Unternehmensgeschichte 

Elektronenstrahltechnologien

Für den Elektronenstrahl, dessen Bedeutung Manfred von Ardenne als energieintensives flexibles Strahlwerkzeug für eine Vielzahl industrieller Prozesse frühzeitig erkennt, entstehen immer wieder neue Applikationsfelder. Anlagen und Technologien des Forschungsinstituts zum Vakuumschmelzreinigen von Reaktiv- und Refraktärmetallen, zum Schneiden und Schweißen, zum thermischen und nichtthermischen Mikrostrukturieren, zum strukturierten Oberflächenvergüten sowie zur Hochrateverdampfung von Metallen und Dielektrika entstehen auf der Grundlage dazu erforderlicher Schlüsselkomponenten, wie Elektronenkanonen und Plasmaquellen, und finden Eingang in viele Industriezweige.

Die ersten Aufgaben, die nach Gründung des Instituts bearbeitet werden, sind überwiegend den traditionellen Arbeitsgebieten Elektronen- und Ionenstrahltechnik zuzuordnen. Dabei kann auf Erfahrungen zurückgegriffen werden, die vor 1945 in Berlin-Lichterfelde und während der 10-jährigen Tätigkeit in der Sowjetunion gewonnen wurden.

Etwa ab 1960 beginnen sich dabei Profil und Kernkompetenz des späteren Bereiches "Technologische Forschung" abzuzeichnen. 10 Jahre nach der Institutsgründung 1965 bindet er ca. 80 % der Kapazität des Instituts.

Elektronenstrahlbasiertes Schmelzreinigen

Grund für diese Entwicklung sind neue volkswirtschaftliche Erfordernisse Mitte der 50er Jahre: Reaktive und hochschmelzende Metalle sowie Werkstoffe mit besseren Eigenschaften werden benötigt. So liegt es nahe, dafür auch das Potenzial der elektronenstrahlbasierten Schmelzreinigung für die Entwicklung neuer Werkstoffe zu nutzen. Die Arbeiten beginnen 1959. In einer Entwicklungszeit von nur neun Monaten entsteht der Prototyp des Elektronenstrahl-Mehrkammerofens (EMO). Es ist ein Meilenstein für das Institut, denn damit beginnt die industrielle Nutzung eigener Forschungsergebnisse.

Zahlreiche Elektronenstrahl-Mehrkammeröfen mit Leistungen bis 1.200 kW werden bis 1980 gemeinsam mit dem Kombinat LEW Hennigsdorf und dem Edelstahlwerk Freital entwickelt, gebaut und betreut.

Das daraus zurückfließende Know-how begründet die weltweite Spitzenstellung des Unternehmens auf dem Gebiet der Elektronenstrahltechnik - bis heute die Grundlage vieler unverzichtbarer hochreiner metallischer Werkstoffe für Luft- und Raumfahrt bzw. Mikroelektronik.

Die Entwicklung des Elektronenstrahl-Mehrkammerofens ist für das von Ardenne-Institut gleichzeitig die Geburtsstunde der Elektronenstrahltechnologie insgesamt. Bereits 1961 wird die erste Elektronenstrahl-Bearbeitungsanlage und 1965 die erste Elektronenstrahl-Schweißanlage in Betrieb genommen. Mit dem Elektronenstrahlschweißen können neue konstruktive Ansätze für den Maschinen- und Fahrzeugbau verwirklicht und teure Materialien eingespart werden.

Elektronenkanonen sind das Herzstück elektronenstrahlbasierter Anlagen. Die wissenschaftliche Durchdringung des Themas und jahrzehntelange Industrieerfahrung fließen in die vom Institut entwickelten Elektronenkanonen ein. Diese werden unter anderem zum Ausheilen von Halbleiterdefekten, zum Mikrostrukturieren, zum Verdampfen, zur Strahlensterilisation, zum Schweißen, Schmelzen und Wärmebehandeln in einer Breite eingesetzt, die zumindest im oberen Leistungsbereich bis heute ohne Alternative ist. Weltweit sind bis heute mehr als 400 Elektronenstrahlsysteme installiert.