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Vakuumtechnik – die unbändige Kraft des Nichts

24.02.2009
Entspiegelte und kratzfeste Brillengläser, Flachbildschirme, Solarzellen, schaumfrei abgefüllte Getränke oder das Greifen schwerer Lasten: Vakuumtechnik ist eine echte Querschnittstechnik. Die Vielfalt der Aufgaben spiegelt sich auch in der Zahl der Vakuumsysteme wider, die anlässlich der Comcac im Rahmen der Hannover Messe gezeigt werden.

Der Markt für Vakuumkomponenten ist nach Berechnungen der Arbeitsgruppe der Internationalen Vakuumstatistik (ISVT) im Jahr 2007 um 12% gewachsen. Die Gruppe setzt sich aus Mitgliedern mehrerer regionaler Vakuumverbände zusammen. Ihr Sprecher Dr. Stephen Ormrod verwies Ende letzten Jahres als Beispiel unter anderem auf die Hersteller von Solarzellen, die „immer mehr Vakuumkomponenten nachfragen“.

Auch die Flachbildschirm-Industrie, die in der Fertigung ihrer Produkte nicht auf Vakuumtechnik verzichten kann, habe ihr Tal überwunden und wieder einen höheren Bedarf gemeldet. Ferner kommen in der Industrie viele Beschichtungsvorgänge bei der Oberflächenbehandlung von Teilen nicht ohne Vakuum aus. Neben diesen Beispielen gibt es eine Vielzahl technischer Anwendungen – von der Analysetechnik über die Halbleiterindustrie bis hin zu Handhabungsaufgaben –, die das Marktvolumen mittelfristig weiter steigen lassen dürften.

Unterdruck entwickelt enorme Haltekräfte

Welche „Kraft“ das Vakuum – also eigentlich „Nichts“ – entwickeln kann, zeigte bereits im 17. Jahrhundert Otto von Guericke mit seinem Halbkugelversuch. Mit einer einfachen Kolbenpumpe saugte er aus zwei aneinandergesetzten Halbkugeln die eingeschlossene Luft. Das so entstandene Teilvakuum hielt die beiden Halbkugeln so fest zusammen, dass selbst 16 Pferde nicht in der Lage waren, diese wieder voneinander zu trennen.

Neben der Kraft – genutzt etwa in der Pneumatik – liegt eines der Haupteinsatzgebiete der Vakuumtechnik vor allem in der Oberflächenbeschichtung. Hier sorgt das „Nichtvorhandensein“ von Luft dafür, dass etwa zuvor verdampfte Metalle das zu beschichtende Bauteil erreichen und nicht „unterwegs“ durch Luft abgelenkt werden.

Diese dünnen Schichten sind sehr effektiv und dienen zum Sonnenschutz oder zur Wärmedämmung bei Fensterglas oder entspiegeln Brillengläser und schützen sie gleichzeitig vor Kratzern. Auch Werkzeuge für die Metallbearbeitung werden auf diese Weise beschichtet und sind dadurch haltbarer und leistungsfähiger. Ohne Vakuumsysteme wären sie in dieser Form gar nicht herstellbar.

Dünne Schichten und schwere Pakete

Nanometerdünne Schichten aus Siliziumnitrid stellen bei Solarzellen sicher, dass sich möglichst viel der durch Sonnenlicht erzeugten elektrischen Energie nutzen lässt. Damit das Siliziumnitrid mit Hilfe einer chemischen Reaktion aufgetragen werden kann, muss zuvor in der Reaktionskammer wiederum ein Vakuum erzeugt werden.

Auch einige Verfahren der Analysetechnik (Massenspektrometrie, Elektronenmikroskopie) funktionieren nur, wenn zuvor die Luft abgesaugt wurde. Die Aussteller der Comvac zeigen, wie sich in all diesen Bereichen Vakuumlösungen effizient und kostengünstig bereitstellen lassen.

Vakuumanwendungen können aber auch bei Handhabungsaufgaben hilfreich sein. Unterdruckgreifer für Handhabungssysteme sind sehr weit ausgereift. Wenn bei deren Anwendung überhaupt noch Probleme auftreten, sind sie fast immer auf das jeweilige Fördergut zurückzuführen.

In der Logistik arbeiten Anlagen zum Palettieren und Depalettieren bereits so schnell, dass die Stabilität der Verpackungskartons die mögliche Geschwindigkeit begrenzt. Ein Roboter mit Vakuumgreifer könnte also die Kartons noch schneller bewegen, wenn nicht zuvor der Karton aufgrund der auftretenden Beschleunigung zerreißen würde.

Wer andererseits in die Montageautomation blickt, findet hier Systeme, die sich vor allem durch ihren schonenden Umgang mit dem Transportgut auszeichnen - etwa berührungslos arbeitende Greifsysteme. Mit Vakuumlösungen lassen sich aber auch Industriegasflaschen vor dem Wiederbefüllen entleeren und Getränke schaumfrei abfüllen.

Dienstleistungen rund das Angebot der Comvac ab

Die Comvac findet vom 20. bis 24. April 2009 unter dem Dach der Hannover Messe 2009 statt. Das Portfolio der Comvac umfasst alle Bereiche der Druckluft- und Vakuumtechnik – von der Erzeugung über Aufbereitung und Verteilung bis hin zur Anwendung in Maschinen und Systemen. Dienstleistungen wie das Druckluft-Contracting runden das Angebot der Comvac ab. Die Comvac wird 2009 in der Halle 26 zu finden sein.

Jürgen Schreier | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/betriebstechnik/pumpenarmaturenrohrleitungen/articles/172150/

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