Helium-Lecksuche an Glasbeschichtungsanlagen

Langsam biegt der LKW mit dem spanischen Kennzeichen in das Industriegelände Plattling-Nord ein. Während der Tieflader auf die Werkhalle der Firma Interpane Glasgesellschaft GmbH & Co. zurollt, sind wir schon auf dem Weg zur Leitwarte der Glasbeschichtungsanlage HIP2. Wir sind mit Joachim Limbrunner verabredet, dem Teamleiter der Instandhaltung für die beiden Architekturglas-Beschichtungsanlagen am Standort.

„Der LKW, den Sie gesehen haben, kehrt gleich wieder um nach Spanien mit einer Ladung Glas für den neuen Flughafen in Madrid“ begrüßt uns Herr Limbrunner. „Dies ist nach Nizza der zweite Flughafen, den wir mit unserem Wärme- und Sonnenschutzglas „ipasol“ ausstatten. Die hohe Reproduzierbarkeit in der Produktion und die daraus resultierende Homogenität der Schichten ist Voraussetzung für das gleichmäßige Aussehen der Verglasung auch über sehr große Flächen. Dies ist eine unserer Spezialitäten. Und auf die Erfolge bei Projekten wie dem Millenium-Tower in Wien, der Commerzbank-Zentrale in Frankfurt oder der „Gläsernen Manufaktur“ der Volkswagen AG in Dresden sind wir schon ein wenig stolz. Aber gerade haben wir eine Abweichung in der Homogenität. Irgendwo haben wir eine Undichtigkeit am System und müssen jetzt erst einmal lecksuchen.“ Auf den Bildschirmen der Leitwarte schimmern Absorptionskurven der letzten beschichteten Glassubstrate mit einem Standardmaß von 6,00 x 3,21 Metern. Die Unterschiede zwischen der Sollkurve und dem Meßergebnis sind nur geringfügig, ließen die Scheiben aber nicht die strenge Qualitätskontrolle bei Interpane passieren.

Unten auf der Beschichtungsanlage stehen Konrad Völkl, einer der erfahrensten Schichtführer bei Interpane und sein Team. Konzentriert schauen die Männer auf das Display der Fernbedienung ihres Helium-Lecksuchgeräts und sprühen das Prüfgas fein dosiert auf Dichtungen und Schaugläser.

„Wir führen nach jeder Routinewartung und nach jedem Anlagenstillstand eine Leck-prüfung durch. Unsere Pumpsysteme an den Schleusen- und Transferkammern sind so leistungsfähig, daß auch grössere Leckageströme einfach abgepumpt werden. In den Sputterkammern, in denen das Glas beschichtet wird, sieht die Sache schon anders aus. Grobe Leckagen merken wir schon am Enddruck nach dem ersten Abpumpen. Erreichen wir statt der für die Produktion erforderlichen 5 · 10^-4 mbar nur einen Wert im Bereich von einigen 10^-2 mbar, brauchen wir die Produktion gar nicht erst anzufahren. Dann suchen wir sofort nach einem groben Leck. Meistens werden wir an den Dichtungen für unsere Kammerdeckel oder Beschichtungstargets fündig. Die Deckel sind mit einer Lippen-dichtung abgedichtet, die beim Einbau hohe Sorgfalt erfordert. Undichtigkeiten sind meist auf mangelnde Reinigung oder ungenügende Präzision beim Einbau zurückzuführen. Unsere Dichtungen sind allerdings nicht mit den Standard-Dichtungen der Vakuumtechnik zu vergleichen. Für uns sind Kleinflanschdichtungen eher Mini-Dichtungen; unsere Dichtungslänge beträgt über 7 Meter pro Kammer.“

„Bei der Lecksuche vertrauen wir auf den ASM 122D von Alcatel. Nachdem sich Dichtheitsprobleme in erster Linie bei den Sputterkammern bemerkbar machen, haben wir das Gerät fest in der Sammelleitung für das Vorvakuum installiert und prüfen ausschließlich unter Produktionsbedingungen. Andere Einsatzgebiete sind so selten, dass wir das Gerät dann absperren und zum betreffenden Einsatzort fahren können. Zusammen mit Alcatel haben wir für die Sammelleitung eine Druckreduzierstufe entwickelt, selbst gebaut und integriert. Damit reduzieren wir den Druck in der Vorvakuumleitung auf ein für das Lecksuchgerät verträgliches Maß und erhalten uns gleichzeitig eine kurze Ansprechzeit (siehe Infokasten 03), die wir mit kommerziellen Dosierventilen verlieren würden.“

Draußen breitet sich ein Lächeln über Konrad Völkls Gesicht und er hebt den Daumen in Richtung Leitwarte. Sofort schwärmt sein Team aus. Nach Belüftung der Anlage wird der Deckel von der Anlage gehoben, die Dichtung nochmals gesäubert und der Deckel wieder installiert. Die Leckage ist beseitigt und die Produktion kann angefahren werden.

„Groblecks finden wir recht schnell“ erklärt Joachim Limbrunner. Das Lecksuchgerät zeigt uns im Parallelbetrieb zum Vorpumpsystem einen Untergrund von weniger als 5 · 10^-8 mbar · l/s (siehe Infokasten 01) an. Das Leck, das wir gerade gesehen haben, erzeugt eine Anzeige von rund 10^-3 mbar · l/s. Das verträgt keine einzige funktionelle Schicht auf einer Glasoberfläche. Diese Lecks sind aber auch leicht zu finden. Schwieriger wird es bei feinen Leckagen. Im Bereich um die 10^-7 mbar · l/s reagieren viele bewährte Schichtsysteme noch gutmütig.

Die modernen High-Tech-Schichten verzeihen aber nicht einmal so kleine Leckagen. Mit unserem neuen Lecksuchgerät und seinem hohen Helium-Saugvermögen haben wir im Gegensatz zu früher keine Schwierigkeiten mehr, auch solche Leckagen zu finden. Dabei haben wir immer noch ein sehr gutes Signal-zu-Rausch-Verhältnis (siehe Infokasten 02 ). Jedes Öffnen einer Glasbeschichtungsanlage bedeutet mehrere Stunden Totzeit für die Produktion. Da bedeutet die effektive Lecksuche mit einem leistungsfähigen Modell wie dem Alcatel ASM 122D Zeitersparnis und damit bares Geld. Jetzt haben wir die Leckagen lokalisiert und die Kollegen wissen, was zu tun ist.“

„Den Beruf des „Beschichters“ gibt es zwar nicht, aber durch interne Schulungen haben wir bei unseren Mitarbeitern einen hohen Kenntnis- und Qualitätsstand erreicht. Im Bereich der Dichtheitsprüfung leistet Alcatel hier wertvolle Unterstützung. Neben der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Lecksuchgeräts sind für uns auch der Support und die Schulungen von Alcatel sehr wichtig und waren mit ein Kriterium für die Kaufentscheidung des Geräts.“

(Infokasten 04 "Schema einer Glasbeschichtung")

Die Autoren:

Interpane Glasgesellschaft GmbH & Co.
Robert-Bosch-Str. 2
D-94447 Plattling
www.interpane.net

Ralf Landgraf
Technischer Leiter Beschichtung

Joachim Limbrunner
Technik Beschichtung

Alcatel Hochvakuum Technik GmbH
Am Kreuzeck 10
D-97877 Wertheim

Dr. Rudolf Konwitschny
Field Sales Engineer
Key Accounts IRIS

Jutta Uecker
Sales Manager Europe North
Industry, R&D Segment