4pvd BuiltWithNOF
FAQ Beratung

Wie wähle ich zwischen Lohnbeschichtung und In House Produktion?

Welches PVD Verfahren löst meine Aufgaben optimal?

Wie finde ich die richtige PVD Anlage für meine Produktion?

Wo liegen die wesentlichen Vor- und Nachteile gängiger PVD Verfahren?

Worauf muss ich beim Kauf von PVD Technologie achten?

Wie kann ich geeignetes Personal finden und trainieren?

Welche Methoden zur Qualitätssicherung brauche ich?

Wann ist eine Sonderanlage einer Serienanlage vorzuziehen?

Welche Hilfsmittel für Materialfluss und Logistik kann ich nutzen?

Wo finde ich Antworten auf weitere Fragen?

Wie wähle ich zwischen Lohnbeschichtung und In House Produktion?

    Der erste Ansatz hier führt in der Regel über die Schätzung des Volumens. Wenn dis Summe der Aufwendungen für Lohnbeschichtung in den kommenden zwei bis fünf Jahren den Kaufpreis einer schlüsselfertigen Produktionslinie erreichen oder übersteigen, sollte eine In House Produktion ernsthaft erwogen werden.

    Andere Faktoren, die diese Entscheidung zu wesentlich geringeren Volumina verschieben, sind z. B. logistische Probleme bei Lohnfertigung wie z. B. zu lange Lieferzeiten oder aufwendiges Handling, oder der Wunsch nach einem Alleinstellungsmerkmal oder einem proprietären Produkt. Ebenso kann ein gutes Angebot an Lohnbeschichtern diese Entscheidung auch nach hinten verlagern.

    Häufig wird angenommen, dass mit dem Übergang von Lohnfertigung zu In House Fertigung zwangsläufig ein Bruch entsteht. Für die Weiterentwicklung der eigenen Produkte ist es jedoch viel vorteilhafter, wenn Lohnbeschichter, Anlagenbauer und Kunde hierbei Hand in Hand arbeiten.

    Nach Oben

Welches PVD Verfahren löst meine Aufgaben optimal?

    Zu den meist verbreiteten Verfahren zur Herstellung von funktionellen Schichten für Bauteile und Werkzeuge zählen heute die Arc - Verfahren, das Sputtern und Verfahren mit Tiegel.

    Die Verfahren mit Tiegel sind auf dem Rückzug, da sie für die Herstellung legierter Schichtwerkstoffe oder mehrlagiger Schichtsysteme nur bedingt geeignet sind. Ausserdem kommt bei den Verfahren mit Tiegel der Dampf naturgemäss von unten, was eine zusätzliche Anforderung an die Halterungssysteme stellt.

    Die Sputterverfahren sind auf dem Vormarsch, da sie die modernen komplexen Legierungen und teilweise sogar die nichtleitenden Werkstoffe beherrschen. Ausserdem lassen sich mit Sputterverfahren die reinsten und homogensten Schichten herstellen.

    Die Arc Verfahren können die meisten gängigen Aufgaben heute hervorragend lösen, sind jedoch in der Werkstoffauswahl eingeschränkter als Sputterverfahren. Zur Unterdrückung der für Arc Verfahren typischen Makropartikel (Droplets) werden zahlreiche Verfahrensvarianten angeboten, die aber in der Regel ihre Wirkung durch eine geringere Schichtrate und aufwendigere Anlagentechnik erkaufen.

    Nach Oben

Wie finde ich die richtige PVD Anlage für meine Produktion?

    Eine deutliche Mehrheit der verfügbaren PVD Anlagen wird in Europa hergestellt. Von diesen Anbietern preist jeder seine Produkte als die einzig besten an. In der Regel werden Sie erst ca. ein Jahr nach der Kaufentscheidung in der Lage sein, den Wert einer dieser Aussagen nachzuprüfen.

    Extrem hilfreich für die Auswahl eines Lieferanten und einer Anlage ist die Möglichkeit, eine mehrmonatige Phase der intensiven Lohnbeschichtung zum Sammeln von Erfahrung und Referenzgrößen zu nutzen. Wenn beschichtete Produkte aus dieser Phase der Lohnbeschichtung zum Vergleich herangezogen werden können, bleiben beiden Seiten im Allgemeinen böse Überraschungen erspart.

    Bei Bemusterungen ist wichtig, darauf zu achten, dass diese auf den zum Kauf angebotenen Anlagentypen und unter Produktionsbedingungen hergestellt werden. Wir verweisen hier auch auf den Einfluss der Halterungen und dem Abstand der Funktionsflächen, wie im FAQ Teil Halterungen beschrieben.

    Technische Abnahmebedingungen, die Schichteigenschaften, Chargenfüllgrade, Zykluszeiten und Angaben über Verfügbarkeit und Herstellkosten pro Stück beschreiben bieten ein Mindestmass an Referenz. Zusagen über die Performance der Produkte im späteren Einsatz werden von Seiten der Anlagenhersteller nur ungern oder nur relativ zu anderen Produkten gemacht, da Der Anlagenhersteller sich hiermit auf ein Gebiete ausserhalb seiner Erfahrungswerte begibt.

    Nach Oben

Wo liegen die wesentlichen Vor- und Nachteile  gängiger PVD Verfahren?

    Der wesentliche Unterschied zwischen den verbreiteten Arc und Sputter Verfahren liegt in der Erzeugung des Dampfs, was bei den Arc Verfahren in einem Punkt und bei den Sputter Verfahren flächig erfolgt. Hieraus ergeben sich einige grundsätzliche Einschränkungen bzw. Vorteile für verschiedene Anwendungen. Die folgende Tabelle versucht diese Zusammenhänge herauszustellen:

    Kriterium

    Arc
    Random

    Arc
    Filtered

    Sputtern
    DC

    Sputtern
    Puls

    Werkstoffauswahl

    ++

    ++

    ++++

    +++++

    Nichtleitende Schichten

    -

    -

    -

    +++++

    Komplexe Legierungen

    ++

    ++

    +++++

    +++++

    Reinheit der Schichten

    ++

    +++

    +++++

    +++++

    Abscheiderate

    +++++

    ++++

    +++

    ++++

    Komplexe Geometrien

    +++

    +++

    ++++

    +++++

    Effizienz z. B. TiN

    +++++

    +++

    +++

    +++

    Effizienz z. B. TiAlON

    ++

    ++

    ++++

    +++++

    Effizienz z. B. Al2O3

    -

    -

    -

    +++++

    Anschaffungs- kosten

    +++++

    ++++

    ++++

    +++


    Nach Oben

Worauf muss ich beim Kauf von PVD Technologie achten?

    Was immer Sie kaufen, Sie werden relativ viel Geld ausgeben und für ziemlich lange Zeit mit dieser Technologie arbeiten müssen. Falls es um Ihre erste PVD Anlage geht haben Sie im Allgemeinen noch nicht die Erfahrung um diese Entscheidung alleine zu treffen. Im folgenden möchten wir einige Punkte anführen, die für den erfolgreichen Betrieb einer PVD Produktion wichtig sind:

    Ihre nächste PVD Anlage sollte:

    • reproduzierbar und zuverlässig ausreichende Qualität liefern.
    • ein akzeptables Verhältnis von Kosten und Zeit je Stück haben
    • flexibel sein um auf schwankende Losgrößen reagieren zu können.
    • Erweiterbar sein um auf neue Marktbedingungen reagieren zu können.

    Große oder marktführende Anbieter versprechen Professionalität, Erfahrung und Zuverlässigkeit. Kleine oder lokale Anbieter können durch Engagement und Flexibilität viel ausgleichen. Anbieter, die einen eigenen Beschichtungs- service vielleicht sogar für ähnliche Produkte betreiben, kennen den Markt und die Produkte. Dieser Vorteil kann allerdings durch eine mögliche Wettbewerbssituation gegen den Anlagenhersteller leicht zu nichte gemacht werden.

    Auch wenn aus Sicht des Kunden eine Exklusivität als Schutz der eigenen Investition oft angestrebt wird, sollte sorgfältig erwogen werden, ob ein neues Produkt ohne Exklusivität nicht größere Chancen im Markt hat.

Nach Oben

Wie kann ich geeignetes Personal finden und trainieren?

    Zum effizienten Betrieb einer PVD Produktion aber auch zu einer kompetenten Beziehung zum Lohnbeschichter gehört qualifiziertes und engagiertes Personal auf der Seite des Kunden. Die PVD Technik oder relevante Elemente der Beschichtungstechnik sind in klassischen Ausbildungen nicht ausrechend enthalten. Dennoch ist es durchaus möglich, engagierten Mitarbeitern hinreichende Kenntnisse der PVD Technik zu vermitteln, um eine PVD Produktion wirtschaftlich zu machen.

    Aus unserer Erfahrung wiegen sogar fundierte Kenntnisse der Produkte und hohes Engagement schwerer als Vorkenntnisse der PVD Technik. Erst wenn eine eigene Schicht- oder Grundlagenentwicklung vorgesehen ist, sollte auf Personal mit fundierten Kenntnissen der PVD Technik zurückgegriffen werden.

    Genau so wichtig wie das Know How zum Produktionsstart ist es, produktionsbegleitend konsequent das Know How zu erweitern, um Qualität und Wirtschaftlichkeit kontinuierlich zu steigern. Während zum Produktionsbeginn die meisten Anbieter ausreichend Training vorsehen, damit die Abnahmebedingungen erreicht werden, kann späteres Training kostspielig oder schwer verfügbar sein. Wartungs- und Schulungsverträge können hier Sicherheit und Qualität erhöhen.

    Hilfreich sind auch regelmässige Analysen und Training durch aussenstehende Instanzen, die die PVD Produktion an den aktuellen Stand der Technik anpassen können, und Defizite oder systematische Fehler aufdecken können. 

     Nach Oben

Welche Methoden zur Qualitätssicherung brauche ich?

    Wenn Schichtdicke, Schichthaftung und optische Bewertung der Schicht innerhalb der vorgegebenen Spezifikation liegen, sind vielfach die wesentlichen Anforderungen an die Beschichtung erfüllt. Weitergehende Untersuchungen ermitteln die Mikrohärte der Schicht und Ihre Struktur.

    Wichtig für alle Apparate und Verfahren zu Untersuchung ist, dass sie ausreichend verfügbar sind und dass die Messungen vom beauftragten Personal schnell durchgeführt werden. Vielfach liefern die verbreiteten Methoden nur qualitative Ergebnisse, wodurch KVP und SPC behindert werden.

    Um Schäden an Produkten durch die Messungen zu vermeiden und um eine reproduzierbare Referenzgeometrie und Topographie bereitzustellen empfiehlt sich der Einsatz von kleinen Referenzproben. Anhand dieser kann der PVD Prozess relativ gut qualifiziert werden, eine Garantie für Originalteile hat man jedoch noch nicht.

    Wegen der komplexen Zusammenhänge zwischen Substrat, Schicht und Anwendung bietet oft nur ein Einsatztest letztendliche Garantie. Falls Einsatztests unter originale Bedingungen zu langwierig sind, können ggf. verschärfte Testbedingungen ein adäquates Resultat in akzeptabler Zeit liefern.

    Wichtiges Element der Qualitätssicherung ist auch die eindeutige Identifizierung der Produkte, die heute durch kompakte Lasercodes gewährleistet werden kann.

Nach Oben

Wann ist eine Sonderanlage einer Serienanlage vorzuziehen?

    Diese Frage kann nur nach detaillierter Analyse des Produktes, des Marktes und der Prognose beantwortet werden. Wie immer sollten zuerst qualitative und dann wirtschaftliche Aspekte beleuchtet werden.

    Sonderanlagen können auf das Produkt optimal angepasst werden, und insbesondere bei Produkten mit außergewöhnlicher Geometrie bieten sie oft die einzig mögliche Alternative. Die Sonderanlage kann allerdings nicht auf ein vergleichbares Maß an Erfahrung beim Hersteller zurückgreifen, und dies gilt nicht nur für den Bau und Inbetriebnahme, sondern umso mehr für den Service in späteren Jahren.

    Bei Serienanlagen bleiben dem Anbieter oder dem Kunden im Wesentlichen die Halterung der Substrate und der Prozess um die gestellte Aufgabe zu lösen. Nachteilig ist, dass eine eventuelle bauliche Gegebenheit der Serienanlage die Anwendung und den Prozess in ein Fenster zwängen kann, so dass ggf. das Ziel verfehlt wird.

    Eine interessante Alternative bieten modulare Serienanlagen, die von zahlreichen Herstellern heute angeboten werden. hierbei wird z. B. die gesamte Vakuumtechnik und Plasmaelektronik zusammen mit der Steuerung und der Benutzeroberfläche von der Serienanlage genommen. Die Serienverdampfer (oder Sonderlösungen) werden in einer angepassten Vakuumkammer nun so um die Substrate angeordnet, dass sich die Konfiguration einer Sonderanlage ergibt.

    Nach Oben

Welche Hilfsmittel für Materialfluss und Logistik kann ich nutzen?

    Die Bedeutung von gut organisiertem Materialfluss und Hilfsmitteln für die Logistik wird oft unterschätzt. Wenn bei Produkten der Beschichtungspreis in der Grössenordnung von einem EUR liegt, kann der Anteil des Handling ausserhalb der Beschichtungsanlage leicht 50% der Fertigungskosten übersteigen.

    Zahlreiche Anbieter liefern bewährte Systeme für Lagerung, Transport, Identifikation, Dokumentation etc. Die An- und Einbindung der Beschichtungsanlagen und der Qualitätssicherung in bestehende EDV oder ERP Systeme kann Abläufe vereinfachen, aber auch immense Kosten und Widerstände generieren.

    Auch die Planung der Anlagenbelegung, z. B. zum Erreichen einer möglichst hohen Auslastung ist mittels heute verfügbarer Software möglich, muss allerdings so organisiert werden, dass der Planungsprozess den Fertigungsprozess unterstützt und nicht behindert.

    Insbesondere in der Lohnbeschichtung können fälschungssichere Markierungen auf den Produkten den Durchlauf vereinfachen und beschleunigen. 2-dimensionale Codes können mit modernen Lasersystemen auch auf kleinste Produkte aufgebracht werden und so erheblich zur Qualitätssicherung und Wirtschaftlichkeit beitragen.

Wo finde ich Antworten auf weitere Fragen?

    Bei weiteren Fragen sind wir jederzeit gerne für Sie da. Sie erreichen uns unter Tel.: +49 (0)241 997 446 7-0 oder info@4pvd.de.

Nach Oben

[Home] [Über 4pvd] [Produkte] [Services] [Broschüren] [FAQ] [FAQ Halterungen] [FAQ Beratung] [FAQ Sonstiges]
OnLineShop