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Forschung

PVD-/PACVD-Schichtsysteme

 

PVD-/PACVD-Schichtsysteme am KTmfk

Die stetig wachsenden funktionalen Anforderungen an Maschinenelemente, Werkzeuge und Motorenelemente bringen die eingesetzten Basiswerkstoffe vielfach an ihre Einsatzgrenzen. In Bezug auf Reibungsminimierung (Energieeffizienz) und Verschleißschutz (Lebensdauer) können die gestiegenen Anforderungen häufig nur durch Maßnahmen der Mikro- und Nanotechnologie, insbesondere durch den Einsatz tribologischer PVD-/PACVD-Schichtsysteme, erfüllt werden.
Die Forschungsaktivitäten des KTmfk verfolgen das Ziel, den Produktentwickler bei der Entwicklung ressourcen- und energieeffizienter technischer Systeme durch tribologische PVD-/PACVD-Schichtsysteme zu unterstützen. Dabei werden die Schichtsysteme als eigenständige Konstruktionselemente verstanden, die es für die jeweilige Anwendung maßzuschneidern gilt. Die Forschungsaktivitäten umfassen

  • Schichtentwicklung und Schichtauswahl,
  • Tribologische Modell- und Bauteilversuche,
  • Dimensionierungsgrundlagen,
  • Bauteilgestaltungsrichtlinien.

Forschungsschwerpunkte

Im Rahmen einer anwendungsorientierten Schichtentwicklung und -auswahl dient eine methodische Herangehensweise als Grundlage für die Schichtentwicklung und bei der Erarbeitung eines verbesserten Verständnisses für die vorherrschenden Reibungs- und Verschleißmechanismen. Hierbei besitzt der KTmfk ausgewiesene wissenschaftliche Kompetenz für

  • Amorphe Kohlenstoffschichtsysteme,
  • Festschmierstoffschichtsysteme,
  • Hartstoffschichtsysteme.

Als eines der wenigen Universitätsinstitute in Deutschland ist der KTmfk in der Lage, die gesamte Prozesskette ‒ vom Beschichtungsprozess über die Schichtcharakterisierung bis hin zur Bauteilprüfung ‒ abzudecken. Hierfür stehen neben einem Beschichtungstechnikum mit einer modernen, kombinierten PVD-/PACVD-Beschichtungsanlage ein umfangreiches Spektrum an Prüfeinrichtungen zur Verfügung. Ein fortlaufender Ausbau der Möglichkeiten zur Schichtcharakterisierung kennzeichnet die Forschungsaktivitäten des KTmfk ebenso, wie die projektspezifische Entwicklung von Prüfständen, mit deren Hilfe Schichtsysteme sowohl in Modelversuchen, als auch unter realistischen Einsatzbedingungen erprobt werden können. In Ergänzung zu den realen Versuchen werden rechnerunterstützte Simulationen auf Basis der Kontinuums- und Bruchmechanik durchgeführt.

Diese Informationen können Sie hier kompakt in einem Flyer herunterladen.