PVD-Technologien

Forschungsschwerpunkte und Themengebiete

Die Forschungsschwerpunkte der Fachabteilung „PVD-Technologien“ liegen in der Funktionalisierung von technischen Oberflächen durch die Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung (engl. physical vapor deposition, kurz PVD). Dies umfasst auf der einen Seite die Untersuchung grundlagenorientierter, wissenschaftlicher Fragestellungen der plasmagestützten Randzonenmodifikation von Werkstoffen sowie die Schichtentwicklung und -synthese. Darüber hinaus werden auf der anderen Seite ebenfalls anwendungsbasierte Einsatzversuche von Dünnschichtsystemen in realen Fertigungsprozessen betrachtet.

Das Ziel der Oberflächenmodifikation besteht in der Minimierung von Reibung und Verschleiß zur Steigerung und Erweiterung der Prozessgrenzen in Fertigungsprozessen bei gleichzeitiger Erhöhung der Standzeit. Häufig adressierte Anwendungsfelder von tribologischen Dünnschichtsystemen sind die spanende Fertigung, der Werkzeug- und Formenbau sowie die Synthese reibungsarmer Beschichtungen für hochbelastete Funktions- und Bauteile in der Luftfahrt- und Verkehrstechnik. Die Entwicklung leistungsfähiger Substrat/Schichtverbunde erfordert die Berücksichtigung der gesamten Prozesskette zur Werkzeugherstellung – von der mechanischen Vorbehandlung unter Berücksichtigung der Randzonenzusammensetzung über die substratspezifische plasmagestützte Vorbehandlung bis hin zur belastungsangepassten Entwicklung der Mikrostruktur und Schichtgestaltung der PVD-Dünnschichten.

Für die Schichtabscheidung stehen modernste hochenergetische PVD-Verfahren wie die Kathodenzerstäubung, das Lichtbogenverdampfen oder hybride Prozesstechnologien im industriellen Maßstab zur Verfügung. Diese ermöglichen die endkonturgetreue Abscheidung und Schichtentwicklung auf komplexen Oberflächen.