Unsere Anlagen

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Wir beschichten mit vollautomatisierten, hochmodernen Anlagen, Kathoden und Rezepturen von Herstellern wie PLATIT®. Die Beschichtung erfolgt im PVD-ARC Verfahren in Hochvakuum-Kammern. Wir setzen ausschließlich langjährig erprobte Rezepturen und Parametrierungen ein. In Verbindung mit lückenloser Prozessüberwachung und -dokumentation stellen wir so eine gleichbleibend exzellente Schichtqualität sicher.

Der PVD-Prozess

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Die Beschichtung der Werkstücke erfolgt bei Temperaturen zwischen 400 und 500°C in einer Vakuumkammer. Die Werkzeuge werden vor der Beschichtung je nach Auftrag mechanisch und chemisch gereinigt, gegebenenfalls entschichtet, erhalten eine Schneidkantenpräparation und werden in passgenaue Hülsen auf Werkstückträgern eingesetzt.

Die bestückten Aufnahmen werden dann auf den Antrieb in der Vakuumkammer aufgesetzt. Ein Planetengetriebe sorgt dafür, dass sich die Aufnahme ebenso wie einzelne Werkstückhalterungen permanent drehen. Nur so ist gewährleistet, dass später die Schicht gleichmäßig auf allen Werkzeugen in der Kammer aufgebracht wird.

Sobald die Charge vollständig ist, wird die Anlage manuell gestartet. Mehrere Pumpen erzeugen nun zunächst ein Hochvakuum. Das Vakuum sorgt dafür, dass die Teilchen, die eine neue Schicht auf dem Werkstück bilden sollen, auf ihrem Weg von der Kathode zu den Werkstücken nicht ständig mit Luftteilchen zusammenprallen und dabei chemische Verbindungen aufbauen. Dann wird ein genau definiertes Reaktivgas in die Kammer geleitet um das Plasma aufzubauen.

Der PVD-ARC-Prozess läuft im Bogenentladungsgebiet ab, d.h. mit hohen Strömen und niedrigen Spannungen. Der Lichtbogen, der auf der Kathode erzeugt wird, greift dabei die Kathode am Kathodenfleck (Durchmesser 10-100 µm) an und bewirkt eine sehr hohe Energiedichte im Bereich von 107 W/cm2. Die Elektronen aus dem Lichtbogen prallen dabei so stark auf die Kathode, dass Atome oder Moleküle aus der Kathode herausgeschlagen werden. Die Kathode besteht aus dem Stoff oder Materialmix, aus dem dann die neue Schicht entsteht. Einige Maschinen haben mehrere Kathoden, die beliebig zugeschaltet werden können. Sobald eine Spannung anliegt kommt es zu einer extrem schnellen Aufheizung mikroskopisch kleiner Spitzen der Kathodenoberfläche, die dann explosionsartig als ein dichtes Metallplasma verdampfen. Dabei werden im Zusammenstoß mit Gasteilchen Photonen emmitiert, die das Plasma leuchten lassen. Diese physikalischen Bedingungen existieren ansonsten in weiten Bereichen des Weltalls.

Hochionisierte und hochenergetische Metallteilchen aus dem Plasma reagieren nun zunächst mit dem Reaktivgas. Dann kondensieren sie als Hartstoff-Schicht auf dem Werkstück. Die Werkstückoberfläche wird dabei wegen des lonenplattiereffektes ständig unter einer negativen (Bias-) Spannung gehalten. Der Beschichtungsprozess dauert je nach Rezept und Anlage ungefähr zwischen vier und sieben Stunden. Während der ganzen Zeit herrscht in der Kammer eine Temperatur von 450°C. Deshalb ist es wichtig, dass nur Werkstoffe beschichtet werden, die ihre Festigkeitseigenschaften auch bei derart hohen Temperaturen nicht verlieren. Gefügeänderungen sollen weitestgehend vermieden werden. Aus diesem Grund dürfen auch keine Metalle mit niedrigen Schmelzpunkten wie Blei oder Zinn in die Kammer gegeben werden. Wenn Teile vor dem Beschichten gelötet werden sollen, muss das Lot aus ausreichend temperaturbeständigem Material bestehen. Schrauben und andere Anbauteile müssen entfernt werden und es dürfen sich keine Rückstände von Ölen, Wachs oder Farbe auf dem Werkstück befinden - auch nicht in kleinen Ritzen oder Vertiefungen.

Markenrechtlicher Hinweis: Platit, das Platit-Logo, TiXCo, nACRo und nACo sind eingetragene Warenzeichen der BGC Group. Die Bildrechte für Platit-Maschine und Schema liegen bei Platit / BCI Group.

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Verfahrensmerkmale

  • Niedrige Beschichtungstemperatur (400 - 500°C)
  • Niedertemperaturbeschichtung ab 250°C auf Anfrage
  • Beschichtung der meisten Stähle einschließlich der Kaltarbeitsstähle ohne Härteverlust möglich
  • Hoher lonenanteil des verdampften Materials
  • Hohe Teilchenenergie (50 - 150 eV)
  • Gutes Streuvermögen, gute Schichtdickengleichmäßigkeit auch an komplizierten Geometrien
  • Keine konventionelle flüssige Phase, Kathoden können in jeder Position angeordnet werden

Eigenschaften von PVD-Schichten

  • Hohe Härte
  • Äußerst dichtes Gefüge
  • Sehr gute Haftung zum Grundwerkstoff
  • Niedriger Reibungskoeffizient
  • Chemisch stabil und reakionsträge
  • Geringe Kleb- u. Verschweißneigung
  • niedriger Wärmeleitkoeffizient der Schichten, sehr niedriger Wärmeeintrag ins Werkzeug