Fachartikel: mechanisch belastbare Antihaft-Beschichtung DC99 – die leistungsfähigere Alternative zu Keramik und PTFE

surcoatec AG, Düren, September 2012
Antihaft-Beschichtungen sind in Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie gang und gäbe. Doch ihre Achillesferse ist offenkundig: die mangelnde mechanische Belastbarkeit. Genau für diese Problematik haben die Beschichtungsspezialisten der surcoatec AG aus dem nordrhein-westfälischen Düren die Beschichtungslösung DC99 entwickelt, die mittels Plasmabeschichtungsverfahren abgeschieden wird. DC99 bietet die notwendigen und bewährten Antihaft-Eigenschaften von Keramik oder Polytetrafluorethylen (PTFE), optimiert aber die mechanische, chemische und thermische Belastbarkeit der beschichteten Bauteile. Antihaft-Beschichtungen für Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie: surcoatec erhöht Wirtschaftlichkeit in der Produktion

Beschichtungen sind aus der zeitgemäßen industriellen Produktion nicht mehr wegzudenken. Sie erhöhen die Wirtschaftlichkeit von Anlagen und Werkzeugen in der Produktion. Sie verhindern Ablagerungen, schützen vor Korrosion und sorgen für äußerst niedrige Reibungswerte. Speziell für die Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie sind aber die Antihaft-Eigenschaften vieler Fertigungsmittel wichtig.

DC99, die Diamond-like-Carbon (DLC) basierte Schicht, meistert diese Herausforderung mit Bravour. Hinzu kommen exzellente Härtewerte, mit der sie die beschichteten Bauteile sogar vor derberen mechanischen Beanspruchungen schützt. Das verringert den Ausschuss während der Produktion, senkt die Reinigungskosten und erhöht die Standzeiten der beschichteten Komponenten.

DC99 von surcoatec macht also den altbekannten Antihaftschichten nicht nur ernsthaft Konkurrenz, sondern ermöglicht sogar Anwendungen die bisher gar nicht möglich waren. So lassen die Antihaft-Eigenschaften von Keramik im Vergleich zu DC99 rasch nach. Bei PTFE besteht immer das Problem der Kontaminierung der Produkte durch Abrasion. Ebenso widersteht PTFE Temperaturen von über 250 Grad nicht. Die dann entstehenden Ausgasungen können giftig sein.

DC99 hingegen hat exzellente Antihaft-Eigenschaften und schützt die Werkstücke sogar noch vor Korrosion, Kratzern und Abrieb. Dabei ist es völlig ungiftig, lebensmittelecht und temperaturbeständig bis 500 Grad. Und das alles bei winzigen ein bis fünf Mikrometern Schichtdicke.

DC99 von surcoatec: hart, glatt und unverwüstlich
„Die Eigenschaften von DC99 sind wirklich beeindruckend“, meint Tariq Rasa, technischer Leiter bei der surcoatec AG. „Von Antihaft und easy-to-clean über Antikalk, mechanischer Verschleißstabilität und bis hin zu chemischer Inertheit, wie Säuren- oder Laugenbeständigkeit, decken wir das gesamte Belastungsspektrum in der Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie ab.

Der Nutzen besteht in dem minimalem Reinigungsaufwand und dem reduziertem Wartungsbedarf bei mit DC99 beschichteten Materialien. Die Produktivität bereits vorhandener Anlagen maximieren wir, und unsere Kunden erleben zudem eine verbesserte Produktqualität.“

Teile bis über einen Meter Länge und komplexe Geometrien sind kein Problem
„Bei unserem Verfahren können wir im Vergleich zu anderen Plasmatechnologien selbst komplexe Geometrien problemlos beschichten“, erklärt Rasa weiter. Das Coating erfolgt in einer kubischen Kammer mit einem Meter Seitenlänge. Innenflächen und Hohlraumbeschichtungen stellen ebenfalls keine größere Herausforderung dar.“

Empfindliche Materialien beschichten – bereits ab schonenden 80 Grad
Die Standard-Beschichtungstemperaturen von Wettbewerbertechnologien liegen deutlich höher, als bei den von surcoatec entwickelten Verfahren. Nämlich bei etwa 250 bis 500 Grad. Durch die niedrigen Temperaturen bietet surcoatec nun auch die Möglichkeit, viele Materialien zu beschichten, die bei den heißen Standard-Beschichtungsverfahren Schaden nähmen. Denn surcoatec ermöglicht Beschichtungen bereits ab schonenden 80 Grad. Dadurch lassen sich sogar Bauteile, die bereits aus mehreren Komponenten bestehen, beschichten.

„Das ist mit Wettbewerbstechnologien schlicht nicht möglich“, erklärt Dr. Dirk Reiner, Vorstand der surcoatec AG, und wagt eine Marktprognose: „Die Beschichtung von funktionalen Bauteilen steht heute da, wo die Beschichtung von Werkzeugen vor 20 Jahren stand. Beschichtete Werkzeuge sind aus der modernen Fertigung nicht mehr wegzudenken. Für funktionale Bauteile erwarten wir in relativ kurzer Zeit eine ähnliche Entwicklung. Dann werden derartige Beschichtungen für viele Bauteile in Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie Standard sein.“

Lebensmittelindustrie: Reinigungszeit sparen, Ausschuss minimieren
In der Lebensmittelindustrie haften häufig Fette und Ruß an Bratplatten oder Teig (Ei und Zucker) an Backplatten. Die Beschichtungslösung DC99 von surcoatec bewältigt genau diese Herausforderungen. DC99 reduziert Anhaftungen auf ein Minimum. Das sorgt für deutlich weniger Ausschuss und spart so erhebliche Kosten.

Gleichzeitig wird der Reinigungsaufwand reduziert. Langwieriges Bürsten wird dank DC99 an vielen Stellen durch einfaches Abwischen mit Papiertüchern ersetzt. Bei einem Kunden von surcoatec konnte so mithilfe der DC99 Schicht eine Steigerung der Produktivität im zweistelligen Prozentbereich erreicht werden. Vergleichbare Erfolge zeigen die surcoatec Schichten bei Anhaftungen in der Süßwarenherstellung und in der Fleischindustrie.

Chemieindustrie: komplexe, fertig montierte Bauteile mit Niedertemperatur beschichten
Die Eigenschaften der surcoatec Beschichtungen werden auch in der Chemieindustrie immer stärker nachgefragt. So verhindert die kohlenstoffbasierte DC99 Schicht das Ablagern von Schmutz und Kalk und reduziert so die Reinigungszeiten erheblich. DC99 hilft aber nicht nur Zeit und damit Kosten bei der Reinigung zu sparen, auch die Kosten für toxische Reiniger und deren Entsorgung werden praktisch eliminiert.

Bei Antriebselementen von Pumpen, Förder-, Zerkleinerungs- und Abfülleinheiten kommt DC99 von surcoatec ebenfalls zum Einsatz. Die Anforderung an die Beschichtungs-Profis reichen von der Verhinderung von Kalk- und Meersalz-Ablagerungen bis zu Kombinationsanforderungen: Reduzierung der Anhaftung plus Schutz vor Abrasion und Korrosion.

Pharmaindustrie: Verzicht auf chemische Reiniger und drastisch kürzere Reinigungszeiten
In der Pharmaindustrie galt es, die hohen Reinigungskosten und -zeiten zu optimieren. surcoatec konnte mit seiner DC99 Schicht die Reinigungszeit von Bulkkannen für Blutplasma von zwei Tagen auf wenige Minuten verkürzen. „Diese Werte sind ausgesprochen gut. Unser Kunde konnte es kaum glauben, dass wir in seinem Prozess ein derart großes Optimierungspotenzial realisieren konnten“, erinnert sich Rasa.

Außerdem ist durch die absolute chemische Beständigkeit der surcoatec Schicht eine Reaktion mit der Oberfläche der Bulkkannen ausgeschlossen. Der Einsatz von Säuren und Laugen für die Reinigung ist nun nicht länger notwendig. Das reduziert das Risiko der Kontamination der Kannen mit den chemischen Reinigern und somit die Verunreinigung der in den Kannen aufbereiteten Agenzien.