Hartstoffschichten mittels PVD-Verfahren werden heute weltweit zu über 80 % mit der Arc-Verdampfungstechnologie (Verdampfung mittels Lichtbogen) aufgebracht, da diese Technologie das wirtschaftlichste Verfahren unter den PVD-Verfahren zur Herstellung von verschleiß- und/oder korrosionsbeständigen Hartstoffschichten ist. Während bisher Hartstoffschichten i.d.R. maximale Dicken von etwa 5 Mikrometer besitzen, lassen sich mit Arc-Verfahren auch Schichtdicken von 10 bis 50 Mikrometer in vergleichbarer Zusammensetzung wirtschaftlich herstellen. In den letzten zehn Jahren haben insbesondere Al-basierte Hartstoffschichten an Bedeutung gewonnen. So gibt es heute eine Vielzahl von AlTiN-Schichten unterschiedlichster Zusammensetzung, wobei nahezu allen Schichten ein hoher Al-Anteil eigen ist. Während bisher PVD-Schichten insbesondere im Bereich verschleißbeanspruchter Werkzeuge zum Einsatz kamen, wächst auch im automobil- und luftfahrttechnischen Bereich immer mehr der Bedarf an verschleiß- und/oder korrosionsfesten PVD-Schichten großer Schichtdicke. Jüngste Beispiele dafür sind Pumpenstössel, die wirtschaftlich mit 12 Mikrometer CrN beschichtet wurden sowie die ca. 20 Mikrometer dicken TiN-beschichteten Blisks (blade integrated disk) eines Flugtriebwerks. Die Herausforderung bei den Pumpenstössel war, dass aufgrund der Beschichtungstemperaturen kein Verzug erfolgen durfte und die hohen Anforderungen an die Rundheit gewährleistet sein mussten. Auch bei den Blisks bestand die Anforderung nach einer hochqualitativen Schicht, welche bei einer maximalen Substrattemperatur von 350 Grad C abgeschieden werden musste, um die Schwingfestigkeit nicht über die Toleranzen hinaus zu beeinflussen und gleichzeitig eine hohe Erosionsbeständigkeit zu gewährleisten.
Verschleiß-, korrosions- und erosionsbeständige, dicke PVD-Schichten für automobil- und luftfahrttechnische Anwendungen
Wear-, corrosion- and erosion-resistant PVD thick films for automotive and aerospace applications
Galvanotechnik ; 101 , 6 ; 1398-1401
2010
4 Seiten, 9 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
PVD-Beschichten , aufgedampfte Schicht , Lichtbogen-Plasmaabscheidung , Hartstoffbeschichten , Verschleißschutzschicht , Korrosionsschutzschicht , Hartstoffüberzug , Schichtdicke , Schicht (Belag) , Schichtstruktur , Anwendungsbereich , Automobilindustrie , Luftfahrtindustrie , Anwendung in der Luft- und Raumfahrt , Anwendung im Fahrzeugbau
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