Fraunhofer-Gesellschaft

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Optimierung durch Simulation - Simulationssystem SimCoat zur Optimierung der PVD-Beschichtung

Optimization through simulation - SimCoat simulation system for optimization of PVD-coating
 
: Römer, D.; Schultrich, B.

Metalloberfläche : mo 61 (2007), No.7/8, pp.34-35
ISSN: 0026-0797
ISSN: 0043-2792
German
Journal Article
Fraunhofer IWS ()
Simulationssystem; Optimierung; physikalisches Aufdampfen; Tribologie; Schutzschicht; Beschichtungsanlage; Ergebnis; Bauelement; Schichtdicke; Falschfarbphotographie

Abstract
Es wird ein Simulationssystem vorgestellt, daß geeignet ist die Vakuumbogenbeschichtung zur Herstellung von tribologisch harten Schutzschichten für Komponenten und Werkzeuge zu optimieren. Damit eine zuverlässige und aussagekräftige Simulation des Beschichtungsvorganges möglich ist, werden die komplexen dreidimensionalen geometrischen und kinematischen Zusammenhänge in der Beschichtungsanlage realistisch abgebildet. Das Simulationsprogramm enthält entsprechende Eingabemöglichkeiten, in denen das virtuelle Abbild an die reale Anlage angepasst wird. Nach der Durchführung einer Simulationsrechnung kann der Benutzer im Postprocessing die aufbereiteten Beschichtungsergebnisse analysieren und bewerten. Die zum Teil erheblichen Datenmengen werden in anschaulicher Form präsentiert und können vom Benutzer selektiv betrachtet werden, wodurch diese beherrschbar werden. Wird ein bestimmtes Bauteil ausgewählt, so erhält man für die berechneten Bereiche eine Darstellung der Schichtdickenverteilung in Falschfarben. Für die Beurteilung der Qualität der Beschichtung kann bezüglich der Homogenität der Schicht und der erzielten Schichtdicke eine Aussage getroffen werden. Vergleicht man das Beschichtungsergebnis verschiedener Bauteile, so lassen sich Rückschlüsse auf die ursprüngliche Beschichtungskonfiguration ziehen. Abweichungen gegenüber dem bisher betrachteten geradlinigen Modell entstehen durch die Anwendung von höheren Prozeßdrücken und durch entstehende Bahnkrümmungen bei der Teilchenausbreitung in abgeschatteten Bereichen, die bei der entstehenden Schichtdickenberechnung im Modell berücksichtigt werden müssen. Das Anwendungsgebiet der Prozesssimulation kann dadurch beträchtlich erweitert werden.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-62005.html