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PVD-Beschichtung – eine nachhaltige Lösung

Die PVD (Pysical Vapour Deposition)-Technologie hat sich in den vergangenen Jahrzehnten zu einem zentralen Element im Werkzeugbau, im Automobilbau, im Komponentensektor, in der Medizinaltechnik und im dekorativen Bereich entwickelt. Die hohe Qualität der PVD-Beschichtung hat zudem enormen Einfluss auf die ökonomischen sowie ökologischen Faktoren, wie die folgende Publi­reportage verdeutlicht.

Seit jeher durchlaufen sämtliche Beschichtungsaufträge den Qualitätscheck bei der Wareneingangskontrolle der Swiss-PVD Coating AG im solothurnischen Grenchen. Dabei wird das Hauptaugenmerk auf die Beschaffenheit der Bauteil- und Werkzeugoberfläche gelegt, welche einen grossen Einfluss auf die anschliessende Schichtqualität hat. Um die Schichthaftung zu optimieren, wird bei verschiedenen Oberflächen­zuständen, beispielsweise bei funkenerodierten Oberflächen, bei Schneidkanten mit Schleif-Grat oder bei polierten Oberflächen mit Verdacht auf Poliermittelrückstände, eine zusätzliche Vorbehandlung empfohlen. 

«Um dem Risiko einer defekten Oberfläche entgegenzuwirken, lohnt es sich für den Hersteller, seine Bauteile und Werkzeuge nach Fertigstellung, oder bereits nach heiklen Prozess-Schritten, umgehend zu reinigen, zu trocknen und mit einem wasserlöslichen Öl, beispielsweise WD 40, zu konservieren. Dadurch werden diese während Zwischenlagerungen und auf dem Weg bis zu uns in den Wareneingang geschützt und bleiben frei von Korrosion», empfiehlt Tin Curtins, welcher die Produktion bei Swiss-PVD seit 15 Jahren in zweiter Generation führt. 

Optimale Beschichtung

Die Swiss-PVD Coating AG unterstützt Anwender mit ihrer über 30 -jährigen Erfahrung, mit einem breiten Angebot von unterschiedlichen Vorbehandlungsmethoden, falls bei der Wareneingangsprüfung dennoch unerwünschte Restkontaminationen detektiert werden sollten. Um die Oberfläche maximal schonend für eine optimale Beschichtung vorzubereiten, greift das Unternehmen auf verschiedenste Reinigungsverfahren sowie Nass- und Trockenstrahl-Technologien zurück. 

Mit der neusten Generation von Beschichtungsanlagen, der «Exon-700» und «Exon-1500», werden anschliessend die hochwertigen Beschichtungslösungen mittels HDP (High-Density Plasma) PVD Arc Lichtbogen-Technologie auf die Werkzeug- und Bauteile in höchster Präzision mit Schichtdicken im µm-Bereich aufgetragen. 

«Für sämtliche Verschleissmechanismen, wie adhäsiver- oder abrasiver Verschleiss, können wir bei Swiss-PVD Coating AG kundenspezifische, wirtschaftliche Lösungen anbieten. Für den reibungslosen und frist­gerechten Ablauf des Beschichtungsservices sorgt ein 15-köpfiges Team aus qualifizierten Mitarbeitern und Spezialisten», erzählt Makiessé Favre stolz. Der seit 2018 amtierende Geschäftsführer der Swiss-PVD Coating AG ist überzeugt, dass die kleinen feinen Details den Unterschied ausmachen. «Wir nehmen uns die Zeit, mit unserem Kunden zusammen an den Tisch zu sitzen. Dabei können wir die technischen Details anhand von Musterteilen, Verschleiss-Studien, Materialwahl, spezifischen Anforderungen und so weiter gemeinsam besprechen und das entsprechende Setup definieren. Diese enge Zusammenarbeit wird von unseren Kunden sehr geschätzt», betont Favre. Es kommt immer wieder vor, dass man vom Standardprozedere abweichen und eine fallspezifische Lösung entwickeln muss. Favre erläutert dazu: «Wir scheuen uns nicht vor herausfordernden Aufgaben und sind durch unsere Firmenstruktur äusserst agil – das ist unser Vorteil.» Als Beispiel nennt Favre die neu entwickelte «C35»-Beschichtung zur Bearbeitung von Nichteisenmaterialien, wie Bleifrei-Messing (siehe «Technische Rundschau» 6/22, Seite 42), welche erfolgreich mit einem langjährigen Kunden entwickelt wurde. 

Standzeit verlängern 

Damit die beschichteten Bauteile, Werkzeuge und Komponenten im Anschluss an den Beschichtungsprozess anwendungsbereit den Warenausgang verlassen können, werden diese in den meisten Fällen einer Nachbehandlung unterzogen. Je nach Schichttyp entstehen beim ARC-PVD-Beschichten verfahrensbedingt Schmelzspritzer, auch «Droplets» genannt. Diese führen zu einer erhöhten Oberflächenrauheit. Bei der Nachbehandlung werden die unerwünschten Schmelzspritzer entfernt beziehungsweise die Teileoberfläche und dadurch das Gleitverhalten gezielt verbessert. Dabei wird die bereits sehr feine und kompakte Schicht zusätzlich mit unterschiedlichen Technologien und Methoden behandelt und somit die Standzeit erheblich verlängert. 

Um auch die Beschichtung von Kleinstteilen aus der Massenproduktion, zum Beispiel die Miniaturschrauben für Uhren und Mobiltelefone, kostengünstig anbieten zu können, wurde von H. Curtins die nur bei der Swiss-PVD Coating AG verfügbare «Schüttgut-Beschichtung» entwickelt. Dazu kommt das stetige Weiterentwickeln des ARC-Verfahrens, bei welchem verschiedene Ziele verfolgt werden, unter anderem das Verbessern der Oxidationsbeständigkeit durch Verändern der Schicht-Dotierung oder auch um die Entwicklung sehr dicken und harten PVD-Schichten im Bereich von zehn bis 20 Mikrons. Ausserdem arbeitet Swiss-PVD Coating an einem Biokompatibilitäts-Nachweis für gewisse Schichtsysteme mit dem Ziel, künftig den Marktanteil in der Medizinalindustrie zu vergrössern. «Wir können auf unser Know-how und Erfahrung vertrauen und sind bereit für die kommende Zeit», resümiert Favre.

swiss-PVD Coating AG
Archstrasse 38, 2540 Grenchen 
Tel. 032 652 87 70, info@spvdc.ch, www.swiss-pvd-coating.ch