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Nachricht
Anwendung und Herausforderungen von DLC-Beschichtungen in Medizinprodukten
Im Gesundheitswesen spielen die Materialeigenschaften von Medizinprodukten eine entscheidende Rolle für die Behandlungseffektivität, wobei die Oberflächentechnik maßgeblich für die Leistungsfähigkeit der Produkte ist. Konventionelle Metallprodukte (z. B. Gefäßstents, orthopädische Implantate, chirurgische Instrumente) stehen vor drei großen klinischen Herausforderungen:
Anwendung von DLC-Beschichtungen in Bauteilen von Verbrennungsmotoren
Verschleiß in Verbrennungsmotoren ist ein unvermeidliches Phänomen im Betrieb und ein entscheidender Faktor für Lebensdauer, Leistung und Zuverlässigkeit. Grundsätzlich bezeichnet Verschleiß den allmählichen Verlust von Oberflächenmaterial an Reibungsflächen durch Oxidation und Korrosion. Beschichtungen spielen bei Motorkomponenten eine wichtige und weitreichende Rolle.
Herstellung von Hochleistungs-TiCN-Beschichtungen mittels HIPIMS
TiCN-Beschichtungen, die amorphen Kohlenstoff und nanokristalline Strukturen kombinieren, weisen im Vergleich zu TiC und TiN eine überlegene Härte, erhöhte Zähigkeit und niedrigere Reibungskoeffizienten auf.1 Aufgrund dieser Eigenschaften finden sie breite Anwendung beim Gewindeschneiden und Bohren und eignen sich besonders für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen und -legierungen.2 HiPIMS nutzt primär den gepulsten Gleichstrom-Entladungsmodus. Während der Entladung induziert eine hohe Triggerspannung eine maximale Leistungsdichte und Stromdichte, was zu einem starken Anstieg der Plasmaelektronendichte führt. Die erhöhte Elektronendichte steigert die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen zwischen gesputterten Atomen und Elektronen und ermöglicht so hohe Ionisierungsraten (20–100 %).3 Die hohe Plasmadichte basiert auf der maximalen Leistungsdichte und dem niedrigen Tastverhältnis. Beim Pulsschalten kollidieren Plasmapartikel und tauschen Ladungen aus, ohne das Targetmaterial zu sputtern. Dadurch wird die Wärmeentwicklung reduziert und ein Risswachstum der Keramiktargets durch Überhitzung verhindert.4 Die HiPIMS-Technologie vereint somit die Vorteile von Gleichstrom-Magnetron- und Kathodenbogenverfahren und erzielt hohe Ionisierungsraten bei gleichzeitiger Vermeidung der Metallpartikelbildung. Hohe Ionisierungsraten und Stromdichten verbessern effektiv die Qualität der Beschichtung, reduzieren die Oberflächenrauheit und erhöhen die Haftung und Dichte des Films⁵. Darüber hinaus verbessern hohe Ionisierungsraten die Partikelbeugungseigenschaften und beheben so effektiv Probleme mit ungleichmäßiger Schichtdicke auf komplexen Werkstückoberflächen. In dieser Arbeit wurde eine Reihe von TiCN-Beschichtungen mittels HiPIMS-Technologie auf der Oberfläche einer Hartmetalllegierung hergestellt, um den Einfluss der Leistungsvariation auf den Kohlenstoffgehalt, die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung zu untersuchen. Abschließend wurden Gewindeschneidversuche durchgeführt, um die tatsächliche Schneidleistung der TiCN-Beschichtung zu ermitteln.
Die Anwendung von Beschichtungen in der Halbleiterindustrie
Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Halbleiterindustrie, in der die Prozesstechnologien bis zu 3 nm und darunter fortgeschritten sind, sind die Anforderungen an Halbleiterbauteile immer strenger geworden.
Einfluss der Vorspannung auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften von AlCrN/TiSiN-Nanokompositbeschichtungen
Zusammenfassung: Mittels AIP+HiPiMS-Technologie wurden mehrlagige AlCrN/TiSiN-Kompositbeschichtungsfilme mit Funktionsschichtvorspannungen von 40 V, 80 V, 120 V und 150 V hergestellt. Oberflächentropfen wurden mittels SEM beobachtet, Beschichtungshärte, Haftung und Spannung gemessen sowie Schneidversuche durchgeführt, um den Einfluss der Funktionsschichtvorspannung auf die Beschichtungseigenschaften zu untersuchen. Es zeigte sich, dass mit steigender Vorspannung der Funktionsschicht die Anzahl der Tropfen zunächst abnimmt und dann wieder zunimmt, während Härte und Haftung zunächst zunehmen und dann wieder abnehmen. Härte und Haftung erreichen bei 120 V ihr Maximum von 34,6 GPa bzw. 117,5 N. Die innere Spannung steigt mit zunehmender Substratvorspannung der Funktionsschicht. Die Ergebnisse der Schneidversuche zeigen, dass die längste Standzeit bei einer Funktionsschichtvorspannung von 120 V 8 Stunden beträgt.
Der Einfluss der Magnetfeldstärke des TiSi-Targets auf die Eigenspannungen der mittels Lichtbogen-Ionenplattierung abgeschiedenen TiAlSiN-Hartbeschichtung
Referenz: CHEN YF, GUO ZM, HUI Y, et al. Der Einfluss der Magnetfeldstärke des TiSi-Targets auf die Eigenspannungen von TiAlSiN-Hartmetallschichten, die mittels Lichtbogen-Ionenplattierung abgeschieden wurden [J]. Vacuum and Cryogenics, 2024, 30 (1): 57–63.
Highlights im Rückblick | Die Huasheng CCMT-Ausstellung und die Konferenz zur Produkteinführung waren ein voller Erfolg
Vom 8. bis 12. April 2024 wurde die 13. China International Machine Tool Exhibition (CCMT2024) im Shanghai New International Expo Center in Pudong feierlich eröffnet! Die diesjährige Ausstellung stand unter dem Motto „Fokus – Digital • Vernetzt • Intelligente Fertigung“, umfasste 17 Ausstellungshallen und lockte fast 2.000 internationale Aussteller von Werkzeugmaschinen und Werkzeugen an.
Hocheffiziente und verschleißfeste HFR410-Beschichtung: Eine innovative Lösung für Herausforderungen in der Leiterplattenverarbeitung
Diamant ist bekannt für seine hohe Härte und hervorragende Verschleißfestigkeit. Bei der Bearbeitung von Graphitmaterialien, Zahnprothesen, Leiterplatten (PCBs), neuen Aluminiumwerkstoffen für die Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie Verbundwerkstoffen treten jedoch häufig Probleme wie hoher Verschleiß, Bruchgefahr, Anhaften am Werkstückmaterial, geringe Effizienz und hoher Verbrauch auf. Die HFR410-Beschichtung bietet eine effiziente Lösung für diese Anwendungsbereiche. Sie eignet sich nicht nur für ein breites Spektrum an Arbeitsbedingungen und Hightech-Materialien, sondern ermöglicht auch individuelle Lösungen für unterschiedliche Anwendungen und optimiert so die Anwendungserfahrung der Kunden.
Durchbrüche bei der Bewältigung der Verarbeitungsschwierigkeiten von Titanlegierungen
Mit dem Fortschritt der Titangewinnungstechnologie ist die Titanproduktion kontinuierlich gestiegen [4], während der Preis stetig gesunken ist. Dennoch sind Titanlegierungen im Alltag noch selten anzutreffen und gelten weiterhin als Inbegriff von Luxus und Genuss. Dies liegt daran, dass die hervorragenden Eigenschaften von Titanlegierungen auch zahlreiche Schwierigkeiten bei ihrer Verarbeitung und Herstellung mit sich bringen.