Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Plasmaprozesse ebnen den Weg zu Hochleistungs-Schneidwerkzeugen

12.09.2013
PVD-Beschichtungen für anspruchsvolle Zerspanungsprozesse profitieren vom fortgeschrittenen Entwicklungsstand der Plasmatechnologie am Fraunhofer FEP.

In modernen Produktionsverfahren kommt Zerspanungsprozessen eine überragende Bedeutung zu. Basierend auf der rasanten Entwicklung im Bereich Mehrachsen-Werkzeugmaschinen haben sie einen stetig wachsenden Anteil an den Fertigungsprozessen in der Metallbearbeitung inne.


PVD-Beschichtungen für Hochleistungs-Schneidwerkzeuge

Entsprechend hoch ist der Bedarf an Schneidplatten, die hohe Schnittgeschwindigkeiten erlauben und gleichzeitig eine exzellente Oberflächengüte des bearbeiteten Werkstückes garantieren.

Die Entwicklung von Hochleistungs-Schneidwerkzeugen mit maßgeschneiderten Verschleißschutzschichten ist damit von vorrangiger Bedeutung für die Werkzeugindustrie. Dies gilt sowohl für die Hochgeschwindigkeitszerspanung mit maximaler Produktivität als auch für Mikrozerspanungsprozesse höchster Präzision.

Mehrlagige PVD-Schichten gewähren exzellenten Verschleißschutz auch unter härtesten Einsatzbedingungen. Die gezielte Wahl der Zusammensetzung und der Einzellagenabfolge im Gesamtschichtaufbau dienen der Anpassung an Material und Geometrie der Werkzeuge sowie an das zu bearbeitende Werkstückmaterial. Die Technologie des Puls-Magnetron-Sputterns (PMS) bietet die volle Flexibilität zur Schichtentwicklung sowohl hinsichtlich Material als auch bezüglich Schichtaufbau.

Der PMS-Prozess ermöglicht die Abscheidung äußerst dichter, glatter und Droplet-freier Schichten. Durch co-Sputtern unterschiedlicher Materialien in Reaktivgasatmosphäre kann eine Vielfalt von Schichtzusammensetzungen realisiert werden, wobei periodische Abfolgen oder gradierte Übergänge zwischen Einzellagen möglich sind. Besondere thermische und chemische Stabilität zeigen beispielsweise einphasige nanokristalline Oxide, deren geringe Kristallitgrößen in Kombination mit kompressivem Stress Spannungsrissen entgegenwirken, wie sie durch Phasenumwandlung oder durch stark unterschiedliche thermische Ausdehnung von Werkzeug und Schichtmaterial zustande kommen können. Durch die Kombination ausgereifter Pulsenergieversorgungen und einer schnellen Prozessregelung können langzeitstabile Abscheideprozesse auch für Mischoxide etabliert werden, die weitere Vorteile für die gezielte Einstellung von Stressprofilen versprechen.

Ein vorgeschalteter hocheffizienter Plasmaätzprozess garantiert exzellente Schichthaftung. Die dazu verwendete Plasmaquelle LAVOPLAS kann auch nachträglich an Vakuumanlagen montiert werden. Mit ihr lässt sich in einem Volumen, wie es für industrielle Batchcoater typisch ist, ein dichtes Plasma erzeugen, welches sowohl zum Plasmaätzen der Substrate als auch zur plasmaaktivierten Beschichtung genutzt werden kann. Mit einer zusätzlichen Biasspannung am Substrat kann die Energie der Ladungsträger (Ionen oder Elektronen) zusätzlich beeinflusst werden. Damit lässt sich, je nach Prozess, die Wirkung der wichtigsten Anregungs- oder Ionisierungsprozesse optimieren. Gemeinsam mit Hochleistungs-Pulssputterprozessen steht damit eine einzigartige Technologiekombination für die Entwicklung von Werkzeugbeschichtungen zur Verfügung.

Verschleißschutzschichten sind nur ein Beispiel, um das Potential von Plasma- und Elektronenstrahltechnologien wie sie am Fraunhofer FEP entwickelt werden, aufzuzeigen. Weitere Beispiele und Details finden Sie auf unserer Webseite www.fep.fraunhofer.de. Gemeinsam mit anderen Fraunhofer-Partnern sind wir vom 16. – 20. September 2013 auf der Werkzeugmesse EMO in Hannover am Stand Nr. 54 in Halle 13 präsent. Wir würden uns freuen, Sie dort begrüßen zu dürfen und mit Ihnen unsere Technologien im Hinblick auf ihre Anforderungen diskutieren zu können.

Pressekontakt:
Annett Arnold
Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP | Phone +49 351 2586 452 | Annett.Arnold@fep.fraunhofer.de

Winterbergstraße 28 | 01277 Dresden | Deutschland | www.fep.fraunhofer.de

Annett Arnold | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fep.fraunhofer.de/Bauteile

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Kampf dem Plastik mit Verpackungen aus Seetang
15.12.2017 | Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke-Heinemann

nachricht Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung
14.12.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik