Novella Beschichtungsanlage, Bild: FEP

Die neue Beschichtungsanlage am Fraunhofer-Institut FEP ist nun in Betrieb. Bild: FEP

Beschichtungen spielen eine wesentliche Rolle bei der Verbesserung der Funktionalität von Bauteilen. Leistungsfähige Schichtaufbauten schützen Bauteile vor vorzeitigem mechanischem Verschleiß, chemischer und thermischer Degradation und minimieren Reibungsverluste in bewegten Systemen. Im Einsatz sind Bauteile oftmals extremen Belastungen ausgesetzt, da Wirkungsgrade durch höhere Temperaturen und höhere Drücke maximiert werden oder Teile mit reduziertem Gewicht gleiche Lasten aufnehmen müssen. Bauteil und Beschichtung müssen daher aufeinander abgestimmt sein, um diesen Lastbedingungen standzuhalten, was zunehmend Schichtsysteme mit komplexem Aufbau erfordert.

Allerdings steht die Industrie dabei vor der Herausforderung der Kosteneffizienz. Mit der vom Fraunhofer FEP und der Firma Creavac entwickelten Versuchsanlage Novella steht eine Plattform zur Hochrate-Elektronenstrahlbedampfung von 3D-Bauteilen zur Verfügung. Die Anlage erlaubt die Realisierung von Vorbehandlungs-, plasmaaktivierten Verdampfungs- sowie auch Hybridprozessen, in denen die Elektronenstrahltechnologie mit dem Magnetronsputtern und der plasmaaktivierten chemischen Dampfabscheidung kombiniert werden kann.

Beschichtete Zahnräder, Bild: Fraunhofer FEP
Das Institut bietet die Beschichtungsanlage für Machbarkeitsstudien und Materialentwicklung an. Bild: Fraunhofer FEP

Dr. Jens-Peter Heinß, Gruppenleiter für Bauteilbeschichtungen am Fraunhofer FEP, erläutert: „Der Aufbau der Anlage bietet unseren Forschungspartnern und Industriekunden derzeit einzigartige Möglichkeiten für die Durchführung von Machbarkeitsstudien und Materialentwicklungen. Mit den hohen Beschichtungsraten, die wir erzielen, lassen sich die Beschichtungsprozesse produktiver und im Endeffekt wirtschaftlicher gestalten.“

Heinß wird das Anlagenkonzept auf der 15th International Conference on Plasma Surface Engineering, vom 12. bis 16. September 2016 in Garmisch-Partenkirchen vorstellen. Außerdem widmet das Fraunhofer FEP der Anlage einen eigenen Workshop am 11. Oktober 2016. Dort werden aktuelle Trends der Vakuumbeschichtungstechnik für Verschleißschutz und tribologische Anwendungen diskutiert und neue Lösungsansätze vorgestellt.

In die Ausgestaltung der Versuchsanlage flossen Ergebnisse aus dem Verbundprojekt „3DEB“ (Förderkennzeichen 100 146 071) ein, das von der Europäischen Union und dem Freistaat Sachsen gefördert wurde.