Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
Laser-Arc-Technologie
Mit der Laser-ArcTM-Technologie wurde am IWS eine inzwischen vielfach erprobte Technologie speziell für die Abscheidung von ta-C Schichten entwickelt. Dabei wird eine gepulste Vakuumbogenentladung jeweils durch einen kurzen Laserpuls an einer definierten Stelle der Kathodenwalze aus Grafit gezündet und somit ein Plasma aus durchweg ionisierten hochenergetischen Kohlenstoffteilchen erzeugt. Durch Überlagerung der linearen Verschiebung des Laserfokus mit der Kathodenrotation wird sowohl eine homogene Beschichtung über die gesamte Höhe als auch ein gleichmäßiger Abtrag der Kathodenwalze ermöglicht.
Um eine Unabhängigkeit von der Beschichtungsgrundanlage zu gewährleisten, wurde die Laser-ArcTM-Technologie in einem Modulkonzept umgesetzt, d.h. die Kohlenstoffplasmaquelle ist in einer separaten Kammer angeordnet. Der entwickelte Modultyp LAM 500 wurde mit einer Beschichtungshöhe von 500 mm so ausgelegt, dass es vorzugsweise an den in der PVD-Lohnbeschichtung vielfach verwendeten Batch-Coatern mit vergleichbarer Höhe eingesetzt werden kann. Die Kammer des Laser-Arc-Moduls wird dazu über einen Rechteckflansch in die Beschichtungsanlage integriert. Damit bleiben alle Grundfunktionen der PVD-Anlage (Vakuumerzeugung, Bauteilbewegung, Plasmareinigung, Standardtechnologien zur Hartstoffbeschichtung) weiterhin nutzbar und werden mit den neuen Möglichkeiten zur Abscheidung von ta-C-Schichten kombiniert.