Verschleißschutzschichten auf metallischen Werkzeugen

Die tribologische Belastbarkeit heutiger Plastifiziereinheiten ist nicht zuletzt durch die Werkstoffauswahl begrenzt, so dass die technische Weiterentwicklung der Komponenten in hohem Maße von der Werkstoffentwicklung als Schlüsseltechnologie abhängt. Die Fortschritte im Bereich der Werkzeugbeschichtungen auf Basis von CVD- bzw. PVD-Verfahren bewirken mehr und mehr die Verwendung im Bereich der kunststoffverarbeitenden Maschinen. Von Interesse sind insbesondere die diamantartigen, mehrlagigen Kohlenstoffschichten (DLC-Schichten). Die hohe Härte dieser Schichtsysteme prädestiniert sie für den Einsatz als Verschleiß- und Korrosionsschutzschichten in hochabrasiven und hochkorrosiven Polymerschmelzen.

Allerdings wirkt sich hohe Prozesstemperatur bei der Schichtabscheidung und bestimmte Werkstoffbehandlungen der Stähle nachteilig auf die Herstellung von CVD-/PVD- oder DLC-Schichten aus. Beim Überschreiten der Anlasstemperatur und anschließenden Abkühlen kann es zu einer Veränderung des Stahlgefüges kommen, was einen Verzug oder den Verlust an Härte des Stahlsubstrates bedeuten kann.

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird eine Auswahl geeigneter Stähle bzw. Hartmetalle bezüglich der Haftung zwischen Beschichtung von Werkzeugen und Substrat-Stahl untersucht. Dementsprechend besteht die wissenschaftlich-technische Problemstellung dieser Arbeit darin, die Einsetzbarkeit verschiedener neuartiger Multilagen-Beschichtungen für Schnecken- und Zylindermaterialien zu testen und grundlegende Erkenntnisse über diese Schichtsysteme zu erlangen.