Sputtern - das PVD-Verfahren für glattere und härtere Oberflächen

Physical Vapour Deposition, kurz PVD, steht übersetzt für "Physikalische Gasphasenabscheidung" und beschreibt eine Gruppe unterschiedlicher Beschichtungsverfahren, die bei Temperaturen zwischen 150 und 500 Grad unter Vakuum durchgeführt werden. Mittels physikalischer Prozesse wird das feste Schichtmaterial wie z. B. Titan oder Aluminium in die Gasphase überführt und bildet anschliessend eine dünne und festhaftende Schicht auf dem Werkzeug. Dabei unterscheidet man unter anderem zwischen dem ARC-Verfahren, bei dem das Ausgangsmaterial unter hohen Temperaturen verdampft wird, und dem Sputterverfahren, das das Metall durch den Beschuss mit Ionen zerstäubt. Durch eine konstante Drehung bei gleichbleibender Geschwindigkeit erfolgt ein homogener Schichtaufbau und eine gleichmäßige Schichtdicke auf dem Substrat. 

Seit Inbetriebnahme unserer Beschichtungslinie vor über 10 Jahren erzeugen wir unsere Premium Hartstoffschichten mit der Sputtermethode und fahren auf unseren Anlagen ausschließlich die original Schichtrezepturen des Qualitätsanbieters CemeCon. Extrem glatt, extrem spannungsarm und äußerst flexibel: den Vorsprung, den wir dank der hervorragenden Schichteigenschaften und der verlässlichen Zusammenarbeit mit CemeCon bei unseren Kunden erzielt haben, bestätigt unsere Investition in diese zukunftsweisende Technologie.

Glatte, dropletfreie Schichten

Sputtertechnologie

Sputtern oder auch Kathodenzerstäubung ist ein Verfahren, bei dem der zu verdampfende Schichtwerkstoff durch Ionenbeschuss vom festen in den gasförmigen Zustand übergeht, sich anschließend auf dem Werkzeug niederschlägt und dort eine feste Schicht bildet. Im Gegensatz zum Arc-Verfahren (Lichtbogenverdampfen), bei dem das Schichtmaterial aufgeschmolzen werden muss und zwangsläufig Droplets den Schichtaufbau stören, besticht die Sputtertechnologie mit einer extrem glatten und defektfreien Oberfläche.

Die so erzeugten Schichten haben zudem eine deutlich reduzierte Eigenspannung, was eine Schichtdicke von bis zu 15 μm und mehr erlaubt und dadurch einen unschlagbaren Vorteil für Zerspanungen mit großem Verschleißvolumen bringt.

Weiterhin zeichnen sich die Beschichtungen durch ihre enorm hohe Haftung aus, die mit einem im Scratchtest ermittelten Wert von bis zu 100 N hervorragende Zerspanergebnisse ermöglicht.

Sputtern ist darüberhinaus äußerst flexibel. Neben der grenzenlosen Vielfalt in der Auswahl der Schichtmaterialien, lassen sich Beschichtungen für nahezu alle Werkzeuggrößen und -geometrien realisieren.

Die Zukunft der PVD-Beschichtung

HiPIMS-Technologie

HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) resultiert aus der Weiterentwicklung des Sputterverfahrens und vereint die Vorteile aller gängigen Beschichtungstechnologien. Wie das DC-Sputterverfahren erzeugt HiPIMS durch einen sehr kompakten Schichtaufbau unglaublich glatte, dropletfreie und spannungsarme Oberflächen, die zugleich besonders hart und extrem zäh sind. Das HiPIMS-Verfahren nutzt nicht wie das Sputterverfahren eine konstante Leistung, sondern speichert die Energie und gibt diese in extrem starken Leistungspeaks frei. Die so erzeugte hohe Metallionisation sorgt für eine sehr hohe Schichtdichte und beste Haftung, die mit Scratchlasten bis zu 130 N selbst schwer zu zerspanenden Materialien standhält.

Darüberhinaus wachsen abgeschiedene HiPIMS-Schichten extrem homogen, so dass auch kleine und sehr komplexe Werkzeuggeometrien mit einer annähernd gleichmäßiger Schichtdicke beschichtet werden können.

Unbegrenzte Kombinationsmöglichkeiten aller Elemente des Periodensystems erlauben die Realisierung unzähliger Schichtzusammensetzungen und machen HiPIMS zur flexibelsten Methode, Beschichtungen für Zerspanungswerkzeuge herzustellen.

Technologievorteile

Unser Technologiepartner CemeCon

CemeCon begann bereits vor über 30 Jahren mit der Entwicklung von Werkzeug-
beschichtungen und gilt seither als Innovationsführer bei der Herstellung von Hartstoff-
schichten mittels der PVD-Sputtertechnologie. Mit dem Patent für TiAlN-Beschichtungen, auf deren Basis mittlerweile die meisten PVD-Beschichtungen abgeschieden werden, wurde das Unternehmen zum Trendsetter. Heute liefert CemeCon Beschichtungskonstruktion, Beschichtungsservice und Beschichtungsanlagen aus einer Hand und zählt weltweit zum größten Beschichtungszentrum für Zerspanungswerkzeuge.    

Anlagentechnik der neuesten Generation

Neben modernen Strahlanlagen für die Vor- und Nachbehandlung und hochpräziser
Messtechnik für die Qualitätssicherung, bilden unsere vollautomatischen PVD-Sputter-Beschichtungsanlagen das Herzstück unseres Lohnbeschichtungscenters. Mit der CC800 HiPIMS verfügen wir zudem über die Anlagentechnologie der neuesten Generation, mit der wir unsere Beschichtungsprozesse äußerst flexibel und auf höchstem Niveau abwickeln.

100%
Performance
Werkzeugperformance
auf höchstem Niveau