Mit diamantähnlichen Kohlenstoffschichten Reibung und Verschleiß mindern

Durch neuartige Beschichtungstechniken sollen direkt strukturierte diamantähnliche Kohlenstoffschichten entwickelt werden. Sie werden zu wesentlichen Fortschritten bei der Reibungs- und Verschleißminderung, der Reduktion von Schmier- und Trennmitteln sowie der Erhöhung von Zuverlässigkeit und Lebensdauer bei Schlüsselkomponenten des Maschinen- und Anlagenbaus führen.

Ziel
Das Verbundprojekt diamantähnliche Kohlenstoffschichten entwickelt eine Integration topographischer Merkmale und struktureller Vorteile von diamantähnlichen Kohlenstoffschichten (Diamond Like Carbon, DLC). Damit sollen die bekannt guten verschleiß- und reibmindernden Eigenschaften von DLC-Dünnschichten um die Vorteile topographischer Strukturen bei Adhäsionsproblemen bzw. mangelgeschmierten Reibkontakten erweitert werden.
Wesentliche Teilziele sind:
Entwicklung einer ökonomischen Prozesstechnologie zur Abscheidung dicker, direkt strukturierter DLC-Schichten  Erzeugung von DLC-Schichten mit einem breiten Spektrum topographischer Strukturierungen  Identifikation tribologisch vorteilhafter Strukturierungen durch experimentelle Untersuchungen und numerische Simulation  Demonstration des Vorteils strukturiert beschichteter Komponenten im anwendungsnahen Versuch.

Technologie
Die vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM) entwickelte Prozesstechnologie wird zusammen mit den industriellen Projektpartnern zur industriellen Anwendungsreife weiter entwickelt. Ziele sind Abscheideraten bis zu 0,5 Mikrometer pro Minute und  Schichtdicken bis 50 Mikrometer, die die Erzeugung unterschiedlicher Topographien erlauben. Ein wesentliches Arbeitsziel im Zusammenhang mit der Prozessentwicklung ist auch die Erarbeitung einer ökologisch optimierten Reinigungstechnologie.

Anwendung
Die DLC-Schichten sollen  für Funktionsflächen von Gleitringdichtungen sowie Gleit- und Wälzlager geeignet sein.

 

Quelle: Fraunhofer IWM

Mit DLC-Schichten kann der Verschleiß bei  Komponenten eines Wälzlagers vermindert werden.

 

 

Die direkt strukturierte DLC-Schicht kann die Topographie einer Haifischhaut besitzen.

Die Hochratenabscheidung von DLC-Schichten geschieht in einem PECVD- Reaktor.

 

 

 

Ansprechpartner

  • Projektkoordinator

    • Dr.-Ing. Wulf Pfeiffer
    • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
    • 79108 Freiburg
    • Telefonnummer: 0761 5142-166
    • E-Mail-Adresse: wulf.pfeiffer@iwm.fraunhofer.de
  • Projektpartner

    • Jörg Thelke
    • BURGMANN Industries GmbH & Co. KG
    • 82515 Wolfratshausen
    • Telefonnummer: 08171 23-1910
    • E-Mail-Adresse: thelke@burgmann.com
    • Jens Wemhöner
    • Cerobear GmbH
    • 52134 Herzogenrath
    • Telefonnummer: 02407 9556-14
    • E-Mail-Adresse: JeWem@cerobear.de
    • Dr. Andreas Baranyai
    • inprotec AG
    • 79423 Heitersheim
    • Telefonnummer: 07634 5099-22
    • E-Mail-Adresse: aby@inprotec-ag.de
    • Anja Dwars
    • KSB AG
    • 91257 Pegnitz
    • Telefonnummer: 09241 71-1657
    • E-Mail-Adresse: anja.dwars@ksb.com
    • Ilse Render
    • Georg Render GmbH
    • 32107 Bad Salzuflen
    • Telefonnummer: 05208 6595
    • E-Mail-Adresse: Ilse.Render@render-gmbh.de

Laufzeit

September 2005 bis August 2008

Förderung

Das Verbundprojekt diamantähnliche Kohlenstoffschichten wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und vom Projektträger im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (PT-DLR) betreut.