Tribologische Systeme

DLC-beschichtete Segment einer Reifenform.
© Fraunhofer IST

DLC-beschichtete Segment einer Reifenform.

Beschichtung von Getriebebauteilen mit Diamor-Schichten.
© Frank Höhler

Beschichtung von Getriebebauteilen mit Diamor-Schichten.

Eine spezielle Entwicklungslinie der Verbundinstitute betrifft tribologische Schichtsysteme und Oberflächen. Hier steht die Erhöhung der Verschleißfestigkeit bei hoch beanspruchten Systemen im Vordergrund. Dabei werden sowohl verschleißfeste Schichten entwickelt, als auch geeignete Nachbearbeitungs- und Funktionalisierungsverfahren, bei denen die intrinsischen Eigenschaften der jeweiligen Werkstoffe genutzt werden.

Im Bereich der Tribologie beschäftigt sich beispielsweise das Fraunhofer IST mit der gesamtheitlichen Optimierung verschleiß- und reibbeanspruchter Systeme durch geeignete Dünnschichtsysteme. Die Oberflächen von Bauteilen und Werkzeugen werden dabei unter Berücksichtigung des Werkstoffs, der Fertigungshistorie und natürlich der konkreten Einsatzbedingungen gestaltet und veredelt. Für die Bewertung dieser Maßnahmen stehen verschiedenste Testmethoden wie z.B. ein Impact-Tester, ein Hochtemperaturtribometer oder ein Wälztribometer zur Verfügung.

Die vom Fraunhofer IWS entwickelten Diamor®-Schichten aus tetraedrischem, amorphen Kohlenstoff (ta-C) sind extrem verschleißfest und reibungsarm. Sie eignen sich daher hervorragend als Schutzschichten für Werkzeuge, Komponenten und Bauteile unter geschmierten und ungeschmierten Einsatzbedingungen.

Diamor®-Schichten können mit sehr guter Haftung in einem weiten Schichtdickenbereich abgeschieden werden. Die Abscheidung erfolgt bei niedrigen Temperaturen im Vakuum mit speziell entwickelten Puls-Arc-Verfahren. Für die industrielle Einführung der Diamor®-Schichten liefert das Fraunhofer IWS zusammen mit Partnerunternehmen neben der Technologie auch die erforderlichen Beschichtungsquellen und -anlagen sowie die laserakustische Prüftechnik LAwave zur Qualitätssicherung und Schichtoptimierung.

Das Fraunhofer ILT beschäftigt sich im Bereich der Tribologie mit der Funktionalisierung von Oberflächen, um den Verschleißwiderstand zu erhöhen, oder die Reibung zu vermindern. Die Oberflächen von Bauteilen und Werkzeugen werden dabei unter Berücksichtigung des Werkstoffs, der Fertigungshistorie und der Einsatzbedingungen veredelt, z. B. durch eine Wärmebehandlung, Beschichtung oder eine hochaufgelöste Mikrostrukturierung.

Ihre Ansprechpartner an den Instituten sind:

Contact Press / Media

Dr.-Ing. Andreas Weisheit

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstr. 15
52074 Aachen

Telefon +49 241 8906-403

Fax +49 241 8906-121

Contact Press / Media

Dr.-Ing. Peter-Jochen Brand

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Bienroder Weg 54 e
38108 Braunschweig

Telefon +49 531 2155-600

Contact Press / Media

Dr. Volker Weihnacht

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 83391-3247