Hannover  /  1.4.2019  -  5.4.2019

Hannover Messe 2019

Halle 6, Stand A30

Industrie 4.0, Digitalisierung, Simulation und Modellierung von Materialien über Prozesse bis zu Produkt- und Produktionssystemen und ganzen Fabriken sind Themen, die am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik zunehmend in den Fokus rücken. Dementsprechend ist das Institut auch auf der diesjährigen Hannover Messe vom 1. bis zum 5. April 2019 wieder auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand »Digital Solutions & New Materials« (Halle 6, Stand A30) dabei.

Inwiefern digitale Lösungen die Entwicklung innovativer Produkte erleichtern und beschleunigen können, zeigt das IST u. a. mit seinen Arbeiten zur Simulation von Beschichtungsprozessen.

Prozesssimulation

Die Prozesssimulation erleichtert die Entwicklung präziser und effizienter Verfahren für die Dünnschichttechnik. Das Fraunhofer IST präsentiert eine Simulationsumgebung zur Beschreibung von Plasmabeschichtungsprozessen sowie eine Simulation von Staubteilchen, die Vorhersagen von Verunreinigungen durch Staub in Plasma-Beschichtungsanlagen ermöglicht. Weiterhin wird eine Multiskalensimulation von Prozessketten am Beispiel einer Batterieproduktionslinie gezeigt. 

Verschleißfeste Antifouling- und Antihaftschichten

Am Fraunhofer IST wurden für verschiedene Anwendungsbereiche oberflächentechnische Lösungen und Beschichtungen entwickelt, mit denen sich Fouling-Effekte drastisch reduzieren lassen. Die Schichten reduzieren die Anhaftung und zeichnen sich darüber hinaus durch eine hohe Verschleiß- und Korrosionsfestigkeit sowie Bioverträglichkeit aus.

Sensorische Dünnschichtsysteme zur Messung von Kenndaten in Hochlastbereichen von Produktionsanlagen

Im Zeitalter von Industrie 4.0 werden immer größere Anforderungen an die Produktion der Zukunft gestellt: Prozesse sollen flexibel, intelligent vernetzt und nachhaltig sein, die Produktionsanlagen müssen sicher, intuitiv und zugleich ressourceneffizient arbeiten. Lösungen bieten die am Fraunhofer IST entwickelten Dünnschichtsensoren, die Messdaten dort generieren, wo Messsysteme nur schwer integrierbar sind, z. B. in den Hauptbelastungszonen in direktem Kontakt zwischen Werkstück und Werkzeug. 

Auch auf dem zentralen Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 2 (Stand C22) ist das Fraunhofer IST vertreten und stellt Beispiele für den Einsatz von Dünnschichtsensorik in der Produktion vor.

Kalt-Plasmaspritzen

Das Anwendungszentrum für Plasma und Photonik des Fraunhofer IST präsentiert die innovative Technologie Kalt-Plasmaspritzen sowie ein Modell des neu entwickelten Gleitentladungs-Plasmajets, mit dem flächige und gleichzeitig partiell komplexe Geometrien konturgenau behandelt werden können. Das Kalt-Plasmaspritzen eignet sich zur homogenen Beschichtung hitzeempfindlicher Oberflächen, z. B. mit Kupfer, Aluminium, hoch festem Edelstahl oder Titan. Bei dem schonenden Verfahren werden Mikropartikel durch ein Plasma aufgeschmolzen und mit dem Gasfluss zur Beschichtungsfläche getrieben. So lassen sich u.a. elektrisch leitfähige Flächen, Bahnen oder Muster auf ebenen und auch auf dreidimensionalen Substraten aus Kunststoff, Dünnstglas oder Papier erzeugen.

Verschleißfeste Antifouling- und Antihaftschichten

Am Fraunhofer IST wurden für verschiedene Anwendungsbereiche oberflächentechnische Lösungen und Beschichtungen entwickelt, mit denen sich Fouling-Effekte drastisch reduzieren lassen. Die Schichten reduzieren die Anhaftung und zeichnen sich darüber hinaus durch eine hohe Verschleiß- und Korrosionsfestigkeit sowie Bioverträglichkeit aus.

Reibungsminderung und Verschleißschutz für Motorenteile, Maschinenbauteile und Werkzeuge

Durch DLC-Beschichtungen können die Lebensdauer und die Belastbarkeit gesteigert sowie Reibungsverluste minimiert werden. Das Fraunhofer IST hat maßgeblich an der Entwicklung von DLC-Schichten mitgearbeitet und beschäftigt sich intensiv mit der Anpassung verschiedenster DLC-Modifikationen an kundenspezifische Applikationen. Vor allem Kombinationen verschiedener Beschichtungen und Beschichtungstechnologien liegen im Fokus.

Optische Funktionsschichten

Ein weiterer Schwerpunkt sind optische Funktionsschichten. Ein Beispiel präsentiert das Fraunhofer IST anhand eines dielektrischen Strahlteilers auf dem Stand des Verbund Light & Surfaces:

Mit dem am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST innovativen Sputtersystem EOSS® (Enhanced Optical Sputter System) ist es möglich, neben sehr defektarmen Beschichtungen auch hochkomplizierte Schichtdesigns bei extremer Präzision und Uniformität der Beschichtung und mit hoher Prozesssicherheit herzustellen. Ein hoher Durchsatz wird durch Beschichtung von bis zu zehn Substraten mit einem Durchmesser von 200 mm erreicht. Die EOSS® ist kommerziell verfügbar und wird von kooperierenden Partnern industriell angeboten.