Im Automobilbau werden harte, diamantähnliche Kohlenstoffschichten (diamond-like carbon films, DLC films) im Bereich des Verschleißschutzes eingesetzt. An Beispielen werden der erfolgreiche Einsatz, aber auch die Grenzen gezeigt. Bei der Pumpe-Düse-Technologie zur optimalen Gemischbildungs- und Verbrennungstechnologie wird der Einspritzdruck auf 2000 bar gesteigert. DLC-Schichten zur Beschichtung des Pumpenkolbens sind wegen der Härte von 40 GPa und den ausgezeichneten Gleiteigenschaften besonders geeignet. Die Absenkung der Schwefelgehalte in Dieselkraftstoffen führte zur Reduzierung der schmierenden Wirkung im Einspritzsystem, was zu massiven Verschleißerscheinungen führte. Durch Beschichtung mit einer metallhaltigen DLC-Schicht wurde die Funktion der Verteilereinspritzpumpe für TDI-Motoren gewährleistet. Hohe Flächenpressungen am Tassenstößel führen bei der FSI-Technologie (Fuel Stratified Injection - geschichtete Benzindirekteinspritzung) zu adhäsiven Verschleiß, der mit einem DLC-Schichtaufbau zufrieden stellend verringert wurde. Wichtig ist der geringe Reibbeiwert der Beschichtung. Bei Schichtsystemen für Getriebezahnräder, die gemeinsam mit dem Beschichter entwickelt wurden, traten unabhängig vom Schichttyp durch die hohen Flächenpressungen Pittingschäden und Schichtablösungen auf. Härte und Reibbeiwert sind bei diesem System nicht die entscheidenden Größen. Erschwert wird die Anwendung moderner Oberflächentechnologien aus Sicht der Anwender durch die Vielfalt der Schichtzusammensetzung und Herstellungsprozesse, durch Firmenbezeichnungen und fehlende Kategorisierung. Erster Schritt zur besseren Transparenz ist der Entwurf der VDI-Richtlinie 2840 'Kohlenstoffschichten - Grundlagen, Schichttypen und Eigenschaften'. PSE (Plasma-Surface-Engineering)-Verfahren sind für Automobile unabdingbar, müssen aber hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit kritisch bewertet werden.
Harte Schichten aus Anwendersicht
2004
7 Seiten, 1 Bild, 2 Quellen
(nicht paginiert)
Aufsatz (Konferenz)
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