Thermische Beschichtung für eine sichere Landung

Medicoat ist ein Spezialist für Beschichtungen für Medizintechnik und Flugzeugfahrwerke und verlässt sich vollständig auf Steuerungs- und Antriebstechnologie von Siemens.

Ein kleiner Fisch, der an die Giganten liefert: Das könnte die Kundenbeziehungen von Medicoat beschreiben. Das KMU aus Mägenwil ist auf thermisches Spritzen spezialisiert und beliefert weltweit führende Unternehmen in den Bereichen Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt sowie Energieerzeugung. Dank seiner Expertise in der Entwicklung von Beschichtungen und maßgeschneiderten Geräten für die Medizintechnik verfügt Medicoat über umfangreiches Know-how in komplexen Beschichtungsprozessen und den dafür benötigten Geräten. Aus diesem Grund hat sich das Unternehmen in neue Gewässer gewagt und sein vorhandenes Wissen auf die Beschichtung von Flugzeugfahrwerken angewendet. Dabei haben sie die gesamte Steuerungs- und Antriebstechnik der Systeme unter Verwendung verschiedener Siemens-Komponenten implementiert.

Vom Implantat zum Flugzeugfahrwerk

Eine Beschichtung verleiht Oberflächen spezifische Eigenschaften, die das Grundmaterial nicht besitzt. Medicoat setzt auf thermisches Spritzen, bei dem Oberflächen in der Medizintechnik dauerhaft mit Titan und Hydroxylapatit beschichtet werden. Zu diesem Zweck wird Vakuum-Plasmaspritzen (VPS) oder atmosphärisches Plasmaspritzen (APS) verwendet, um medizinische Implantate zu beschichten, sie biokompatibel zu machen und es ihnen zu ermöglichen, sich mit Knochen zu verbinden.

Genau wie bei Implantaten ist es ebenso wichtig, dass Flugzeugfahrwerke den täglichen Belastungen standhalten und im Laufe der Zeit verschleiß- und korrosionsbeständig bleiben. Ursprünglich wurde hier Chrom verwendet, weil das Metall einen ausgezeichneten Schutz vor Verschleiß und Korrosion bietet. Da jedoch hochgiftiges Chrom während des Verchromungsprozesses entstehen kann, verwendet Medicoat seit 2001 thermisches Spritzen in diesem Industriesektor und beliefert große Luftfahrtunternehmen.

Diese Systeme verwenden die Hochgeschwindigkeits-Sauerstoffbrennstoff (HVOF) Spritzverfahren, bei dem Fahrwerksteile mit einer Länge von bis zu zwei Metern und einem Gewicht von bis zu 150 kg mit Cermet-Materialien und Nickel-Chrom in einer Keramikschicht beschichtet werden.

Medicoat hat dieses System nach den spezifischen Anforderungen eines Luft- und Raumfahrtunternehmens maßgeschneidert, um Flugzeugfahrwerke mit Keramik im HVOF-Verfahren zu beschichten.

Siemens bietet eine enorme Produktpalette.

Rolf Kühn, Leiter der Anlagentechnik, Medicoat AG

Vollautomatisierter Beschichtungsprozess

Bei der Konstruktion seiner Beschichtungssysteme verlässt sich Medicoat bei der Steuerungs- und Antriebstechnik vollständig auf Siemens und schafft so eine vollständig integrierte Automatisierungslösung. Für die multifunktionalen Aufgaben des Systems — wie Druck- und Vakuumregulierung, Sprühpulverdosierung oder Behälterkühlung — verwendet Medicoat verschiedene Komponenten aus den Familien Simatic, Sinamics, Sirius, Sidoor und Sentron. „Siemens bietet eine enorme Produktpalette, die sowohl für uns als auch für unsere Kunden ein hohes Maß an Zuverlässigkeit bietet“, erklärt Rolf Kuhn, Leiter der Anlagentechnik bei Medicoat, in Bezug auf die Vielfalt der ausgewählten Siemens-Komponenten. Medicoat produziert zwar in der Schweiz, bedient aber eine internationale Kundschaft. Sicherzustellen, dass Probleme schnell behoben werden können, ist daher ein wichtiger Teil der Kundenzufriedenheit. Dank des globalen Netzwerks von Siemens Digital Industries sind sowohl Ersatzteile als auch Servicepersonal fast überall verfügbar und bereit, bei Komplikationen vor Ort umgehend zu reagieren.

Der Schaltschrank des Medicoat-Systems enthält Komponenten aus den Familien Simatic, Sirius und Sinamics.

Integrierte Siemens-Technologien bei Medicoat

Bei Medicoat kommen unter anderem die Simatic S7 CPU 1513F-1 PN und Simatic ET200SP zum Einsatz, die aufgrund ihrer Robustheit und Flexibilität eine zentrale Rolle bei der Steuerung und Automatisierung industrieller Prozesse spielen. Für eine präzise Bewegungssteuerung wurden die beiden Antriebe Sinamics S210 und G120C in das System integriert. Aus Sicherheitsgründen vertraut Medicoat auf den Sidoor-Türantrieb und die Sirius-Schalttechnologie und verwendet PAC3200T-Geräte von Sentron zur Energiemessung. Eine der Hauptkomponenten ist Simatic WinCC SCADA V8.0 für die Prozessüberwachung, das die Echtzeitanalyse von Steuerungs- und Antriebsdaten sowie die Visualisierung auf dem SIMATIC Industrial Flat Panel 2200 ermöglicht. In Kombination mit der hohen Rechenleistung des IPC847E-Industrie-PCs ermöglicht dies eine schnelle Erkennung und Lösung von Problemen. Darüber hinaus verwendet Medicoat die PMQuality-Software, um Produktionsprotokolle für einzelne Komponenten aufzuzeichnen.

Anlagentechnik mal zehn

Obwohl sich Implantate und Flugzeugfahrwerke auf den ersten Blick nicht sehr ähnlich erscheinen, konnte Medicoat sein vorhandenes Fachwissen perfekt für diese neue Spezialisierung nutzen. In beiden Bereichen ist es wichtig, dass die Beschichtungen jahrzehntelang verschleiß- und korrosionsbeständig bleiben. Daher muss Medicoat den gesamten Anlagenbauprozess in beiden Bereichen akribisch dokumentieren, um mögliche Fehler nachzuverfolgen. Darüber hinaus arbeitet Medicoat mit globalen Unternehmen sowohl in der Medizin- als auch in der Luft- und Raumfahrtbranche zusammen, deren Arbeitsabläufe, Verantwortlichkeiten und Erwartungen sich erheblich von denen eines KMU unterscheiden. „Das sind zwei verschiedene Welten. Während unsere Kunden für jeden Prozess eine andere verantwortliche Person haben, war unser Projektmanager Peter Moser für alles verantwortlich „, sagt Rolf Kuhn. Diese Unterschiede haben die Arbeit nicht immer einfacher gemacht.

The thermal coat is in the plant using robots, which can be controlled and monitors with the Simatic CPU via Profinet.

Anders als bei Implantaten brachte die Spezialisierung auch neue Herausforderungen in Bezug auf die Größe mit sich: „Bis jetzt haben wir Systeme für Bauteile bis zu 10 cm hergestellt; jetzt sprechen wir von einer zehnfachen Größe“, erklärt Projektmanager Peter Moser. Infolgedessen mussten neue Werkzeuge und ein größerer Gabelstapler gekauft und neue Leitern im Lager installiert werden. „Wir waren sehr zufrieden, als das System geliefert wurde, weil dadurch Platz in der Halle für neue Projekte frei wurde“, sagt Peter Moser. Neue Projekte sind bereits geplant. Durch die Kombination komplexer Beschichtungsverfahren mit Siemens-Automatisierungstechnik setzt Medicoat neue Maßstäbe. Diese Referenz zeigt die Vorteile einer vollständig integrierten Automatisierungslösung von Siemens und zeigt, wie Unternehmen ihre Position international stärken können.

Technologie auf einen Blick

Das Beschichtungssystem für das Fahrwerk wurde von einer Vielzahl von Siemens-Komponenten angetrieben. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit und Temperatur des thermischen Beschichtungsprozesses war es wichtig, dass die verwendeten Komponenten robust, zuverlässig und modular waren. Insgesamt wurden die folgenden Komponenten verwendet:

Simatic S7 CPU 1513F-1 PN
Simatic ET200SP
Sinamics S210 und G120C
SENTRON Messgeräte PAC3200T
SIMATIC Industrial Flat Panel 2200
WinCC Scada, V8.0
Sidoor Türtrieb
Sirius Schalttechnik
Simatic IPC847E
PM-Qualität

Medicoat AG

Medicoat mit Sitz in Mägenwil ist ein innovatives Unternehmen, das sich auf thermisches Spritzen spezialisiert hat, wobei der Schwerpunkt auf Plasma- und HVOF-Spritzen liegt. Im Bereich Anlagenbau entwickelt Medicoat komplette Beschichtungssysteme und passt die notwendigen Komponenten für alle Prozessvarianten an. Eine seiner Stärken liegt in der Entwicklung von Steuerungs- und Regeltechnik für komplexe Prozesse und deren Visualisierung.