PVD-Beschichtungsanlage

• Fachliche Zuordnung: Verfahrenstechnik, Technische Chemie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440899948

Das beantragte Forschungsgroßgerät bildet die Grundlage zur Untersuchung hybrider PVD-Beschichtungsprozesse auf Basis hochenergetischer Plasmen in Form der High Power Pulsed Magnetron Sputtering Technologie in Kombination mit der Arc-Technologie. Darüber hinaus sind auch weitere hybride Prozessvarianten in Form der Gleichstrom- als auch Mittelfrequenz-Kathodenzerstäubung in Überlagerung mit den zuvor genannten Varianten möglich. Die aus dem simultanen Einsatz der beiden Prozessvarianten erwachsenden Synergien und Potentiale zur Entwicklung neuer Dünnschichtsysteme mit verbesserten tribologischen Eigenschaften stellen ein vielversprechendes Forschungsgebiet dar. Dies wird durch die Betrachtung der Schichtbildungsmechanismen und des strukturellen Aufbaus bis hin zum realen Einsatzverhalten beschichteter Werkzeuge in Fertigungsprozessen untersucht. Demzufolge werden sowohl wissenschaftliche Fragestellungen im Bereich der Werkstofftechnologie als auch die anwendungsbezogene Grundlagenforschung der Produktionstechnik adressiert. Auf dieser Basis bietet die Beschichtungsanlage eine Vielzahl neuer Einsatzfelder für tribologische Anwendungen, welche gleichzeitig zur Verbesserung des Verhaltens tribologischer Systeme durch den Einsatz der entwickelten Dünnschichtsysteme führt. Dies umfasst neben der Leistungssteigerung von Werkzeugen und der Erweiterung der fertigungstechnologischen Prozessgrenzen ebenfalls die reibungsoptimierte und belastungsangepasste Synthese von Dünnschichten für Bauteile und Maschinenkomponenten zur Reduktion des Energiebedarfs und Steigerung der Langlebigkeit. Darüber hinaus werden Kernprobleme des Recyclings der Targetwerkstoffe durch neue generativ gefertigte Targets sowie deren Einsatzverhalten im Beschichtungsprozess untersucht. Die beantragte Beschichtungsanlage führt somit zur Festigung der Vorreiterstellung im Gebiet der plasmaunterstützten Dünnschichttechnologie und stärkt gleichzeitig den Innovations- und Produktionsstandort Deutschland.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: PVD-Beschichtungsanlage
• Gerätegruppe: 8330 Vakuumbedampfungsanlagen und -präparieranlagen für Elektronenmikroskopie
• Antragstellende Institution: Technische Universität Dortmund
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Tillmann