OMA ist im Zusammenhang mit der Zukunft des hier berichtenden Unternehmens sicher nicht eine großelterliche Basis sondern die Abkürzung des Arbeitstitels auf den alle Überlegungen von WBT für die Weiterentwicklung hochqualitativer Steckverbindungselemente fokussiert sind: Oberflächen-Modifikations-Anlage.

Gemeint sind damit die Oberflächen der leitenden Steckerteile mit einer Tiefe im unteren µm- bis nm-Bereich. Die im Vordergrund stehende Verbesserung übertragungstechnischer Aspekte muss dabei bei gleichwertiger Haptik und äußerer Erscheinung gegen massive, goldglänzende Ms-Konkurrenz klassischer Verbinder bestehen können.

Geschichte
Der Weg zur „Oberflächlichkeit“ folgt dabei einer gewissen Zwangsläufigkeit: Mit massiven Dreh- und Schmiedeteilen wurde eine durch damit mögliche enge Fertigungstoleranzen definierbare Qualitätsbasis geschaffen. Die damit verbundene spanende Produktionsweise und die mechanischen Anforderungen an Verbindungselemente ließen im Prinzip nur Ms-Legierungen als Werkstoff zu. Reinkupfer und Silber als die besseren Leiter schieden aus. Eine Trennung der Funktionen „Mechanik“ und „elektrische Leitung“ war der Ausweg um für beide Aufgaben optimierbare Lösungen zu finden. Das resultierende 'Prinzip' nextgen(^TM) (Siehe Abbildung 1) wurde Richtschnur für eine Neuausrichtung der gesamten WBT Produktpalette.

Vorgeschichte
Die flachen Leitergeometrien ermöglichten Konstruktionen, die z. B. für Kleinsignal Verbinder die Realisierung eines Wellenwiderstands von 75 Ω erlauben, der erstrebenswert aber für herkömmliche Cinch-Anordnungen unerreichbar ist, oder bringt für Großsignalverbinder (z. B. Lautsprecheranschlüsse) aus dem gleichen Grund einen signifikanten Gewinn an Wirbelstromfreiheit. Der Wegfall großer, mechanisch bedingter, leitender Metallmassen, die durch optimal wählbare Funktionswerkstoffe ersetzt werden, verbessert aktives und passives EMV-Verhalten. Der relevante ökologische Gewinn ist sicher einen Hinweis wert. Vor allem aber beflügelt das Prinzip die Phantasie, wenn man die Erfahrungen und Erkenntnisse daraus weiterspinnt, und z. B. die flachen nextgen(TM)-Leiter auf ihre Oberfläche beschränkt.

Das Weiterspinnen in diese Richtung wurde extrem angeregt durch den aufkommenden Graphen-Hype. Dass eine Carbonbeschichtung (s. DLC) industriell einsetzbar war und über Graphen (Carbon!) als elektrischer Wunderleiter berichtet wurde, sollte mit der vorhandenen Technik ohne große Umstellung der Produktionstechnik eine neue zukunftweisende Verbinderklasse ermöglichen, wenn man den vorhandenen Cu-Leiter durch einen aus Aluminium ersetzt, das man vor dem Aufbringen einer leitenden Graphenschicht von der elektrischen Leitungsfunktion z. B. durch Eloxieren ausschließt.

Viele daraus folgende Versuche bei Auftragsbeschichtern und Instituten brachten zunächst erfolgversprechende Ergebnisse, die sogar einen Marketingtest verursachten (Vorstellung von Dummies auf der HighEnd 2014 um die Akzeptanz des neuartigen Aussehens – schwarze Oberfläche – zu testen), was sich aber als Bumerang erwies bei Versuchen, eine Förderung für die Realisierung eines funktionsfähigen Verfahren zu erhalten. Die Anfangserfolge waren nicht reproduzierbar.

Zu einer sicheren Basis führte dann ein Systematisierungsversuch über eine geförderte Machbarkeitsstudie, die WBT 2015 über den Förderwettbewerb „Orientierungsprojekte für Anwendungsmöglichkeiten von Graphen und 2D-Materialien“ des Landes Nordrhein-Westfalen vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung gewinnen konnte, und die unter dem Arbeitstitel „C-nanoGen – Steckverbinder mit nicht-metallischen Signalleitern aus metalldotiertem Graphen“ am Institut für anorganische Chemie der Universität Köln, Professor Dr. Mathur, durchgeführt wurde.

Ergebnis: Es geht, aber… wir brauchen eine OMA
Das heißt zum einen, dass alle Prozessschritte vom Vorliegen des mechanisch fertigen Stanz-Biegeteils bis zum umspritzbaren Kontaktelement unter kontrollierbaren Bedingungen an einem Ort kurzer Wege zusammen-gefasst werden müssen. Zum anderen müssen in für das Endziel nötigen, völlig neuen Verfahren mit risiko-armen, die notwendigen Investitionen finanzierenden Produktionsschritten so viel Know-How angesammelt werden, dass das unvermeidbare Lehrgeld aufgebracht werden kann. D. h. – OMA lernen!

Gegenwart
OMA lebt (Siehe Abbildungen 2 und 3). Auf dem Weg bis zu ihrer Geburt im Frühjahr dieses Jahres waren außer den üblichen Fragen, die vor einer neuen Produktion zu klären sind wie finanzielle (Leasing, Kredit, Eigenmittel,..) und räumliche (Brandschutz, Energieversorgung, Lüftung, Entsorgung von Produktionsabfällen,..). Machbarkeit sowie ein realistisches Mengengerüst, die Konzeptionierung und Skalierung einer neuen Anlage zu leisten, und zwar für ihre erste Aufgabe: mit der funktionalen und ökologischen Verbesserung der herkömmlichen korrosiosschützenden Goldbeschichtung Lehrgeld zu erwirtschaften und den zukünftigen weiteren Aufgaben: Graphen gewachsen zu sein. Da konnte man nirgendwo abgucken!

Das zu beschreitende Neuland musste abgesichert werden durch Optimierung des Durchsatzes, durch Mehrfachnutzung (Ätzen, Palladium-, Gold-Beschichtung) des jeweils aktuellen Vakuums der PVD – Kammer, das Herzstück der Anlage, Abschätzung und Minimierung der Targetmaterialverluste (Au, Pd), kontaminierungsarme Pufferung der jeweiligen Kammerfüllungen, Kompetenz-Motivierung der mit der OMA befassten Mitarbeiter sich dem o. a. Zielekanon unter den neuen Gegebenheiten verpflichtet zu fühlen.

Vom Plasmapolieren, dem ersten Schritt (für eine glänzende gratfreie Oberfläche) über mehrere Spülvorgänge mit anschließender Trocknung und Zwischenlagerung bis zur finalen Beschichtung arbeitet die OMA nach Beseitigung einiger an der innovativen Komplexität gemessenen unerwünschter Kleinigkeiten – wie erhofft.

Nahe Zukunft
Die nächsten Schritte, die zur Erprobung anstehen sind die Goldbeschichtung aller leitenden Produktelemente, sprich, die Prozessanpassung an Ms, Beschichtung von Al-Trägern (Al -> Cu -> Au), Beschichtung von Al-Trägern (Al2O3 -> Cu -> Au) mit dem Zwischenschritt der Anodisierung, wobei schon früher durchgeführte Vorarbeiten (Tests galvanischer Anodisierung) kritisch auszuwerten sind und notwendige Anlagenteile zu ergänzen sind, oder noch besser PVD Eloxal zu testen ist.

Zukunftsvisionen
Vorausgesetzt produktionsreif metallisch beschichteter eloxierter Al-Träger soll die (dotierte) Kohlenstoff-Beschichtung in Angriff genommen werden, existierende Voruntersuchungen, gegebenenfalls in naher Zukunft in einer zusätzlichen, kleinen Experimentier-Vakuumkammer, Zielvision: Einsatz graphenbasierter Leitungsmechanismen.

Abbildung 1: Das Prinzip nextgenTM. Das 'Kleine Schwarze' erfüllt die gleiche audiophile Aufgabe besser als der etwa 10fache 'massive Aufwand' an Leitermaterial (untere Reihe).

Abbildung 2: Das Plasmapolieren. Der Start in eine goldene Zukunft. Nach dem Wiederauftauchen aus diesem Bad (unterhalb der Darstellung) sind aller Schmutz und die restlichen Unvollkommenheiten der mechanischen Herkunft  vergessen.

Abbildung 3: Die PVD Beschichtungsanlage. Hinter diesen schweren Türen werden aus den bestens vorbereiteten Teilen einsetzbare Verbinderelemente, die hohe Erwartungen rechtfertigen.