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Auf der Hannover-Messe Industrie (20.-25.3.2000) zeigt das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden neueste Ergebnisse aus der Oberflächentechnik auf dem Gemeinschaftsstand der Deutschen Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik DGO in Halle 6 / Stand A20. Auf diesem Stand wird neben neuartigen Schutzschichten aus superhartem, amorphen Kohlenstoff (diamor®) erstmals ein laser-akustisches Prüfverfahren präsentiert, welches zur zerstörungsfreien Charakterisierung dünner Schichten auf ebenen und zylindrischen Bauteilen eingesetzt werden kann.
Kennzeichnend für das IWS sind Hybridtechnologien. Eine den Anwendungsbereich des Lasers erweiternde und leistungssteigernde Methode stellt das Laser-Arco®-Verfahren, eine Kopplung von Laserstrahl und Vakuumbogen dar. Mit diesem Verfahren ist die Abscheidung superharter, amorpher Kohlenstoffschichten (diamor®) bei extrem niedrigen Abscheidetemperaturen (< 50 °C) möglich, wodurch die Beschichtung auch temperaturempfindlicher Materialien (z. B. Kunststoffe, Folien) ermöglicht wird.
Die mit dem Laser-Arco®-Verfahren abgeschiedenen harten Schichten (diamor®) mit eingelagerten graphitischen Teilchen ermöglichen aufgrund ihrer hervorragenden Gleit- und Schmiereigenschaften umweltschädliche Öle und Emulsionen einzusparen. Beispielsweise ist durch die Beschichtung von Bohrern und Fräsern mit solchen Kohlenstoffschichten die nahezu vollständige Einsparung der früher benötigten Emulsion möglich, da beschichtete Fräser die entstehenden Späne wesentlich effektiver abtransportieren. Gleichzeitig ist eine Erhöhung der Standzeit, beispielsweise bei der trockenen Bearbeitung von Aluminium möglich. Eine weitere Anwendung stellt die Beschichtung von Axial-Gleitlagern und Wellen dar, wie sie in Turboladern von Dieselmotoren für den Schiffbau eingesetzt werden (Abb. 1). Hierbei steht ebenfalls der Verschleißschutz und die Einsparung von Schmierstoff im Vordergrund.
Diamor®-Schichten widerstehen auch härtesten Verschleißbedingungen, wie sie beispielsweise bei der Verarbeitung von Kunststoff in Extrudern existieren. Neben einer erhöhten Verschleißbeständigkeit besitzen diamor®-beschichtete Extruderschnecken auch eine deutlich verbesserte Verschleißbeständigkeit gegenüber solchen, die ausschließlich mit Hartstoff (z.B. TiN) beschichtet wurden. Insbesondere bei der Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken, wo keinerlei Schmierstoffe eingesetzt werden können, bewähren sich die diamor®-Schichten. So konnten bei diamor®-beschichteten Ventilstangen von Dosenfüllautomaten der Getränkeindustrie die Standzeiten und somit die Verfügbarkeit der Anlagentechnik nahezu verdoppelt werden.
Mit dem gefilterten Laser-Arco® stellt das IWS eine Weltneuheit auf dem Gebiet der Beschichtung mit superharten, defektfreien diamor®-Schichten vor. Durch ein patentiertes neuartiges Filtersystem gelingt es, mit einfachen Maßnahmen Schichten abzuscheiden, die selbst den extremen Anforderungen der Mikroelektronik genügen. Durch eine entsprechend angeordnete und mit einem Potential beaufschlagte Filterelektrode können die Ionen des Bogenplasmas von Neutralteilchen und Makropartikeln separiert und auf die zu beschichtenden Materialien umgelenkt werden (Abb. 2).
Ein Qualitätsmerkmal des Laser-Arco®-Verfahrens besteht darin, daß die Kathodenlänge der Bauteilgröße angepaßt und bis zur Größe von über einem Meter skaliert werden kann. Außerdem kann der Filter für die jeweilige Kathodenlänge dimensioniert werden. Damit steht eine der effektivsten und steuerbaren Linienquellen für die gepulste Bogenbeschichtung zur Verfügung. Das neuartige Prinzip wird anhand eines Modells demonstriert, das durch seinen modularen Aufbau auch in herkömmliche Hartstoffbeschichtungsanlagen integriert werden kann.
Das Dresdner Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS betreibt anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung auf den Gebieten Lasertechnik und Oberflächentechnik. Ziel ist es, den Kunden des IWS Problemlösungen anbieten zu können und sie bei der industriellen Einführung zu unterstützen. Schwerpunkt der Präsentation auf der Hannover-Messe 2000 sind innovative Technologien zur Beschichtung und Vergütung von Oberflächen.
Besuchen Sie uns auf der Hannover-Messe Industrie 2000 im Bereich "Oberflächentechnik" in Halle 6 Stand A20.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28
Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: (0351) 25 83 444
Telefax: (0351) 25 83 300
E-mail: jaeckel@iws.fhg.de
Internet: http://www.iws.fhg.de und http://www.iws.fhg.de/ext/allg/messe.htm
Attraktive Fotos stellen wir Ihnen auf Wunsch gern zur Verfügung.
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Axial-Gleitlager eines Turboladers, zum Verschleißschutz beschichtet mit superhartem, amorphen Kohle ...
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Plasmaaufnahme des gefilterten Laser-Arco®-Verfahrens
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Informationstechnik, Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften
überregional
Buntes aus der Wissenschaft, Forschungsergebnisse
Deutsch
Axial-Gleitlager eines Turboladers, zum Verschleißschutz beschichtet mit superhartem, amorphen Kohle ...
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Plasmaaufnahme des gefilterten Laser-Arco®-Verfahrens
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