Schiffchenverdampfung

Aluminiumbedampfung mittels keramischer Verdampferschiffchen

Das thermische Verdampfen von Aluminium mithilfe keramischer Schiffchen zählt zu den bewährtesten Verfahren der Dünnschichttechnologie – insbesondere in der Herstellung von Barrierefolien für Verpackungsanwendungen.

Ein typischer Schiffchenverdampfer besteht aus mehreren keramischen Verdampfereinheiten, einer Verdampferbox mit Beobachtungsklappe sowie individuell regelbaren Stromquellen. Die Anzahl der eingesetzten Verdampfer richtet sich dabei nach der jeweiligen Anlagengröße und dem gewünschten Durchsatz.

Funktionsweise der Technologie

Die verwendeten Keramikschiffchen, meist gefertigt aus Bor-Nitrid oder Aluminiumoxid, übernehmen zwei Funktionen gleichzeitig: Sie dienen sowohl als Träger für das Aluminium als auch als Heizelement. In einer Mulde auf der Oberseite der Schiffchen wird ein Aluminiumdraht zugeführt. Sobald Strom fließt, erhitzt sich das Schiffchen durch elektrischen Widerstand auf über 1500 °C – das Aluminium schmilzt und verdampft anschließend.

Der Prozess findet unter Hochvakuumbedingungen statt (typischerweise bei ca. 10⁻⁴ mbar), um eine reaktionsfreie und gleichmäßige Abscheidung des Aluminiums auf dem durchlaufenden Substrat – etwa PET- oder BOPP-Folie – zu gewährleisten.

Multischiffchen-Verdampfer für die industrielle Beschichtung

In modernen Rolle-zu-Rolle-Anlagen kommen sogenannte Multischiffchen-Verdampfer zum Einsatz. Dabei sind die Schiffchen in gleichmäßigem Abstand linear nebeneinander angeordnet. Um die Schichtverteilung in Querrichtung weiter zu optimieren, erfolgt die Anordnung oft in versetzter Formation. Dadurch lassen sich ungünstige Überlappungen der Aluminiumwolken optimieren – für eine besonders homogene, dichte und optisch hochwertige Beschichtung.

Prozessvarianten und Materialvielfalt

Durch die kontrollierte Zugabe von Sauerstoff in den Verdampfungsbereich kann zudem Aluminiumoxid direkt im Prozess erzeugt werden. Dies ermöglicht die Herstellung einer kosteneffizienten, transparenten Barriereschicht, die in der Verpackungsindustrie immer mehr an Bedeutung gewinnt.

Darüber hinaus kann neben Aluminium – bei passenden Prozessparametern und durch Wahl geeigneter Verdampferschiffchen – auch Kupfer verdampft werden.

Unsere Kompetenz – Ihr Vorteil

Schiffchenverdampfer gehören zu den Kerntechnologien der VON ARDENNE Gruppe. Wir entwickeln und fertigen diese Systeme komplett im eigenen Haus – inklusive aller dazugehörigen Technologien. Die dabei eingesetzten Lösungen basieren auf umfassender Praxiserfahrung aus zahlreichen weltweit gelieferten Anlagen.

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