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PVD-Beschichtungen bieten großes Potential

: Eifeler Austria


Bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (engl. Physical Vapour Deposition, kurz PVD) werden metallische Schichtkomponenten wie z. B. Titan, Aluminium, Zirkon oder Chrom im Hochvakuum verdampft und mittels elektrischer Felder und Plasma zu den zu beschichtenden Teilen transportiert. Durch Zugabe einer reaktiven Gaskomponente wie Stickstoff oder Kohlenstoff kondensieren diese metallischen Teilchen und verbinden sich mit der Oberfläche des Substrats.

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Eifeler hat sich auf die PVD Arc-Technologie spezialisiert und bietet ein breites Portfolio an PVD-Schichtsystemen.

Eifeler hat sich auf die PVD Arc-Technologie spezialisiert und bietet ein breites...

PVD ist mittlerweile eine unverzichtbare Technologie, um die Performance von Zerspanungswerkzeugen zu optimieren und so effiziente Produktionsabläufe zu gewährleisten. Dennoch bleiben oft viele Fragen offen: Warum beschichten? Was kann man überhaupt beschichten? Welche Voraussetzungen sind für eine gelungene Beschichtung zu beachten?

„In Gesprächen mit Interessenten tauchen diese Fragen immer wieder auf“, erklärt Kathrin Gorgosilits, kaufmännische Leiterin der Eifeler Plasma Beschichtungs GmbH. So fasst die Expertin die PVD-Basics zusammen: „Es gibt diverse Verfahren für die Beschichtung von Werkstücken. Eifeler hat sich auf die PVD Arc-Technologie spezialisiert, bei der die metallischen Teilchen in der Beschichtungskammer mittels Lichtbogen (Arc) verdampft werden.“

Technische und wirtschaftliche Vorteile

„PVD-Schichtsysteme kommen dank der zu erzielenden technischen und wirtschaftlichen Vorteile in vielen Industriezweigen wie Metall- und Automobilindustrie, kunststoffverarbeitende Industrie, Werkzeugherstellung, Werkzeug- und Formenbau, Medizintechnik oder Lebensmittelindustrie zum Einsatz. Für Werkzeuge, Bauteile und Komponenten im Bereich Zerspanung, Umformung, Stanzen und Entformung sind PVD-Beschichtungen schlichtweg unverzichtbar. Durch optimalen Verschleißschutz, bessere Gleitfähigkeit, hohen Oxidationsschutz und optische Veredelung führen PVD-Beschichtungen zu besserer Performance, erhöhten Standzeiten, mehr Produktivität und somit zu geringeren Rüstzeiten und -kosten“, geht Gorgosilits ins
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Darstellung der physikalischen Abscheidung aus der Gasphase mittels Lichtbogenverdampfung.

Darstellung der physikalischen Abscheidung aus der Gasphase mittels Lichtbogenverdampfung.

Detail.

Variantenreiche Schichtsysteme

Das PVD-Verfahren ermöglicht die Abscheidung von sehr dünnen (2 ,0 bis 4,0 µ) und dabei auch sehr harten (bis 3.500 HV), fest auf dem Substrat haftenden Schichten. Metallische (Aluminium, Titan, Chrom, Zirkon, Silizium etc.) ebenso wie gasförmige (Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff etc.) Ausgangswerkstoffe können mit variablem Schichtaufbau (Nanostrukturen, Multilayer, Monolayer) bei einer Beschichtungstemperatur von meist 450° C oder niedriger auf metallische, elektrisch leitende Werkstoffe (wie z. B. Schnellarbeitsstähle, Warm- und Kaltarbeitsstähle, rostbeständige Stähle, Vergütungsstähle, Hartmetalle, Aluminium …) aufgebracht werden. Durch die bei Eifeler mittels Lichtbogenverdampfung ohne Umweltbelastung durchgeführte PVD-Beschichtung wird eine hervorragende Haftfestigkeit ohne Härteverlust, Verzug oder Veränderung der Mikrostruktur des Grundwerkstoffes erzielt.

Optimal vorbereitete Oberflächen



„Natürlich müssen Werkstücke grundsätzlich von Material und Größe für das PVD-Verfahren geeignet sein", so die Beschichtungs-Expertin. Darüber hinaus ist eine Aufnahmemöglichkeit wie z. B. Bohrung, Gewinde oder geeignete Fläche nötig, um Werkstücke in der Beschichtungsanlage zu fixieren. Die Oberflächen müssen metallisch blank sein – geschliffen, poliert, erodiert oder gestrahlt. Sie dürfen nicht verchromt,
brüniert, dampfangelassen oder badnitriert sein, da dies die Schichthaftung am Substrat beeinträchtigt. Bei bereits beschichteten Werkstücken ist ein vollständiges Entschichten, bei Umformwerkzeugen eine Hochglanzpolitur empfehlenswert.

Geschliffene Oberflächen sollen zudem frei von Oxidhäuten und Neuhärtezonen sein – Schneidkanten, Bohrungen und Flächen unbedingt gratfrei. „Bei der Wärmebehandlung muss darauf geachtet werden, dass die Anlasstemperatur über der Beschichtungstemperatur liegt, damit kein Härteverlust oder Verzug entstehen kann. Außerdem sollten zu beschichtende Werkstücke ausreichend hart sein, damit die Schicht genug Stützwirkung hat“, so Kathrin Gorgosilits die abschließend betont: „Für tiefere Einblicke in die Welt der PVD-Beschichtung stehen wir natürlich gerne persönlich bereit. Wir setzten voll und ganz auf kompetente und umfassende Beratung.“

Eifeler hat sich auf die PVD Arc-Technologie spezialisiert und bietet ein breites Portfolio an PVD-Schichtsystemen.
Darstellung der physikalischen Abscheidung aus der Gasphase mittels Lichtbogenverdampfung.
Am neuesten Stand der Technik: Am Standort in Wien betreibt Eifeler unter anderem eine hochmoderne Beschichtungsanlage mit PVD Arc-Technologie.


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