Tribologische und Funktionale Schichten

An PVD-Anlagen auf Industrieniveau werden neue Beschichtungslösungen für tribologische und funktionalisierte, diamantartige Kohlenstoffschichten entwickelt.
© Jürgen Jeibmann/Fraunhofer IWS
An PVD-Anlagen auf Industrieniveau werden neue Beschichtungslösungen für tribologische und funktionalisierte, diamantartige Kohlenstoffschichten entwickelt.

Mit Laser-Arc-Technik im industriellen Maßstab werden diamantartige Kohlenstoffschichten (ta‑C) für verschiedenste Kunden-Anwendungen entwickelt. Wir sind Vorreiter für die ta‑C‑Abscheidung mit hoher Beschichtungsrate, homogener Schichtdickenverteilung und dauerhafter Prozessstabilität. Mittels einer speziellen modularen Plasmafiltertechnik werden glatte, nahezu defektfreie Schichten erzeugt. Spezielle Haftschichtdesigns ermöglichen die Abscheidung von bis zu 100 µm dicken ta‑C‑Schichten. Durch die Verdampfung von Komposit-Grafiten können verschiedenste Dotierungen eingestellt und damit ta‑C:X‑Schichten mit unterschiedlichsten funktionalen Eigenschaften versehen werden. Mit der Laser-Arc-Technik lassen sich auch dichte, robuste MoS2-Schichten herstellen, die konventionell gesputterten Schichten deutlich überlegen sind.

Unser Leistungsangebot umfasst:

  • Extrem verschleißfeste ta‑C-Schichten für Gleitkomponenten und Werkzeuge
  • Funktionalisierte ta‑C:X-Schichten für elektrische/elektrochemische Anwendungen, z.B. Bipolarplatten, Elektroden und Sensoren
  • Robuste MoS2-Schichten für tribologische Vakuumanwendungen
  • Anpassung der Laser-Arc-Technik an Industrie-Anforderungen (z. B. Inline-Beschichtung)

Forschungsschwerpunkte

 

Laser-Arc-Beschichtung

Mit langjähriger Laser-Arc-Erfahrung sind wir weltweit führend in ta‑C-Schichten: stabile Prozesse, uniforme Dicken, effiziente Partikelfilterung.

 

Tribologische ta‑C-Schichten

Optimales Schichtdesign für beste Haftung auf Stahl, Hartmetall und Polymeren. Weniger Verschleiß, geringere Reibung bis hin zur Supraschmierung.

Funktionalisierte ta‑C:X-Schichten

Kombination diamantähnlicher Beständigkeit mit elektrochemischer Funktion. Wir entwickeln leitfähige Kontakt-, Elektroden- und Sensorschichten.

Highlights und wissenschaftliche Expertise

 

Tribology Innovation Center Dresden (TICD)

Tribologische Beschichtungen und Oberflächenmodifikationen – Kompetenz in Reibungsminderung und Verschleißschutz

Publikationen

Erhalten Sie einen Einblick in die aktuellen Publikationen des Fraunhofer IWS zu tribologischen und funktionalen Schichten.

Projekte

Fraunhofer-Max-Planck-Kooperationsprogramm

TritiumStopp

Permeationsdichte Schichtsysteme als Tritium-Barrieren in Fusionsanwendungen
Laufzeit: 2025–2028

EU M-ERA-NET-Projekt

LUBRICOAT

Vakuumbogenabscheidung von MoS2/ta‑C-Schichten und mechanisch-tribologische Prüfung
Laufzeit: 06/2021–05/2025

Fraunhofer-Projekt

SUPRASLIDE

Das Baukastensystem für supraschmierende Werkstoffe und nachhaltige Schmierstoffe
Laufzeit 04/2021–09/2024 

BMWK-Projekt

CHEPHREN

Ultraglatte und supraschmierende Schichten für Komponentenanwendungen
Laufzeit: 09/2021–08/2024

Presse und Medien

 

Presseinformation / 24.6.2025

Tritiumverluste stoppen: Neue Schutzschichten für die Fusionsenergie

Innovative Barriereschichten für Kernfusions-Reaktoren

 

Presseinformation / 12.10.2021

Supraschmierung verbannt Reibung aus Motoren

Fraunhofer IWS arbeitet an Maschinen, die kaum noch Energie als Abwärme vergeuden