PVD-Beschichtungen
PVD Beschichtungen (physical vapour deposition) durch physikalische Gasphasenabscheidung. Beschichtungen werden meist mittels ARC- oder SPUTTER-Technologie abgeschieden.
ARC-Technologie
- Lichtbogenverdampfung
- Gängige Art der Beschichtung von Zerspanungs- und Umformwerkzeugen
- Zum ARCen werden in erster Linie leitende Materialien wie Metalle als Targets verwendet
- Hoher Ionisationsgrad
- Exzellente Haftung
- Hohe Abscheiderate
- Droplets erhöhen Oberflächenrauheit (Sa ~ 0,2 µm; Sz ~ 2,1 µm)
- Beste Oberflächengüte durch MAC (Magnetic Arc Control)
SPUTTER-Technologie
- Kathodenzerstäubung
- Gängig für Dekorativbeschichtungen und Mikrowerkzeuge
- Auch Targets mit niedriger Wärmeleitfähigkeit können gesputtert werden, wie z.B. reine Keramiken
- Niedriger Ionisationsgrad
- Verbesserte Haftung durch SCIL® (SPUTTERED Coating Induced by Lateral Glow Discharge) oder durch PLATIT-3D-Modul
- Hohe Abscheiderate durch SCIL®
- Droplet- und defektfreie, glatte Oberfläche (Sa ~ 0,02 µm; Sz ~ 0,3 µm)
Schichten zu Anwendungen und Verfahren finden
Vorteile durch Werz Beschichtungen
- bessere tribologische Eigenschaften
- hohe Oberflächenhärte
- besseres Entformen
- geringere Klebeneigung
- verminderte Korrosion
- hohe Standzeiten bei Verschleissproblematik
- stark verringerte Verschmutzungsneigung
- keine Gefüge- und keine Maßveränderung
- dekorative Gründe
Werz Beschichtungsanlage
1x Ø 540×500 mm
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Monoblock
Monoblock-Schicht (MB) besteht aus einer nitridischen Einzellagenschicht. Diese Einzellage kann auf einer Haftschicht aufgebaut sein (z.B. TiN+AlTiN-MB). Unterscheiden sich Haftschicht und Monoblock nicht, wird im Beschichtungsprozess nicht zwischen verschiedenen Target-Materialien gewechselt.
Gradient
Gradient-Struktur (G) entsteht, wenn die Zusammensetzung in der Schicht sich kontinuierlich verändert. Die Schicht besteht aus Haft- und Kernschicht.
Eine typische G-Schicht ist TiAlN/AlTiN-G.
Multilayer
Multilayer (ML) besteht ebenfalls aus Haft- und Kernschicht. Nach der Haftschicht werden mehrere (multiple) Schichten nacheinander abgeschieden. Dank Multilayer entsteht eine „Sandwich“-Struktur, die z.B. die Rissbildung minimieren kann. Die Schicht ist zäher, aber weniger hart als ein Monoblock.
Die Dicke einer Einzellage in ML beträgt typischerweise 50 – 100 nm, wie z.B. bei AlCrN-ML.
Nanolayer
Nanolayer (NL) ist eine feinere Version von Multilayer mit einer Schicht von < 20 nm. Die Schichthärte hängt von der Schichtdickenperiode ab. Um die Härte zu erhöhen, soll eine Periode von ca. 10 nm eingestellt werden.
Alle PLATIT-Schichten mit metallischen Targets weisen die NL-Struktur auf.
Nanocomposite
Nanocomposites (NC) bestehen aus Haft- und Kernschicht. Die Kernschicht besteht aus 2 Phasen: Harte, nanokristalline Körner (z.B. TiN-, TiAlN- oder AlCrN-Körner) werden mit einer amorphen SiN-Matrix umhüllt, wodurch das Kornwachstum verhindert wird und die Nanocomposite-Struktur entsteht. Ein Säulenwachstum wird verhindert und es bildet sich eine feinkristalline, amorphe Struktur.
Der Strandvergleich veranschaulicht die Steigerung der Härte durch die Nanocomposite-Struktur: Normalerweise sinkt der Fuss im trockenen Sand ein. Im nassen Sand sinkt der Fuss nicht so weit ein, weil der Raum zwischen den Sandkörnern mit Wasser gefüllt ist. Die Oberfläche hat einen höheren Widerstand und ist somit härter.
TripleCoatings3
TripleCoatings3 von PLATIT bestehen aus Haftschicht, Kernschicht (MB oder G) und Nanocomposite-Topschicht.
Eine typische Schicht ist nACo, verfügbar mit der Beschichtungsanlage Pi411.
QuadCoatings4
QuadCoatings4 von PLATIT erhalten zusätzlich zur 3-fach-Struktur einen vierten Block für spezielle Zwecke. Sie bestehen aus Haftschicht, erster Gradient-Kernschicht, zweiter Multilayer-Kernschicht und Nanocomposite-Topschicht.
Typisch dafür ist TiXCo4.
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