PVD-Beschichtungen

Bringt mehr Standzeit

PVD-Beschichtung verlängert das Werkzeugleben
In diesem Werkzeug stecken die tonnenschweren Teile, die mit PVD beschichtet wurden.
Vor allem, wenn Kunststoffe mit hohen Anteilen abrasiver Komponenten zu verarbeiten sind, müssen nicht nur Schnecke und Zylinder der Spritzgießmaschine einiges aushalten, sondern auch die Werkzeuge. PVD-Beschichtungen können dem schnellen Verschleiß vorbeugen und für mehr Standzeit und ein längeres Leben der Werkzeuge sorgen.

In seinem Werk im sächsischen Treuen fertigt der Schweizer Kunststoffverarbeiter Weidmann Plastics Technology unter anderem Komponenten für das Frischluftsystem diverser BMW-Modelle. Dabei zeigte sich, dass die mittelharten Vergütungsstähle, wie sie zur Herstellung der eingesetzten Spritzgießwerkzeuge verwendet worden sind, dem kernigen Polymermix des spezifizierten Kunststoffs nicht allzu lange widerstanden. Unter hohem Zeitdruck musste für Abhilfe gesorgt werden, mussten die Werkzeuge leistungsfähiger modifiziert werden.

Dreifach längeres Leben

Mit einer PVD-Beschichtung (PVD steht für Physical Vapor Deposition) gelang es, die Standzeit der Werkzeuge glatt um mehr als das Dreifache zu verlängern. Dabei konnte Oelikon Balzers als Spezialist für solche Beschichtungen mit der Lösung dieser Herausforderung gleich auch noch den Nachweis antreten, dass sich selbst solche „Brocken“ wie diese etwa drei Tonnen schweren Werkzeuge von Weidmann nachhaltig und effektiv beschichten lassen.

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Die dafür eingesetzten und bis zum Jahr 2006 unter dem Firmennamen Balzers als Balinit offerierten Beschichtungen gelten als extrem dünn, zeichnen sich laut Anbieter durch hohe Härte aus und würden Reibung und Verschleiß wesentlich reduzieren. Seit zwei Jahren nun firmiert das Unternehmen als Business-Unit der Schweizer Oerlikon-Gruppe unter Oerlikon Balzers und ist nach eigener Einschätzung der weltweit führende Anbieter von PVD-Beschichtungen, mit denen sich die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Werkzeugen für die Verarbeitung von Metall und Kunststoff entscheidend optimieren lässt. Die Beschichtungen selbst werden über ein ständig wachsendes Netz von derzeit mehr als 70 Beschichtungszentren in Europa, Amerika sowie Asien als Lohnservcie angeboten.

Bei der Aktion im Weidmann-Werk Treuen klappte nach anfangs eingehenden Beratungen und Vorbereitungen im Kompetenzzentrum für formgebende Werkzeuge in Spenge innerhalb kurzer Zeit die Beschichtung der großformatigen Werkzeugeinheiten (1590 × 750 × 350 Millimeter), die mit rund drei Tonnen etwa halb so viel wie das Komplettwerkzeug auf die Waage bringen. Die PVD-Großanlage wurde eigens dafür umgebaut. Zum Einsatz kam Balinit Lumena. Diese Titan-Aluminiumnitrid-Schicht besitze eine sehr niedrige Eigenspannung und erlaube einen dicken und haftfesten Schichtauftrag mit extrem hoher Mikrohärte bis zu 3400 HV – optimal für den Verschleißschutz der erwähnten Vergütungsstähle.

Das beschichtete Werkzeug ging nach Angaben aus dem Haus Oerlikon Balzers termingerecht in Betrieb, lief rund zwei Jahre lang ohne Aufbereitung und konnte die Standzeit in dieser Zeit mehr als verdreifachen. „Zudem rechnet sich die Beschichtung“, so Karsten Müller, Teamleiter Werkzeugunterhalt bei Weidmann in Treuen: „Die Werkzeuginstandhaltung alle sechs Monate entfällt heute – und damit auch 160 Mannstunden sowie Kosten für Vorlaufproduktion, Lagerhaltung und Logistik.“

Gute Gründe jedenfalls für eine weitere Zusammenarbeit der neuen Partner: Oerlikon Balzers beschichtete bis heute drei recht großformatige Weidmann-Werkzeuge. Karsten Müller hebt dabei die absolute Termintreue des Lieferanten besonders hervor.

Und für Theo Baumeister, Kundenbetreuer von Weidmann bei Oerlikon Balzers, ist der Beschichtungserfolg selbst ein Kompetenzausweis: „Nach unserem Wissen sind wir damit der einzige Beschichter, der solch große Formate auf einen Rutsch per PVD-Verfahren beschichten kann – und der haftfeste Schichten in Dicken von einigen Mikrometern auf mittelharte Stähle aufbringen kann.“ Was wir einfach mal so stehen lassen. Mehr erfahren ließe sich dazu von der deutschen Niederlassung Oelikon Balzers in Bingen.

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