Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von inprotec AG durchgeführt. Im Vorgängerprojekt In-situ strukturierte Schichten wurde eine Beschichtungstechnologie für DLC Schichten entwickelt, die während der Schichtabscheidung eine Integration topografischer Merkmale gestattet. Nun sollen die dort entwickelten Beschichtungstechnologien derart weiterentwickelt werden, dass diese wirtschaftlich sinnvoll umgesetzt werden können. Hierbei soll bei den entsprechenden Produkten eine Verlängerung der Lebensdauer um Faktor 10 erzielt werden. Konkret soll eine prototypische Beschichtungszelle für Mehrquellen- PACVD Prozesse entwickelt werden. Die Arbeit ist wie folgt geplant: zuerst soll unter der Federführung des IWM eine Erhebung des Ist- Zustands und eine Auswahl der Probekörper erfolgen, danach wird die Anlagentechnik modifiziert und weiter entwickelt. Im Mittelpunkt hierbei steht die symmetrische Anpassung und Hochskalierung der von IWM zum Patent angemeldeten ökonomischen Mono PACVD Prozesstechnologie für in situ strukturierte DLC Schichten. Anschließend wird der Prozess entwickelt, dann die Schichten, die anschließend charakterisiert und analysiert werden. In einem weiteren Arbeitsprozess soll eine thermische Nachbehandlung der Schichten entwickelt werden um im Anschluss bauteilähnliche Versuchskörper zu beschichten und anwendungsnahe Tests durchzuführen. In einem letzten Arbeitsplan wird das Projekt dokumentiert und verwertet. Gelingt es die Ziele zu erreichen, können Werkzeug- und Bauteilehersteller, Fertigungsbetriebe und Anlagenhersteller sowie Anlagenbetreiber mit einer Vielfalt von technischen Anwendungen profitieren. Da DLC Schichten in einem wachsenden Markt bereits Anwendung als Schutzschichten (Computer Festplatten, medizinische Implantate, Hochdruckeinspritzdüsen) finden und Plasmadiffusionsverfahren in fast allen Bereichen erfolgreich eingesetzt werden ist zu erwarten, dass auf breiter Basis die Nachfrage nach dieser neuen Klasse von DLC Schichten gelingt.
Das Projekt "IngenieurNachwuchs2012: Einfluss von Bioanteilen und heterogenen Kraftstoffgemischen auf das tribologische Verhalten von C-basierten Dünnschicht- und Verschleißsystemen (BiokraftTriC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Schmalkalden, Fachbereich Maschinenbau durchgeführt. Vorhabensziel: Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der nachhaltigen Verbesserung des Reibungs- und Verschleißverhaltens C-basierter Dünnschichtsysteme für energie- und ressourcen-effiziente automobile Anwendungen. Von höchster Präsenz ist die Nutzung steigender Anteile aggressiv wirkender Biokraftstoffe sowie zunehmender Temperaturen, z.B. im Kraftstoffeinspritzsystem. C-basierte Dünnschichten, wie DLC (diamond-like carbon) sind ausschlaggebend für die Funktion von automotiven Systemen. Um Wirkungsgrade zu verbessern, umweltschonende Minimierung des Kraftstoffverbrauchs umzusetzen und Einsatzgrenzen zu brechen, ist deren strukturelle Anpassung entscheidend. Arbeitsplanung: Zuerst werden Verschleißmechanismen von undotierten a-C:h-Schichten unter praxisrelevanten tribo-korrosiven Biokraftstoffen und Temperaturen geprüft. Die Eigenschaften von dotierten a-C:H, a-C:H:Si und a-C:H:N sollen im zweiten Schritt miteinander verglichen und Entwicklungsperspektiven aufgezeigt werden. Zudem ist geplant, den Kraftstoffen spezielle Additive und Ionen zu zugegeben und deren Einfluss auf das Reibungs- und Verschleißverhalten sowie den Aufbau des Transferfilmes zu ermitteln. Schließlich sollen Tribosysteme (DLC-Schicht, Gegenkörper, ggfs. Additiv) empfohlen werden, die am besten für Anwendungen in Biodiesel und/oder Benzin mit Anteilen an Bio-Kraftstoffen geeignet sind.