Innovation am Rennsteig

 

GBneuhaus steht für Innovation aus Thüringen. „Gestartet 1991 als kleiner Familienbetrieb haben wir uns und unser Produktportfolio stets weiterentwickelt und konnten so zu einem gefragten und kompetenten Service-Partner für innovative und leistungsfähige Dünnschichtsysteme werden“, resümiert Petry. „Unsere funktionalen Beschichtungen sind mittlerweile weltweit gefragt. Das macht uns stolz. Vor allem aber motiviert es uns, an die Erfolge der vergangenen drei Jahrzehnte anzuknüpfen und weiterhin jeden Tag daran zu arbeiten, dass die Welt dank unserer Beschichtungslösungen ein wenig besser wird.“

So habe das Unternehmen als Spezialist für Tauchbeschichtungen von Glas, insbesondere für die Automobilindustrie, in den vergangenen Jahren auch die Sprühbeschichtung unter Reinraumbedingungen als Dünnschichttechnologie entwickelt. Diese ermöglicht die Beschichtung komplexer 3D-Geometrien auf Glas, Metall und Kunststoffen.

Typische funktionale Schichten sind beispielsweise optische, mechanische und chemisch beständige Funktionsschichten (UV-Schutz, Kratzschutz, et cetera) oder aber auch biologische Schutzschichten mit antimikrobieller oder antiviraler Wirkung. So konnte für die antimikrobielle Beschichtung SANPURE® deren Wirksamkeit gegen Bovinen Coronavirus (BoCV‘ Stamm: S379 Riems) nachgewiesen werden. Dieses auf einer Silbersalz-Schichttechnologie aufbauende Produkt konnte zwischenzeitlich erfolgreich mittels Sprühtechnologie appliziert werden.

Die Realisierung reproduzierbarer und homogener Sprühbeschichtungen mit Schichtdicken von 0,6 bis acht Mikrometer – je nach Funktion – stellt extrem hohe Anforderungen an die Reinheit der Oberflächen und die Vermeidung von Partikeleinträgen während des kompletten Beschichtungsprozesses, da der Eintrag von Partikeln in der Größenordnung von einem Mikrometer die Oberfläche bereits vollständig beschädigt. „Die Idee unseres Projektes war es, die bisherige Versuchsanlage vollständig neu zu entwickeln“, so der Firmenchef. „Basierend auf einer Fertigung unter Reinraumbedingungen werden zusätzlich die vor- und nachgelagerten Technologieschritte Vorbehandlung, Aktivierung und Vernetzung/Abdampfung in die EX-geschützte Reinraumfertigung einbezogen und der komplette Prozess zur Vermeidung von Einträgen durch den Menschen vollautomatisiert. Derartige Technologie- und Anlagenkonzepte waren bis dato im Stand der Technik nicht bekannt.“

Da die Beschichtungstechnologie verfahrensseitig stark von den Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchte, Druck, et cetera) abhängig ist und die optimalen Bedingungen zwischen den Technologiestufen variieren, besteht die Herausforderung, die einzelnen Technologieschritte in lufttechnisch getrennten beziehungsweise gekapselten Fertigungsmodulen zu realisieren und dabei den Partikeleintrag in nachgelagerte Stufen zu unterbinden. Darüber hinaus ist zur Herstellung der Oberflächenreinheit der Einsatz neuer Reinigungs- und Aktivierungsverfahren zu erproben und zu parametrisieren.

Zielstellung des Projektes war es daher, eine Fertigungstechnologie und eine Versuchsanlage für funktionale Sprühbeschichtung zu entwickeln, welche funktionale Schichten zusätzlich zu den oben genannten Punkten

• mit Taktzeiten von 90 Sekunden bei 25 Werkstückträgern
• für Werkstücke mit 800 x 800 x 200 Millimeter
• für Schichtstärken von 0,6 bis acht Mikrometer
• bei Schichtdickentoleranz von bis zu +/- 0,1 Mikrometer

realisieren kann.

Die finale Umsetzung der neuartigen Technikumsanlage ermöglicht die freie Parametrisierung von Umgebung und Technologie für unterschiedliche Schichten, Oberflächen und Prozesse. Es konnte für ausgewählte optische, mechanische und antimikrobielle Schichten die Beschichtungstechnologie im Rahmen des Projektes entwickelt und die Funktionsfähigkeit der Anlage nachgewiesen werden.

„Dies ist ein enormer Fortschritt in der Entwicklung neuer Schichten und Transparenz erhöhender optischer Beschichtung auf verschiedenen Materialien und wird insbesondere für den Bereich autonomes Fahren eine große Rolle spielen“ so Abteilungsleiterin Forschung & Entwicklung, Dr. Elina Oks. Geschäftsführer Michael Petry sieht dies als wichtigen und notwendigen strategischen Schritt in die Zukunft des Unternehmens.

Projektleiter Christoph Wenzel, der mit seinem Team maßgeblich für die erfolgreiche Inbetriebnahme der Technikumsanlage verantwortlich ist, ist ebenfalls stolz auf die geleistete Arbeit am Projekt. „Das Projekt konnte trotz Lieferengpässen bedingt durch pandemische und geopolitische Krisen der letzten drei Jahre gut realisiert werden. Wir freuen uns nun, Weiterentwicklungen und innovative Lösungen mit unseren Kunden gestalten zu können.“

Wesentliche Grundlage für die Durchführung eines so komplexen und innovativen Projektes war die Förderung und Unterstützung durch die Thüringer Aufbaubank im Rahmen des Förderprogramms von Forschungs-, Technologie- und Innovationsprojekten.