In großem Maßstab beschichten

Die PVD- (Physical Vapor Deposition) Beschichtung drei Tonnen schwerer Spritzgusswerkzeuge der Weidmann Plastics Technology AG schlug zwei Fliegen mit einer Klappe: Der Autozulieferer konnte seine Standzeiten mehr als verdreifachen und Oerlikon Balzers lieferte einen Kompetenzbeweis mit der Beschichtung der größten Teile, die der Spezialist je zu bearbeiten hatte.

Müssen Spritzgusswerkzeuge Kunststoffgranulate mit hohen Anteilen abrasiver Komponenten verarbeiten, so werden sie in höchstem Maße beansprucht. So war es beim Serienanlauf für die Fertigung von Kunststoffkomponenten für das Frischluft-Management von BMW-Modellen im Weidmann-Werk im sächsischen Treuen. Die mittelharten Vergütungsstähle widerstanden dem kernigen Werkstoff-Cocktail nicht sehr lange. Unter hohem Zeitdruck galt es daher, die Werkzeuge leistungsfähiger zu machen. Schließlich werden dort Kunststoffkomponenten sowie Baugruppen für weitere Topmarkenmodelle hergestellt: für die C-Klasse und den A4. Auch im neuen 1er- und 3er-BMW befinden sich Teile, etwa für die Technik der Luft-Wasser-Trennung im Frischlufttrakt. In der anspruchsvollen Anfangssituation zogen alle an einem Strang – auch der Kunde BMW, der die Entscheidung für die Beschichtung mitgetragen hat. Darüber hinaus zahlte sich der bestehende Kontakt des Leiters Werkzeugbau in Rapperswil, Andreas Hegner, zu Oerlikon Balzers aus. Nach anfänglich umfangreichen Beratungen und Vorbereitungen gelang im Kompetenzzentrum für formgebende Werkzeuge in Spenge innerhalb kurzer Zeit die Beschichtung der großformatigen Werkzeugeinheiten (1590 × 750 × 350 mm), 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. Die Titan-Aluminiumnitrid-Schicht besitzt eine sehr niedrige Eigenspannung und erlaubt einen dicken und haftfesten Schichtauftrag mit extrem hoher Mikrohärte bis zu 3.400 HV – optimal für den Verschleißschutz der eingesetzten Vergütungsstähle. Das beschichtete Werkzeug ging 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: „Die Werkzeuginstandhaltung alle sechs Monate entfällt heute – und damit auch 160 Mannstunden sowie Kosten für Vorlaufproduktion, Lagerhaltung und Logistik.“ Das waren gute Gründe für eine weitere Zusammenarbeit: Oerlikon Balzers beschichtet bis heute drei großformatige Weidmann-Werkzeuge. „Wir schätzen auch die absolute Termintreue von Oerlikon Balzers“, bekennt Karsten Müller. 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.“

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