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maschine+werkzeug 10/2019

HiPIMS für die Zukunft

Beschichtungen

Der Beschichtungsspezialist Hauzer hat eine Anlage mit der neuesten HiPIMS-Technologie an Horn geliefert. Horn ist mit seinen glatten, harten Werkzeugbeschichtungen bekannt für die Expertise in HiPIMS.

Die neue Flexicoat von Hauzer bei Horn ist auch für HiPIMS ausgelegt. In Form eines Power Supplys der neusten Generation, mit dem Pulsfolgen mit Pulsweitenmodulation programmiert werden können. Bild: Horn/Sauermann

Die neue Flexicoat von Hauzer bei Horn ist auch für HiPIMS ausgelegt. In Form eines Power Supplys der neusten Generation, mit dem Pulsfolgen mit Pulsweitenmodulation programmiert werden können. Bild: Horn/Sauermann

Bastian Gaedike, Beschichtungsentwickler beim Werkzeughersteller Horn, erklärt: »HiPIMS ist die Beschichtungstechnologie der Zukunft. Wir arbeiten mit sehr scharfen Schneidkanten, die nicht einfach zu beschichten sind. Wenn man diese bei einer älteren Technologie scharf halten will, bricht die Beschichtung oft aufgrund hoher Eigenspannungen. HiPIMS liefert bessere Spannungsprofile im Inneren des Materials.«

Darüber hinaus weist HiPIMS eine sehr geringe Klebeneigung auf, die ein Verschmieren des Werkstückmaterials auf dem Schneidwerkzeug verhindert. Rostfreier Stahl, ein üblicherweise nicht leicht zu zerspanendes Material, neigt beispielsweise dazu, leicht zu schmieren. »Das ist für neue Materialien noch wichtiger«, so Gaedike. »Die Luft- und Raumfahrt sowie die Medizintechnik verwenden Materialien wie Nickel-Chrom-Legierungen und Titanlegierungen. Diese schmieren alle weitaus stärker als rostfreier Stahl. HiPIMS ist die Technologie der Wahl für diese wachsenden Industrien.«

Individuelle Extras

Die neue Flexicoat-Beschichtungsanlage von Hauzer bei Horn ist auch für HiPIMS ausgelegt: in Form eines Power Supplys der neusten Generation, mit dem Pulsfolgen mit Pulsweitenmodulation programmiert werden können. Die hoch entwickelte Pulsfolgesteuerung ermöglicht es, den Beschichtungen zusätzliche Eigenschaften und noch bessere Eigenspannungsprofile zu verleihen. »Bei anderen Herstellern«, sagt Gaedike, »bekommt man eine bereits voreingestellte Anlage. Bei Hauzer kann man eine Anlage mit allen Upgrades, Power Supplies und der gewünschten Flexibilität bestellen, die man möchte. Das schätzen wir bei dieser Maschine sehr. Zunächst werden wir die Beschichtungsanlage für die Forschung und Entwicklung und später auch für die Produktion verwenden.«

Dem Horn-Beschichtungsentwickler Bastian Gaedike ist es wichtig, dass die Maschinen direkt miteinander kommunizieren, damit die Mitarbeiter anderweitige Arbeiten erledigen können. Bild: Horn/Sauermann

Dem Horn-Beschichtungsentwickler Bastian Gaedike ist es wichtig, dass die Maschinen direkt miteinander kommunizieren, damit die Mitarbeiter anderweitige Arbeiten erledigen können. Bild: Horn/Sauermann

Das Horn-Netzwerk nutzt den OPC-UA-Kommunikationsstandard als wichtigen weltweiten Standard für die Industrie 4.0. Ziel ist es, die Beschichtungsanlagen so aufzurüsten, dass sie mit der OPC-UA-Begleitspezifikation für die Oberflächentechnik kommunizieren können, bevor sie auf den gesamten Produktionsprozess ausgedehnt wird.

Industrie 4.0

Die neue Flexicoat von Hauzer ist die erste Horn-Beschichtungsanlage, die dafür ausgelegt ist, mit dem Horn-Netzwerk zu kommunizieren. Zuvor hatte Horn in Zusammenarbeit mit dem Systemintegrator und dem OPC-UA Spezialisten Neogramm die Anforderungen für das eigene Industrie-4.0-Netzwerk entwickelt. Nun tauchten Neogramm und Hauzer tief in die Hauzer-Flexicoat-Maschinendatenbank-Schnittstelle ein, um auch Hauzer-Maschinen mit OPC-UA auszustatten. Das machte es einfach, die neue Flexicoat-Maschine bei Horn so einzurichten, dass sie nahtlos im Netzwerk kommuniziert.

Bastian Gaedike verdeutlicht: »Wir denken, die Zukunft wird ungefähr so sein, wie die Vergangenheit es war. Was in den letzten 50 Jahren wichtig war, wird es auch in den nächsten 50 Jahren sein: Kundenzufriedenheit. Die beste Qualität. Die schnelle Lieferzeit. Das ist es, was uns stark macht und was uns auch in Zukunft erfolgreich sein lässt.« Solange man die Kunden und ihre Aktivitäten im Blick behalte, schaue man an die richtige Stelle. Selbstverständlich gebe es interessante Entwicklungen, wie zum Beispiel die Elektromobilität. »Wie werden wir mit den neuen Materialien umgehen, die damit verbunden sind? Unsere Industrie wird nie langweilig. Unsere Kunden denken immer an neue Materialien zum Zerspanen.«

Kommunikation

Das OPC-UA-Kommunikationsprotokoll ist ein weltweiter Standard für Maschinenkommunikation, der von der OPC-Stiftung entwickelt wurde. Es ist neben einer Programmiersprache auch ein Glossar dessen, was eine Maschine leisten kann. Begleitspezifikationen (CS) sind für Nischenmärkte erhältlich, wie beispielsweise die Oberflächentechnologie CS, die Beschichtungsmaschinen abdeckt.

Softwareunternehmen wie Neogramm fungieren als Verbindungspartner für Maschinennetzwerke und sorgen dafür, dass alle beteiligten Maschinen OPC-UA sprechen. Christos Lithoxopoulos, Business Development Manager bei Neogramm erklärt: »Zukünftig wird alles OPC-UA sprechen. Wir werden an einen Punkt kommen, an dem man eine Produktionsmaschine anschließen kann und sie sendet ihre Definitionen automatisch. So, wie es der Schreibtischdrucker bereits jetzt macht: Wenn man ihn über den USB-Anschluss anschließt, weiß der Computer direkt, dass es sich um einen Farbdrucker handelt, der beidseitig drucken kann, mit diesem speziellen Größenbereich.«

Das sei es, was derzeit in der Industrie fehle und was OPC-UA ändern könne. »Es bietet die Kompatibilität, die der Schlüssel zu den heutigen smarten Produktionsstätten ist.«

Forschung

Die Forschung und Entwicklung neuer und bestehender Beschichtungen und Technologien ist ein zentraler Bestandteil des Erfolgs. Horn beschäftigt mehrere Ingenieure, die sich ausschließlich mit diesem Thema befassen. »Seit Beginn der Inhouse-Produktion wurden schon vereinzelt Forschungs- und Entwicklungsprojekte in Kooperation mit den Anlagenherstellern durchgeführt. Seit dem Start der Beschichtungsentwicklung im Jahr 2014 sind wir auch unabhängig von Partnern dabei, Beschichtungslösungen zu entwickeln und Grundlagenerkenntnisse zu erforschen«, sagt Gaedike.

Durch Kundenanforderungen entstehen Entwicklungsthemen. Grundlagen und Erfahrungsschatz bilden hierfür die Forschungsprojekte innerhalb des Unternehmens und auch außerhalb mit Forschungsstellen wie Universitäten und anderen Instituten.

www.phorn.de

www.hauzertechnocoating.com

Unternehmensinformation

Paul Horn GmbH Hartmetall Werkzeugfabrik

Unter dem Holz 33-35
DE 72072 Tübingen
Tel.: 07071-7004-0
Fax: -72893

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