Dalscheid Ingenieurbüro Oberflächentechnik

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Plasma-Beschichten:

PLASTIT stellt ein neuartiges Verfahren zum Beschichten von Werkstücken bzw. Werkzeugen mittels eines MICROPULS-Plasmas dar. Die erzeugten Hartstoffschichten mit Härten bis 4000 HV bieten einen sehr effektiven Verschleißschutz und ermöglichen Standzeiterhöhung bei allen mechanisch und thermisch belasteten Werkzeuge und Formen.
 
Verfahren
Beim PLASTIT-Verfahren werden alle Elemente, die für den Schichtaufbau notwendig sind, gasförmig in den Reaktor eingeleitet. Bei einem Druck von wenigen mbar wird ein Plasma gezündet. Die im Gas durch das Plasma ausgelösten Reaktionen führen dann zu einer kontrollierten Abscheidung  der gewünschten Schicht (z.B. TiN, TiBN oder TiCN) an der Oberfläche.
 
Während des Prozesses beträgt die Temperatur ca. 500°C. Daher ist es möglich verschiedenste Stahlsorten zu beschichten, ohne Härteverlust, Gefügeumwandlung oder Verzug des Werkzeugs zu verursachen.
 
Häufig werde Schichten aus TiN, TiCN und TiBN aufgebracht. Die positiven Eigenschaften dieser Schichten führen bei den meisten Anwendungen schon zu den gewünschten Oberflächeneigenschaften. Bei bestimmten Anwendungen kann es sinnvoll sein, Multilayer-Schichten oder Schichtsysteme aufzubringen.
 
Wirtschaftlichkeit
Bei dem CVD-Verfahren (chemical vapor deposition) werden die benötigten Elemente ebenfalls gasförmig eingebracht. Im Gegensatz zum PACVD-Beschichten werden beim CVD-Beschichten die chemischen Prozesse durch hohe Temperaturen (ca. 1000°C) ausgelöst. Durch die hohen Temperaturen ist dieses Verfahren für viele Werkstücke nicht geeignet.
Das PACVD-Verfahren ermöglicht einen wesentlich besseren Schichtaufbau. Mittels CVD können einige Schichten (Multilayer, TiAlN, etc) nicht abgeschieden werden.

Im PVD-Verfahren (physical vapor deposition) wird das zum Schichtaufbau benötigte metallische Element (z.B. Ti) als Festkörper in die Beschichtungskammer gebracht. Diese Metallteile, auch Targets genannt, werden durch Ionen- oder Elektronenbeschuss in den gasförmigen Zustand gebracht. Je nach Lage der Werkstückoberfläche zur Position dieser Targets kommen unterschiedlich viele Metallatome an der Oberfläche an und insbesondere hinter Kanten kann es zu Abschattungseffekten kommen.
Um eine homogene Beschichtung des Werkstückes zu erhalten, ist es daher unerlässlich das Werkstück in der Beschichtungskammer zu rotieren. Neben der Bewegungseinrichtung benötigt dieses Verfahren ein Vakuum unter 1 mbar. Diese beiden Punkte machen das PVD-Verfahren kompliziert und teuer.

Das PACVD-Verfahren bietet neben hoher Flexibilität und einfacher Mechanik die Möglichkeit verschiedenste Plasmabehandlungschritte (Nitrieren, Oxidieren, Beschichten) in der gleichen Kammer während eines Durchlaufs automatisch auszuführen. 
Das PACVD-Verfahren ist wirtschaftlich und umweltfreundlich. Durch die vollautomatisierte und rechnergesteuerte Regelungstechnik ist eine einfache Bedienung bei gleichbleibend hoher Qualität möglich. 

Anwendung
Das PACVD-Verfahren wird speziell bei Werkstücken, die hohem Verschleiß unterliegen, angewendet. Dies betrifft Schneid-, Stanz- und Biegewerkzeuge, Ziehmatritzen und Gesenke aus Warmarbeitsstählen, sowie Kunststoffspritzguß- und Aluminiumdruckgußformen.
 
Spezielle Vorteile

• Hartstoffabscheidung bei 500°C

• Selbstreinigender Effekt durch Ionensputtern

• Hohe Benutzerfreundlichkeit des Systems

• Kombination verschiedener Plasma-Verfahren möglich

• Hohe Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit

• Einfache Chargierung

• Partielle Behandlung durch einfaches Abdecken möglich

• Gleichmäßige Beschichtung ohne Bewegen der Werkstücke