OberflächenCentrum DOC^®

Das Dortmunder OberflächenCentrum DOC^® entwickelt maßgeschneiderte Beschichtungen, die in kontinuierlichen Verfahren auf Stahlband applizierbar sind. Vorrangiges Entwicklungsziel ist die Verbesserung von Funktionen wie Korrosionsbeständigkeit, Kratzfestigkeit, elektrische Leitfähigkeit oder Reinigungseigenschaften.

Das Fraunhofer IWS ist als Kooperationspartner direkt am DOC^® mit einer Projektgruppe vertreten. Schwerpunkte der Entwicklungstätigkeiten dieser Gruppe liegen in der Beschichtung von Oberflächen mittels PVD, PACVD sowie Spritzverfahren und in der Lasermaterialbearbeitung.

Forschungsergebnisse

Ein herausragendes Ergebnis dieser Zusammenarbeit sind neuartige Zink-Legierungsüberzüge (ZE-Mg). Sie vereinen bei einer Halbierung der Überzugsdicke die sehr gute Korrosionsbeständigkeit bewährter Zinküberzüge mit einer wesentlich verbesserten Laserschweißeignung. Außerdem wurden Hybrid- und Kombinationsprozesse entwickelt, insbesondere das Hybridschweißen von hochfesten Stahlbaukomponenten. Auch Kombinationen aus Reinigen und Schweißen oder aus Schweißen und Nachverzinken sind möglich.

Oberflächenveredlung

Darüber hinaus bietet die Fraunhofer-Projektgruppe auf einer Fläche von 1100 m² eine Reihe sich ergänzender Verfahren zur Oberflächenveredlung an. Mit modernster Anlagentechnik werden Spritzschichten mit dem preisgünstigen Lichtbogendrahtspritzverfahren auch unter sauerstofffreien Bedingungen (Vakuumkammer) und in Kombination mit Festkörperlasern hergestellt. Zudem können hoch beanspruchte Bereiche von Bauteilen und Werkzeugen mit dem Laserauftragschweißen gezielt mit millimeterdicken Verschleißschutzschichten gepanzert werden.

Aber auch im Vakuum lassen sich metergroße und tonnenschwere Teile mit nano- bis mikrometerdicken Höchstleistungsschichten versehen, z. B. mit Diamor^®-Schichtsystemen mit dem kostengünstigen und robusten spArc^®- Verfahren. Diese Schichten zeichnen sich durch eine überragende Härte und exzellente Gleiteigenschaften aus und können bei Temperaturen unter 150 °C mit hohen Raten abgeschieden werden. Schichtsysteme mit zusätzlichen Korrosionsschutzfunktionalitäten sind in der Entwicklung.

Lösungen für die Industrie

Die breite Palette dieser Verfahren, die sich teilweise untereinander kombinieren lassen, stellen zusammen mit dem Knowhow des Fraunhofer IWS sicher, dass TKSE, TKSE-Kunden und andere industrielle Kunden technisch und wirtschaftlich optimale Problemlösungen bekommen. Mit Hilfe neuartiger, kompakter und mobiler Festkörperlaser hoher Strahlqualität bis 8 kW Laserleistung ist es möglich, sowohl Verfahrensentwicklungen als auch »Trouble shooting« direkt beim Industriekunden zu realisieren und kurzfristig produktionsnah umzusetzen.