Beschichtung von Bauteilen

Wir beschichten dreidimensionale Gegenstände aus Metall, Keramik, Glas oder Kunststoff, um ihre Funktion und Lebensdauer durch Anpassung der Oberflächeneigenschaften zu verbessern. Mithilfe von Vakuumbeschichtungstechnologien, wie der Sputtertechnologie, plasmaaktivierter Hochratebedampfung und Hochrate-PECVD, erhöhen wir die Korrosions-, Kratz- oder Verschleißbeständigkeit von Werkzeugen und Bauteilen. Auch dekorative oder anspruchsvolle optische Eigenschaften sowie Biofunktionalität und -kompatibilität können durch Aufbringen geeigneter Schichten und Mehrlagen-Schichtsysteme erzielt werden.

Mit physikalischen und materialwissenschaftlichen Charakterisierungsverfahren sowie Kompatibilitätsuntersuchungen in unserer biomedizinischen Laboreinheit können wir die Wirkung der Beschichtungen direkt testen und unseren Kunden damit umfassende Lösungswege für die Veredelung von Bauteilen aufzeigen. Dabei reicht unser Service von der Machbarkeitsstudie über die Kleinserienbeschichtung bis hin zum Transfer der Technologie in die Produktion auf Basis leistungsfähiger, im Fraunhofer FEP entwickelter, Komponenten.

Unser Angebot

Unser Angebot umfasst alle notwendigen Schritte eines Entwicklungsprojektes von der Konzeptphase bis zur Technologieüberführung:

  • Machbarkeitsstudien
  • Musterbeschichtungen
  • Konzipierung eines F&E-Projektes mit Arbeitspaketen, Meilensteinen, Kosten
  • Entwicklung von Schichtsystemen und Beschichtungstechnologien zur Beschichtung von Bauteilen und Werkzeugen
  • Entwicklung und Lieferung von Technologiebausteinen (Substratheizung, Plasmaquellen, Magnetronsputterquellen, Prozessregeleinrichtungen)
  • Unterstützung bei der Umsetzung und Eingliederung unserer Technologie in die Produktionsabläufe bei den Kunden
  • Beratung bei Prozessauswahl, Anlagendesign sowie Produktivitäts- und Kostenabschätzungen
  • Lizenzierung

Diese Entwicklungsarbeiten werden ergänzt und unterstützt durch:

  • Akquisition und Koordination von geförderten Projekten des Landes, des Bundes und der Europäischen Union
  • Studien zum Stand der Technik, z. B. Literatur- und Patentrecherchen
  • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

Anwendungen

 

Transport

Heutige Autos spiegeln unsere individuellen Vorlieben wider. Eine Vielfalt von Funktionalitäten in der Optik, Beleuchtung und im Innenraum kann mit Dünnschichttechnologien und mit neuartigen Systemen für vernetzte Mobilität umgesetzt werden.
 

Maschinenbau

Optimierte Oberflächen sind besonders im Maschinenbau die Basis vieler Innovationen. Schichten, die Produkte und Bauteile beständig gegen Korrosion, Verschleiß und Kratzer machen, sind von enormer wirtschaftlicher Bedeutung.
 

Medizinische
Applikationen

Das Wachstum des Medizintechnik-Sektors wird von einer Vielzahl an Innovationen begleitet. Die Entwicklung neuer Produkte und Medizingeräte basiert häufig auf ausgefeilten Ausgangsmaterialien.

Beschichtete Bauteile aus generativer Fertigung (Fraunhofer IFAM)

Batchanlage UNIVERSA

  • Verschleißschutzschichten auf Werkzeugen
  • Beschichtungen von Implantaten zur Minderung der Biokorrosion und Abrasion
  • Korrosionsschutzschichten auf Kleinteilen (Schüttgut)
  • Beschichtungen von höchstfesten Fügeelementen für den automobilen Leicht- und Mischbaum mit leistungsfähiger Korrosionsschutzschicht
  • Anatase Titandioxid-Schichten (TiO2) zur Verbesserung der Biokompatibilität von medizinischen Implantaten und Instrumenten
  • Photokatalytische Titandioxidbeschichtung (TiO2) von medizinischen Geräten und Medizinprodukten
  • Beschichtung zur Abschirmung elektromagnetischer Felder und elektrische Isolationsschichten zur Funktionsverbesserung (z. B. Herzschrittmacher)
  • Optische Mehrlagenschichtsysteme auf 3D-Körpern
  • Sterilisation oder Desinfektion mittels niederenergetischer Elektronen, Gasplasmen und UVC-Strahlen
  • Sterilisation empfindlicher Produkte aus den Produktklassen: Kunststoffe, thermolabile Stoffe, organische Materialien und Gewebe mit / ohne Multilayerschichten, Keramiken, Textilien, Hydrogele und elektronische Bauteile – auch im verpackten Zustand
  • Grafting und Crosslinking der Oberflächen(moleküle) von Polymeren und biologischen Materialien gegen in vivo-Degeneration
  • Einstellung des spezifischen Benetzungsverhaltens gegenüber biologischen Medien

Technologien

Wir nutzen folgende Technologien zur Umsetzung passgenauer Schichten und Anwendungen für unsere Kunden:

  • Reaktives Puls-Magnetron-Sputtern
  • Plasmaaktivierte Hochratebedampfung (thermische Verdampfung), nicht reaktiv und reaktiv
  • Hochrate-PECVD
  • Plasmavorbehandlung mit Hohlkathodenplasmaquelle (Ätzen, Aktivieren)
  • Thermische Behandlung im Vakuum oder in Reaktivgasatmosphäre
  • Elektronenstrahl-Mikrobearbeitung und -Oberflächenmodifikation

Zusätzlich bieten wir Ihnen chemisch-physikalische Charakterisierung und biologische Wirksamkeitsprüfungen an.

Unter den folgenden Links erfahren Sie mehr über unser Technologieangebot.

 

Elektronenstrahl

Die Erzeugung, Formung und Führung des Elektronenstrahles, sein technologiegerechtes Wirken im Material und die Realisierung der dazu erforderlichen Technik sind unsere Schwerpunkte bei dieser Technologieentwicklung

 

Sputtern

Wir nutzen und entwickeln Sputtertechnologien, um Schichten und Mehrlagen-Schichtsysteme im Vakuum mit guter Effizienz auf große Oberflächen aufzubringen.

 

Plasmaaktivierte Hochratebedampfung

Die wirtschaftliche Vakuumbeschichtung erfordert hohe Beschichtungsraten auf großen Flächen. Die plasmaaktivierte Bedampfung ist ein geeigneter Weg, um auch bei hohen Raten gute Schichteigenschaften zu erzielen.

 

Hochrate-PECVD

Plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD) mittels Mikrowellen- oder Hochfrequenz (HF)-Plasma ist ein etablierter Prozess, um siliziumbasierte Polymerschichten für verschiedene Anwendungen abzuscheiden.

 

Technologietransfer

Wir bieten:

  • Technologietransfer und Inbetriebnahme der Prozesse in der Produktion
  • Technologietransfer einschließlich Ausstattung von Anlagen mit Schlüsselkomponenten (auch Retro-fit bestehender Anlagen)
  • Aufskalierung von Prozessen und Technologien für Industrieanlagen

Für unsere Entwicklungsarbeiten stehen am Fraunhofer FEP mehrere Pilot- und Laboranlagen zur Verfügung. Unsere leistungsfähigen Versuchsanlagen ermöglichen es uns, in Entwicklungsprojekten auch Fragen der technologischen Aufskalierung bis hin zur Pilotproduktion zu untersuchen. Je nach Substrat, Beschichtungstechnologie und verwendeten Schichtmaterialien können wir für Ihre optimale Beschichtungslösung auf folgende Anlagen zurückgreifen:

Das Institut verfügt über zahlreiche weitere industrienahe Anlagen zur Beschichtung großer Flächen. Weitere Informationen erhalten Sie hier:

Projektbeispiele

Projektname Beschreibung
AlTiNTec Untersuchung von Technologien zur Abscheidung von verschleißmindernden aluminiumreichen TiAlN-Schichten
DANAE Erforschung von Dünnschicht- und Abgleichtechnologien für die nanoskalige Akustoelektronik. Teilthema: Beschichtungstechnologien für piezoelektrisch und akustisch wirksame Schichten in der Akustoelektronik
ELOBEV Erforschung von elektrolytischen Beschichtungssystemen für Verbindungselemente aus höchstfesten Werkstoffen. Teilvorhaben: Korrosionsschutzbeschichtung in einer Drehtrommelanlage unter Anwendung eines Kombinationsverfahrens
FoulingResist Effizienzverbesserung durch Verminderung von Fouling in Wärmeübertragerohren. Teilthema: Rohr-Innenbeschichtung mit foulingresistenten Dünnschichten
PVD-Direkt Hochenergie –und Hochrate-PVD-Verfahren zur effizienten Direkt-Metallisierung von Kunststoff-Bauteilen

Presse





Weitere Informationen





Die Zusammenarbeit mit unseren Kunden beginnt typischerweise mit einem Telefonanruf oder einer E-Mail des Kunden, um den F&E-Bedarf oder das technologische Problem kurz zu beschreiben oder ein Treffen zu vereinbaren.

Ausgehend davon arbeiten wir sehr eng mit dem Kunden zusammen, um daraus ein Arbeitsprogramm zu entwickeln und zu einem Angebot und schließlich einem F&E-Projekt zu führen. Die Vertraulichkeit kann von Beginn an durch eine Vertraulichkeitsvereinbarung abgesichert werden.

Zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren. Sollten wir telefonisch nicht erreichbar sein, dann schicken Sie uns bitte eine kurze E-Mail, wir rufen gern zurück!

Ansprechpartner

Benjamin Graffel

Contact Press / Media

Dr. Benjamin Graffel

Abteilungsleiter

Fraunhofer FEP
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

Telefon +49 351 2586 212

Fax +49 351 258655 212

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