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Industrielle ta-C-Beschichtungen für Komponenten und Werkzeuge

 
: Weihnacht, V.; Scheibe, H.-J.; Falz, M.

Europäische Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V. -EFDS-; Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik -IWS-, Dresden; Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik -IST-, Braunschweig:
Amorphe Kohlenstoffschichten - tribologische Anwendungen und industrielle Herstellungsverfahren : Workshop; am 6. Dezember 2011 in Dresden
Dresden: EFDS, 2011
10 pp.
Workshop Amorphe Kohlenstoffschichten <2011, Dresden>
German
Conference Paper
Fraunhofer IWS ()
amorphe dünne Schicht; amorpher Kohlenstoff; chemische Bindung; diamantähnlicher Kohlenstoff; Vakuumlichtbogenabscheidung; Plasmaabscheidung; Laseranwendung; Reibungskoeffizient; Aufdampfen; Anlagentechnik; Anwendungsgebiet; Trockenläufer; Getriebe; Messer; Schneidelement; Kugelventil

Abstract
Tetraedrische amorphe Kohlenstoffschichten (ta-C) stehen in ihrem Anteil an Diamantbindungen (sp[exp 3]) zwischen amorphen H- bzw. Me-haltigen Kohlenstoffschichten (a-C:H, a-C:Me) und Diamant. Gleichermaßen nehmen Härte und Dichte eine Zwischenstellung ein. Diamantartige sp3-Bindungen können durch Subplantation mit hoher Teilchenenergie, hohem Ionisierungsgrad zur Nachbeschleunigung (Bias) und durch niedrige Abscheidungstemperatur zur Vermeidung der Relaxation (<150 °C) erreicht werden. Die Herstellung der ta-C-Schichten erfolgt durch die Vakuumbogenverdampfung im Gleichstrombogen oder im gepulsten Hochstrombogen. Die relativ hohe Rauheit durch Arc-induzierte Partikel kann durch eine (patentierte) Schichtglättung verringert werden. Durch eine Kombination von gepulster Laserabscheidung (PLD ) und Vakuumbogenverdampfung (VAD) erhält man den lasergeregelten Lichtbogen (Laser-Arc) mit sehr guter Steuerbarkeit und guter Wirksamkeit. Laser-Arc-Module sind in beliebige PVD-Anlagen einsetzbar (z.B. LAM 500). Die ta-C-Schichten können in Automobilkomponenten, für Zerspanungs- und Umformwerkzeuge und Maschinenbaukomponenten eingesetzt werden. Als Anwendungsbeispiele werden ein trockenlaufendes Getriebe, ein Messer und ein Kugelventil beschrieben.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-205145.html