OdPat
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
© Fraunhofer IWM
Das Projekt verfolgt den Ansatz, in einem einzigen Duplex-Fertigungsprozess die Oberflächen von Aluminiumlegierungen so aufzuwerten, dass mögliche Leichtbaupotenziale ausgeschöpft werden können. Dies soll in einem kontinuierlich ablaufenden Fertigungsprozess geschehen, welcher die Wärmebehandlung, Plasmanitrierung und die Hartbeschichtung mit DLC (Diamond Like Carbon - Diamantähnlichem Kohlenstoff) ermöglicht.
Ziele
- Entwicklung und Erprobung einer neuen integralen Plasma-Beschichtungstechnologie
- Erarbeitung einer neuartigen energieeffizienten Oberflächenveredelungstechnologie für Bauteile mit lokal funktionalen Oberflächen und maßgeschneiderten Produkteigenschaften
- Weiterentwicklung der bestehenden Plasma-Diagnostik
Die zu entwickelnde Technologie besteht aus einer Kombination von Randschichtveränderung und Beschichtung zur Erzeugung von Duplex-Randschichten auf Aluminiumbauteilen durch die Verknüpfung von Plasmadiffusion (zur Härtung) und nachfolgender DLC-Beschichtung mittels HF-Plasma-CVD (zur Reibungs- und Verschleißminderung).
Das Ziel soll durch die Kombination einer neuartigen und patentierten PACVD-Anlagentechnik mit einem ebenso neuartigen Plasmadiagnoseverfahren erreicht werden.
Ansatz
Anstelle von umweltbedenklichen Oberflächenvergütungsverfahren wird der oben erwähnte Plasmaprozess in den Wärmebehandlungszyklus der jeweiligen Aluminiumlegierung integriert. Hierfür muss die immer vorhandene Oxidschicht auf der Aluminium-Oberfläche entfernt und anschließend deren Neubildung verhindert werden.
- Integrierter Ablauf des Duplex-Wärmebehandlungsprozesses für verschiedene Aluminium-Legierungen.
Anwendungen
Die Duplex-Randschicht wird hier primär für reibarme tribologische Systeme entwickelt. Generell versprechen die neuen Duplex-Randschichten Komponenten einen maximalen Gewinn aus einer Kombination von Leichtbau, Verschleißschutz und Minimierung der Reibung.
Mögliche potentielle Anwendungen sind Aluminiumkolben von Verbrennungsmotoren sowie die zugehörigen Liner.
Projektträger
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.
Förderkennzeichen: 02PO2421
Laufzeit: 01.09.2009 bis 31.08.2012
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