Exkursion zu Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH in Stollberg

Im Rahmen des Moduls Grundlagen der Oberflächentechnik (Bachelor Maschinenbau) haben Studierende und Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Galvano- und Oberflächentechnik das Unternehmen Oerlikon Balzers in Stollberg besucht. Nach der Begrüßung wurde das Unternehmen und der Standort durch Herrn Kuhles (Prozessingenieur) vorgestellt (Abbildung 1). Das Werk zählt seit der Eröffnung im Jahr 2006 zu einem führenden Beschichtungsbetrieb im Bereich Dünnschichttechnolgie in Europa des global tätigen Technologiekonzerns Oerlikon.

Die Ursprünge von Oerlikon reichen zurück in die 1950er Jahre. Bereits in den 1960er Jahren begann das Unternehmen mit der Erschließung der Beschichtungsbranche der bis heute zu den zentralen Geschäftsfeldern gehört. Heute betreibt Oerlikon als Gruppe weltweit rund 200 Werke. Die Zentrale der Oerlikon Balzers Coating AG befindet sich in Balzers, Liechtenstein.

Der Standort in Stollberg beschäftigt aktuell 68 Mitarbeitende und spielt eine wichtige Rolle in der Entwicklung und Produktion von hochpräzisen Beschichtungen. Besonders hervorzuheben ist das Engagement des Unternehmens für soziale Verantwortung: Am Standort sind auch Personen aus einer Pflegeeinrichtung in die Arbeitsprozesse eingebunden, was die soziale Integration fördert, und das Team bereichert.

Das Werk beschäftigt sich mit der Abscheidung von dünnen Schichten auf metallischen Komponenten. Dafür werden PVD- (Physical Vapor Deposition) und CVD-Prozesse (Chemical Vapor Deposition) eingesetzt. Als PVD-Prozesse finden das Sputtern und die Lichtbogenverdampfung Anwendung. Die physikalisch unterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PACVD) wird als CVD-Prozess am Standort genutzt. Im Werk werden zum Beispiel sehr harte und verschleißmindernde DLC-Schichten (Diamond-Like Carbon) sowie Graphitschichten zur Verbesserung des Anlaufverhaltens abgeschieden. Typische zu beschichtende Bauteile stammen aus dem Bereich des Automobilbaus. Beispiele hierfür sind Turbolader, Rückschlagventile, Einspritznadeln, Ausgleichswellen, Batteriekomponenten und Bauteile für Wasserstoffverbrennungssysteme.

Da PVD-Prozesse nur sehr geringe Schichtaufwachsraten ermöglichen, ist die Beschichtung zeitaufwendig. Für eine Schichtdicke von 2,5 Mikrometern sind rund 12 Stunden notwendig. Die resultierenden Schichten zeichnen sich durch hohe Konturentreue sowie exakt definierter Schichteigenschaften hinsichtlich Dicke, Reinheit und Morphologie aus.

Eine wesentliche Voraussetzung für den Beschichtungsprozess ist ein Hochvakuum von etwa 0,00005 mbar. Jegliche Verunreinigungen, wie z. B. Fingerabdrücke, müssen im Vorfeld entfernt werden, da sie den Prozess erheblich stören würden. So würde ein einzelner Fingerabdruck die Anlage bis zu 12 Stunden blockieren. Am Standort erfolgt die Reinigung daher nasschemisch und alle Bauteile werden ausschließlich mit Handschuhen gehandhabt. Abschließend wird jedes beschichtete Bauteil zu 100 % geprüft.

Die Teilnehmenden (Abbildung 2) haben durch die Exkursion einen tiefgreifenden Einblick in ein technologisch hochmodernes und gleichzeitig sozial verantwortungsbewusstes Unternehmen erhalten. Der Besuch in Stollberg zeigte eindrucksvoll, wie Wissenschaft, Technik und gesellschaftliches Engagement erfolgreich miteinander verknüpft werden können.

Bilder und Text: Scott Dombrowe