METAPLAS.DOMINO. Effiziente Lösungen in der Anlagentechnolgie

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1 METAPLAS.DOMINO Effiziente Lösungen in der Anlagentechnolgie

2 ANLAGENTECHNOLOGIE IHRE ANSPRÜCHE Höchste Qualität und Zuverlässigkeit Hohe Prozesssicherheit Kurze Zykluszeiten Niedrige Stückkosten Flexibilität, vielfältige Erweiterungsmöglichkeiten Zukunftsorientierte Technologie Individuell angepasste Schichten Niedriger Wartungsaufwand Geringer Ersatzteilbedarf Effizienter After-Sales-Service

3 Eine Technologieplattform viele Möglichkeiten Mehrere Module, angepasst an die individuellen Anforderungen, variabel zu einem großen Ganzen vereinen das ist die Grundlage der METAPLAS. DOMINO. Modernste Anlagentechnologie, entwickelt auf der Basis von fast 30 Jahren Erfahrung im Anwendungsbereich der Werkzeugindustrie für Oerlikon Balzers bedeutet dies, leistungsstarke Systemlösungen anzubieten und Trends im Bereich der Beschichtun- gen selbst zu setzen. Folgende Module garantieren Flexibilität und Zukunftssicherheit: APA-Arc, Sputtern, DLC, Kombi und neueste HIPAC-Technik (High Ionisation Plasma Assisted Coating). Das modulare und flexible Konzept der Anlage ermöglicht auch spätere Erweiterungen oder Upgrades. diverse Kombinationsmöglichkeiten spätere Erweiterungen möglich patentierte Verfahren und Schichten Produktions- und F&E-Unterstützung Lösungen für die Zukunft Mit der innovativen Technologieplattform METAPLAS.DOMINO sind Kunden von Oerlikon Balzers in der Lage, die passenden Oberflächenlösungen für aktuelle und künftige Herausforderungen selbst zu entwickeln. Ein hohes Potenzial bietet beispielsweise die HIPAC-Technologie bei der Abscheidung von morphologisch dichten Schichten bei niedrigen Substrattemperaturen. Hier eröffnen sich besonders für die Beschichtung von Komponenten, Verschleißteilen und Funktionsbauteilen neue Möglichkeiten. In diesem Bereich ist derzeit die DC-Sputter-Technik stark vertreten. Es zeichnet sich schon heute ab, dass etwa das reine gepulste Hochleistungssputtern HIPIMS (High-Power Impulse Magnetron Sputtering) durch teilweise Substitution der herkömmlichen Sputter-Technik Marktanteile gewinnen kann, ebenso wie die neuartige Hybrid- Technik. Die Hybrid-Technologie von Oerlikon Balzers, die Kombination aus HIPAC und dem APA-Arc-Verfahren, zählt zu den innovativsten Ansätzen in der Oberflächenbeschichtung. Diejenigen, die Experten in beiden Technologiefeldern sind, haben dadurch völlig neue Möglichkeiten heute und in Zukunft. Zerspanwerkzeuge Komponenten, Funktionsbauteile Andere DC-Sputtern Andere HIPIMS Hybrid Andere PACVD Andere PACVD Arc Arc Gruppen von PVD- Beschichtungsverfahren weltweiter Anteil am Gesamtvolumen bezogen auf Zerspanwerkzeuge sowie Komponenten und Funktionsbauteile heute und erwartete Entwicklung in Zukunft DC-Sputtern Arc HIPIMS DC-Sputtern Hybrid Arc Heute Trend Heute Trend

4 ANLAGENTECHNOLOGIE Module der Technologie-Plattform METAPLAS.DOMINO APA-Arc Die innovative APA-Verdampfertechnologie (Advanced Plasma Assisted) basiert auf der kathodischen Vakuum-Bogenverdampfung und bietet diverse Möglichkeiten, neue Schichtarchitekturen hinsichtlich Morphologie, Stöchiometrie, Dotierung, Multi- und Nanolayer zu entwickeln. erhöhte Targetausnutzung geringere Targetkosten hohe Beschichtungsrate kurze Targetwechselzeiten einstellbare Magnetfelder hohe Plasmadichte exzellente Schichthaftung glattere Schichten durch Reduktion von Makropartikeln BASIS FÜR INNOVATIVE HYBRID-TECHNOLOGIE Sputter Beim Sputtern (Zerstäuben) werden Atome aus einem Target durch Beschuss mit energiereichen Ionen (Argon) herausgelöst und in die Gasphase überführt. Durch Deposition des zerstäubten Materials zusammen mit zusätzlich eingelassenen Gasen (reaktives Sputtern) wird dann auf einem Substrat eine Schicht abgeschieden. Verfügbar sind Magnetron-Sputter-Module mit DC, DC gepulst, RF, MF sowie Hochpuls Energieversorgungen (HIPIMS). viele Materialien können gesputtert werden diverse Verfahrensvarianten verfügbar balanced (BM) und unbalanced Mode (UBM) glatte Schichten gute Schichthaftung in Kombination mit AEGD HIPAC HIPAC steht für High Ionisation Plasma Assisted Coating und ist die Kombination des patentierten, hocheffizienten Plasma-Reinigungsprozesses AEGD (Arc Enhanced Glow Discharge) und HIPIMS (High- Power Impulse Magnetron Sputtering). Ionisationsrate ähnlich dem Arc-Verfahren (bis zu 90 Prozent) Leistungsdichten am Sputtertarget von einigen 100 bis zu einigen W/cm 2 einstellbar sehr hohe Plasmadichte durch AEGD-Anregung einstellbare Schichtstrukturen sehr glatte Schichten exzellente Schichthaftung Abscheidung von morphologisch dichten Schichten bei niedrigen Substrattemperaturen BASIS FÜR INNOVATIVE HYBRID-TECHNOLOGIE DLC DLC steht für Diamond Like Carbon und bezeichnet eine Gruppe von besonders reibarmen Kohlenstoffschichten. Mit einem DLC- Modul lassen sich verschiedene Arten von DLC-Schichten mittels eines PVD- und/oder PACVD-Prozesses herstellen. Standard- DLC- Schichten bestehen aus metallfreien oder metallhaltigen Kohlenstoffschichten wie zum Beispiel W:C-H-Schichten und Schichten der Marken M.DYLYN und M.CAVIDUR. PACVD kombiniert mit PVD-Prozessen verschiedene DLC-Schichten möglich hervorragende Schichthaftung hoher Verschleißschutz geringer Reibungskoeffizient glatte Schichten Kombi Mit einem Kombi-Modul lässt sich in einer METAPLAS.DOMINO Anlage vor der eigentlichen PVD- und/oder PACVD-Beschichtung ein Plasmanitrierschritt durchführen. Dadurch wird eine gehärtete Randschicht erzeugt, die der folgenden PVD/PACVD-Schicht exzellente Unterstützung bietet. Die Kombibehandlung kann in einer Charge durchgeführt werden. Substitution teurer Werkstoffe Optimierung der Eigenschaften von Werkzeugen und Komponenten deutlich längere Standzeiten flexible Möglichkeiten durch hohe Variantenvielfalt der Beschichtungen alle Arten von PVD-Schichten können eingesetzt werden Verbesserung der Dauerfestigkeit mechanische Eigenschaften des Werkstoffkerns bleiben unverändert

5 Innovative Hybrid-Technologie für die neuesten Beschichtungstrends In der Vergangenheit ergaben sich aus der Kombination von Arc- und Sputter-Verfahren aufgrund der unterschiedlichen Charakteristik beider Prozesse keine nennenswerten Vorteile. Durch die Entwicklung des HIPAC-Moduls ist es nun möglich, drei Hochionisationsprozesse im industriellen Maßstab zur innovativen HI3 (High Ionization Triple)-Technologie zu verbinden: AEGD: Plasmaätzprozess für gute Schichthaftung HIPAC: hochionisierter Sputterprozess APA-Arc: hochionisierter Arc-Prozess. Erstmals können Prozess- und Materialkombinationen verwendet werden, die völlig neue Entwicklungstrends für Hochleistungsschichten erlauben. Die Kombination von Hochionisations-Sputter- und Arc-Prozessen ermöglicht Schichtarchitekturen, die zuvor nicht realisiert werden konnten. Bisher konnten zahlreiche Legierungen mit dem Arc-Prozess allein nur bedingt abgeschieden werden. Die Kombination mit dem HIPAC-Prozess ermöglicht es ein wesentlich größeres Spektrum an Werkstoffen, wie etwa SiB (Silizium-Bor) und B 4 C (Borcarbid) und andere, zu verdampfen. Für diejenigen, die Experten in beiden Technologiefeldern sind, eröffnen sich daher völlig neue Möglichkeiten für das Schichtdesign. Mikrolegierung, Dotierung und Schichtarchitektur passen neue Hochleistungsschichten optimal auf die jeweiligen Applikationen an. APA-Arc-Modul HIPAC-Modul Modulare Beschichtungskammer Technische Ausrüstung des PVD-Anlagenkonzepts DOMINO MINI DOMINO S DOMINO L DOMINO XL Nutzbares Beschichtungsvolumen: Ø 330 mm x 300 mm Ø 450 mm x 500 mm Ø 650 mm x 700 mm Ø 1200 mm x 1500 mm Beschichtungsmodule: ARC, SPUTTER, HIPIMS, HIPAC, DLC, KOMBI APA-Arc-Verdampfer: 2 bis 6 3 bis 12 4 bis 16 7 bis 28 Verfügbare Power Supplies: DC und DC Puls DC und DC Puls DC und DC Puls DC und DC Puls Magnetrons zum Sputtern: 1 bis 3 1 bis 4 1 bis 4 1 bis 4 Verfügbare Power Supplies: DC, DC Puls, HIPIMS, MF, RF DC, DC Puls, HIPIMS, MF, RF DC, DC Puls, HIPIMS, MF, RF DC, DC Puls, HIPIMS, MF, RF BIAS-Module: Bipolar Puls, 100 Hz 20 khz, 25 A, 1000 V Bipolar Puls, 100 Hz 20 khz, A, 1000 V Bipolar Puls, 100 Hz 20 khz, A, 1000 V Bipolar Puls, 100 Hz 20 khz, A, 1000 V Optional auch MF und RF BIAS Versorgungen verfügbar Plasmaätzen/Reinigen: Gasmodule: Alle Anlagen sind mit dem patentierten AEGD-Verfahren ausgestattet. Stickstoff, Argon sowie optional Azetylen und Sauerstoff Substrathalter: 5 Achsen 6 Achsen 9 Achsen bis zu 32 Achsen Neben dieser DOMINO-Serie stehen auch weitere Anlagengrößen zur Verfügung, z. B. für Groß- oder Langteilbeschichtung.

6 ANLAGENTECHNOLOGIE METAPLAS.DOMINO Hohe Beladekapazitäten für reduzierte Stückkosten Die Stückkosten bei der Beschichtung werden zu einem großen Teil von der Beladungskapazität der Anlage bestimmt. Gleichzeitig beeinflusst die Beladungsdichte auch die Plasmabedingungen und damit die Schichtqualität. Für eine dichte Beladung bei gleichzeitig hoher Schichtqualität bietet Oerlikon Balzers diverse Standardhalterungen für verschiedenste Werkzeuge an. Die Tabelle unten zeigt Beispiele für Beladekapazitäten ausgewählter Werkzeuggrößen beim Einsatz eines Planetary-Substrattisches für Dreiachsenrotation. Darüber hinaus bieten wir in Absprache auch individuell angepasste Halterungen für optimale Beladungsdichten für Kundenprodukte, um höhere Stückzahlen zu ermöglichen. Dreiachsen-Planetary Werkzeugabmessungen DOMINO MINI DOMINO S DOMINO L Fräser Ø 6 x 55 mm Fräser Ø 10 x 70 mm Fräser Ø 12 x 80 mm Fräser Ø 14 x 100 mm Fräser Ø 16 x 110 mm Fräser Ø 20 x 120 mm Fräser Ø 25 x 160 mm Wälzfräser Ø 100 x 100 mm Beladungsbeispiele in Stück pro Charge Niedrige Targetkosten senken Stückkosten Neben der Beladungskapazität werden die Stückkosten insbesondere durch die Targetkosten bestimmt. Diese Kosten lassen sich durch die innovative APA- Arc-Technologie und deren verbesserte Targetausnutzung deutlich senken. Targetkosten Schichttyp M.Tec M.Power Reduzierung der Targetkosten um 50-80% DOMINO MINI 0,07 0,08 0,11 0,13 DOMINO S 0,05 0,06 0,08 0,10 DOMINO L 0,04 0,05 0,06 0,08 Targetkosten (APA-Arc) in Euro pro Werkzeug für einen Fräser Ø 10 x 70 mm Standard Arc-Technologie APA-Arc- Technologie Targetkosten Stückzahlen

7 Von der Vielfalt profitieren Profitieren Sie in Ihrer Fertigung von der nahezu unendlichen DOMINO- Schichtvielfalt: von bewährten Standardschichten wie TiN, TiCN oder CrN über weltweit MEHRLAGIG erfolgreiche Entwicklungen wie AlTiN-basierte Schichten bis hin zu den neuesten Innovationen, beispielsweise Hybrid-Schichten oder M. A. C-Schichten (Micro Alloyed Coatings) wie M.POWER, M.TEC, M.FORCE oder M.FLEX. Darüber hinaus wird die Anlagentechnik zur Entwicklung von weiteren individuellen Beschichtungen genutzt durch Oerlikon Balzers selbst oder durch die Anwender. NANOLAGIG HYBRID MONOLAGIG DOMINO- Schichtvielfalt KOMBI GRADIERT M A C WAS KÖNNEN WIR FÜR SIE TUN? Neben höchster Qualität, Innovation und ständiger Weiterentwicklung bieten wir folgende Leistungen: Beratung und Planung Qualifizierung Schulung Technikum Turn-Key-Lösungen After-Sales-Service Wartungsverträge applikationspezifische Vor- und Nachbehandlung Wenn Sie das Beschichten selbst in die Hand nehmen und in Ihren Fertigungsprozess integrieren wollen: Oerlikon Balzers plant, entwickelt, montiert und begleitet den Betrieb Ihrer Anlage inklusive aller peripheren Einrichtungen. Kundenspezifische Sonderlösungen Dort, wo Standards an ihre Grenzen stoßen, sind Sonderlösungen gefragt. Bestimmte Verfahrensvarianten, besondere Bauteile, spezielle Applikationen oder auch spezifische Produktionsbedingungen erfordern eine vom beschriebenen Standardkonzept abweichende Auslegung und Konfiguration der Anlage. Diese entwickeln und konstruieren wir individuell für die Kunden. IONIT OX Mit der IONIT OX-Technologie gelang es erstmals, konventionelle Verfahren wie Gasnitrieren/-nitrocarburieren, Plasmanitrieren und Oxidation miteinander zu verbinden. Auch hierfür bieten wir auf Anfrage Anlagenlösungen an. Das Verfahren bietet Oberflächen einen exzellenten Korrosions- und Verschleißschutz, hervorragende Reib- und Gleit eigenschaften, erhöhte Oberflächenhärte sowie eine verbesserte Dauerfestigkeit. Es wird beim serienmäßigen Einsatz in der Automobilindustrie sowie in Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus angewendet. IONIT OX-Anlage

8 Hauptsitz Oerlikon Balzers Coating AG Balzers Technology & Service Centre Iramali Balzers Liechtenstein T: F: E: Deutschland Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH Am Böttcherberg Bergisch Gladbach Deutschland T: F: Globale After Sales-Standorte: Japan Oerlikon Nihon Balzers Coating Co., Ltd Shinomiya, Hiratsuka-City Kanagawa Pref. Japan Japan T: F: USA Oerlikon Balzers Coating USA Inc. 375 North French Road Suite 104 Amherst, NY USA T: F: China Oerlikon Balzers Coating (Suzhou) Co., Ltd No.9 Chang Yang Street Suzhou Industry Park Jiangsu Province Suzhou China T: F: