Am Prüfstand werden die Standzeiten von drei unterschiedlichen Beschichtungen in einem Prozessdurchlauf bestimmt.
Fraunhofer IPT
Eine neue Beschichtung für Umformwerkzeuge kombiniert eine Platin-Iridium-Schutzschicht mit einer Tantal-Haftschicht und verlängert so die Standzeiten von Werkzeugen für das Präzisionsblankpressen.
Größtes Manko beim Präzisionsblankpressen war bislang die Standzeit der Umformwerkzeuge: Durch den Kontakt zwischen Werkzeug und erhitztem Glas kommt es rasch zum Verschleiß der Werkzeugoberflächen. Chemische, mechanische und thermische Belastungen zeigen sich in deutlichen Verfärbungen und verstärkter Oberflächenrauheit. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) aus Aachen entwickelte und testete für diese Anwendung eine neue Beschichtung in Zusammenarbeit mit dem Institut für Oberflächentechnik (IOT) der RWTH Aachen und vier weiteren Partnern aus der Industrie im Forschungsprojekt "Coat4Glass". Das Verfahren kombiniert eine Platin-Iridium-Schutzschicht mit einer Tantal-Haftschicht.
Die Edelmetallbeschichtungen, die im Projekt entwickelt und getestet wurden, blieben auch nach 200 Pressvorgängen nahezu unversehrt. Durch die längeren Standzeiten der Werkzeuge können Hersteller optischer Glaskomponenten ihre Fertigungskosten bei gleichbleibender Qualität deutlich senken.
Einsatz kostengünstiger Technologien
Die Standzeitoptimierung ist für Unternehmen, die das Präzisionsblankpressen in Deutschland einsetzen möchten, ein wichtiger Erfolgsfaktor. Denn immer noch zögern viele aufgrund der Kosten, in die Technologie zu investieren – obwohl diese bereits vielfach als State of the Art in der internationalen Massenproduktion optischer Bauteile aus Glas gilt. Zahlreiche Branchen, von der Energie-, Beleuchtungs- oder Kommunikationstechnik, über die Medizintechnik bis hin zur Bildverarbeitung und Messtechnik, können von den Ergebnissen des Projekts profitieren, da dort der Einsatz kostengünstiger optischer Technologien immer wichtiger wird.
Im Projekt nahmen das IPT und seine Partner die Verschleißmechanismen des Präzisionsblankpressens unter die Lupe: Die Ergebnisse unterschiedlicher Testmethoden erlaubten Vergleiche zwischen verschiedenen Beschichtungen und Glassorten und dienten als Grundlage zur Weiterentwicklung von Edelmetallbeschichtungen. Die Werkzeuge wurden dafür am IPT mit einer speziell modifizierten Beschichtungsanlage für die Versuche präpariert. Das Projekt "Coat4Glass" wurde vom Fraunhofer IPT koordiniert, weitere Beteiligte waren Aixtooling, AxynTec, NanoAnalytics und Vitron als Industriepartner. Das Projekt dauerte von Januar 2013 bis Dezember 2015 und wurde in dieser Zeit mit einer Gesamtsumme von rund 1 Mio. Euro gefördert.