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Forschung

Beschichtungstechnikum

 

Beschichtungstechnikum

Tribologische PVD-/PACVD-Schichtsysteme stellen eine Möglichkeit dar, um den stetig wachsenden funktionalen Anforderungen an Maschinenelemente, Werkzeuge und Motorenelemente zu begegnen. Für eine anwendungsbezogene, praktische Schichtentwicklung besitzt der KTmfk ein eigenes Beschichtungstechnikum.
Zentraler Bestandteil des Beschichtungstechnikums ist eine PVD-/PACVD-Beschichtungsanlage. Daneben umfasst das Technikum Einrichtungen zur Reinigung, Präparation und Konservierung zu beschichtender Probekörper und Bauteile.

PVD-/PACVD-Beschichtungsanlage

pvd_pacvd_beschichtungsanlage.jpgZur Schichtentwicklung und Bauteilbeschichtung verfügt der KTmfk über eine kombinierte PVD-/PACVD-Beschichtungsanlage vom Typ TT 300 K4 des Beschichtungsdienstleisters H-O-T HÄRTE- UND OBERFLÄCHENTECHNIK. Mit einem für Forschungszwecke skalierten Innenraumvolumen des Rezipienten von ca. 300 l bietet die Anlage sowohl eine industrietypische automatisierte Prozessführung als auch eine bestmögliche Übertragbarkeit auf Serienprozesse. Die Beschichtung im Fein- und Hochvakuum ist durch (reaktives) Kathodenzerstäuben (PVD-Sputtern), (reaktives) Lichtbogenverdampfen (PVD-Arc) oder plasmaaktivierte chemische Gasphasenabscheidung (PACVD) möglich. Hierfür ist die Beschichtungsanlage mit vier PVD-Beschichtungsquellen (zwei gesteuerte Arc-Rechteckkathoden und zwei kontinuierliche bzw. MF-gepulste Sputter-Rechteckkathoden nach dem Magnetronprinzip) ausgestattet. Mittels eines Flüssigkeitsverdampfers können flüssige Medien in den gasförmigen Zustand überführt und dessen Bestandteile dem Beschichtungsprozess zusätzlich zu Inert- und Reaktivgasen zugeführt werden. Das in der Mitte des Rezipienten angeordnete Chargiergestell erlaubt eine Dreifachrotation und somit eine gleichmäßige Beschichtung der Bauteile.

Massenspektrometer

Um den Beschichtungsprozess hinsichtlich der quantitativen Zusammensetzung der Prozessgasatmosphäre genauer überwachen zu können, verfügt die Beschichtungsanlage über ein angeschlossenes Massenspektrometer vom Typ QMG 220 M2 der Fa. PFEIFFER. Neben der Prozess- und Restgasanalyse ermöglicht das Massenspektrometer die Bestimmung der Leckrate des evakuierten Rezipienten.