Oberflächenveredelung

Am Fraunhofer IST bieten wir ein breites Spektrum an Möglichkeiten zur Veredelung von Oberflächen. Neben der gezielten Einstellung der Topographie und der Beschichtung mit unterschiedlichen Verfahren wird am Institut die optimale Kombination einzelner Oberflächenbehandlungen ausgewählt.

Definierte Einstellung der Oberflächentopographie

Die Topographie der Oberfläche beeinflusst auch die tribologischen Eigenschaften. DIe Oberfläche kann eben oder strukturiert sein, wobei die Größe der Struktur oder die Form der Anordnung – stochastisch oder determiniert – bei vielen Anwendungen eine wichtige Rolle spielt. Vor allem in mediengeschmierten Tribosystemen können so die Reibbedingungen deutlich verbessert werden.

Diffusionsbehandlung

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.

Diamantähnliche Kohlenstoffschichten

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

Polykristalline Diamantschichten

Polykristialline Diamantschichten bieten extremen Verschleißschutz auf Zerspanungs- und Präzisionsschleifwerkzeugen für die Leichtmetall-, Keramik- und Glasbearbeitung, und Diamantschichten zeigen hervorragende tribologische Eigenschaften und können somit auf hochbelasteten Bauteilen eingesetzt werden.

Hartstoffschichten

Hartstoffschichten (Nitride, Karbide) 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.

Keramische Schichten

Keramische Schichten, vor allem Oxide wie z.B. Al2O3, weisen eine hohe Härte, Temperaturfestigkeit sowie Oxidationsbeständigkeit auf. Sie bieten daher, in Verbindung mit Hartstoffschichten, einen hervorragenden Schutz bei Hochtemperaturanwendungen.  

Metallische Schichten

Metallische Schichten, reine Metalle, Legierungen oder auch Dispersionsschichten auf Nickel- oder Chrombasis, zeichnen sich durch verschiedenste Funktionalitäten aus. Weiche Metalle wie z.B. Zinn oder Silber eignen sich als Lagerwerkstoffe. Metalle wie z.B. Gold, Tantal oder Edelstähle weisen dagegen eine hervorragende Korrosionsfestigkeit auf. Durch den Einbau von Partikeln oder Mikrokapseln können weitere Funktionen (z.B. Schmierstoffe) in die Schichten integriert werden.