssicherheit unter schwierigen Arbeitsbedingungen. Der Fortschritt betrifft vor allem Aufbau, Zusammensetzung und Oberfläche der neuen Schicht. Die Nanolagenstruktur mit optimiertem Abstand zueinander schafft eine optimale Balance zwischen Eigenspannung, Härte und Bruchzähigkeit. Die Abrasivbeständigkeit wird deutlich gesteigert und ein Rissfortschreiten unterdrückt. Zusammen mit einer hohen Warmhärte resultieren daraus ein äusserst leistungsstarker Verschleissschutz und sehr hohe Standzeiten bei verschiedensten Bohranwendungen. Vergleichstests mit den besten Schichten am Markt ergaben um mindestens 20 bis 40 Prozent höhere Standzeiten. Die sehr glatte Schichtoberfläche begünstigt ausserdem durch die reduzierte Klebneigung und den reibungslosen Spantransport das Tieflochbohren sowie die Bearbeitung anspruchsvoller Anwendungen.

Auch für schwierige Anforderungen geeignet

Mit diesen Eigenschaften bietet sich Balinit Pertura als Beschichtungslösung für unterschiedliche Bohrergeometrien wie Tiefloch-, Mikro- oder Stufenbohrer an. Beim Bohren von Stahl eignet sich die Schicht für moderate wie auch sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten. Höchstleistungen lassen sich selbst bei extremen Anforderungen erzielen – etwa bei der Bearbeitung von Werkstoffen wie C70, GGG60 oder GJV, beim Bohren von Durchgangslöchern, bei schrägen Anschnitten oder Werkstoffen mit hoher Zugfestigkeit. Auch Zerspanungsprozesse mit Minimalmengenschmierung sind möglich, ob mit Innen- oder Aussenkühlung.

Ihre Stärken spielt die Schicht auch in der Produktion aus: Die glatte Oberfläche führt zu sehr geringen Schnittkräften. Damit werden Werkzeuge und Maschinen entlastet, Maschinenverfügbarkeit und Fertigungssicherheit steigen. Zudem sorgt die sehr gute Oxidations- und Temperaturwechselbeständigkeit von Balinit Pertura für eine hohe Stabilität an den Schneidkanten der Werkzeuge. Dies hat – neben höheren Maschinenstandzeiten – weniger Werkzeugwechsel, kürzere Bearbeitungszeiten und daher eine höhere Auslastung mit geringeren Fertigungskosten zur Folge.

Gleiche Performance nach Wiederbeschichtung

Auch nach einer Wiederbeschichtung bietet Balinit Pertura die gleiche Performance. Zur Auswahl stehen dazu zwei Verfahren: Besonders geeignet für Präzisionswerkzeuge ist das Entschichten. Dabei wird die beanspruchte Schicht vom Substrat sanft entfernt, bevor die neue Schicht aufgetragen wird.Die kostengünstigere Alternative ist das Überschichten: Hier wird das beanspruchte Werkzeug nur an den Funktionsflächen nachgeschliffen und anschliessend komplett mit der neuen Schicht versehen. Beide Verfahren helfen in hohem Masse Kosten sparen, ohne auf Leistung verzichten zu müssen.

«Mehr Flexibilität, Produktivität und Lieferschnelligkeit»

«Wir haben intensiv geforscht und entwickelt, um diese innovativen Entwicklungen hervorzubringen», so Helmut Rudigier, Chief Technology Officer bei Oerlikon Balzers. «Mit Inegenia, der S3p-Technologie und Balinit Pertura werden wir dem wachsenden Wunsch unserer Kunden nach mehr Flexibilität, Produktivität und Lieferschnelligkeit gerecht und bieten ihnen zukunftsweisende Technologien, die ihnen so viel Möglichkeiten für Eigenentwicklungen eröffnen wie nie zuvor.» <<

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