Reibungsminderung und Verschleißschutz

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik

Beschichtete Kurbelwellen für den Rennsport.
© Fraunhofer IST

Reduzierung von Reibung und Verschleiß

Günstiges Reibungsverhalten sowie eine hohe Verschleißfestigkeit sind Oberflächeneigenschaften, die bei der Leistungssteigerung und Entwicklung neuer Produkte in vielen Bereichen des Maschinen- und Fahrzeugbaus eine immer größere Rolle spielen. Die gleichzeitige Optimierung weiterer Eigenschaften von multifunktionalen Schichtsystemen stellt eine besondere Herausforderung dar, die am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST mit den Verfahren der Plasmatechnik gelöst wird.

Erfahrene Projektteams bieten Gesamtlösungen aus einer Hand, von der Schichtentwicklung, Produktanpassung und Prototypenbeschichtung bis hin zum Transfer in die Produktion. Neben der technischen Umsetzung umfasst unser Angebot ein breites Spektrum an Service- und Beratungsdienstleistungen sowie Workshops, Seminare oder Schulungen, in denen wir Produktverantwortliche, Ingenieure, Konstrukteure oder Sachbearbeiter der Unternehmen aus- und weiterbilden.

Schichtsysteme

  • Diamantähnliche Kohlenstoffschichten
  • Hartstoffschichten
  • Borhaltige Schichten
  • Mehrlagenschichten
  • Duplex-Systeme

Prozesse und Technologien

  • Reinigungstechnologie
  • Dünnschichtprozesse (Physical Vapor Deposition PVD; Chemical Vapor Deposition CVD)
  • Plasmadiffusionsbehandlungen (Nitrieren, Borieren, Aufkohlen)

Diamantähnliche Kohlenstoffschichten – DLC

DLC-Schichten kombinieren in geradezu idealer Weise hohe Verschleißfestigkeit mit günstigen Reibungseigenschaften. Aber auch andere Eigenschaften, z. B. das Benetzungsverhalten, können durch Einbau weiterer chemischer Elemente oder durch eine geeignete Prozessführung gezielt eingestellt werden.

Hartstoffschichten

Hartstoffschichten zeichnen sich durch hohe Härten und hohe Temperaturfestigkeiten aus. Sie eignen sich besonders als Schutzschichten auf hochbelasteten Werkzeugen. Borbasierte Schichten (BCN, TiBN, TiB2 u. a.) haben ein großes Potenzial für Bearbeitungsoperationen bei hohen Temperaturen, z. B. beim Bohren, Fräsen, Gewindefurchen, Strangpressen oder Druckgießen.

Diffusionshärten

Stähle und auch Leichtmetalle können durch eine Diffusionsbehandlung in ihrer Verschleißfestigkeit deutlich erhöht werden. Abhängig vom Grundmaterial werden dabei sehr dicke Härtezonen erzeugt, ohne dass diese abplatzen. Mit ihrer Stützwirkung liefern sie eine ideale Grundlage für nachfolgende Beschichtungen im Rahmen sogenannter Duplexverfahren.

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