Mittels chemischer Gasphasenabscheidung Ti(B,C,N) beschichtete Werkzeuge zum Fräsen von Titanlegierungen

TiB2 Schichten bilden mit ihren Druckeigenspannungen eine Ausnahme unter den mittels chemischer Gasphasenabscheidung synthetisierten Schichten, die für gewöhnlich Zugeigenspannungen aufweisen. Nicht nur deshalb werfen diese Schichten eine Vielzahl an wissenschaftlich hochinteressanten Fragestellungen auf. Der Einfluss der Beschichtungsparameter auf die Schichtmikrostruktur ist hier noch nicht gut verstanden, was die Entwicklung von Multilagenstrukturen oder das Einbringen von weiteren Elementen zu einer Herausforderung macht.

Mittels chemischer Gasphasenabscheidung Ti_1-xAl_xN beschichtete Werkzeuge: Auslotung der Anwendungsgebiete

Während die Abscheidung von Ti_1-xAl_xN mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD) seit mehreren Jahrzehnten State-of-the-art ist, steckt die Abscheidung von Ti_1-xAl_xN mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) noch in den Kinderschuhen. Mittels CVD werden komplett unterschiedliche Mikrostrukturen erzeugt als mit PVD, was auch andere Anwendungsgebiete für diese Schichten denkbar macht. Die gezielte Einstellung der Mikrostruktur und die Einbringung von zusätzlichen Elementen bietet hier noch so manche Herausforderung.

Mittels chemischer Gasphasenabscheidung α-Al₂O₃ beschichtete Werkzeuge zum Drehen von Stahl und Gusseisen

Zwischen α-Al₂O₃ Schicht und Substrat befindet sich typischerweise ein Unterbau aus einer TiN Barriereschicht, einer TiCN Basisschicht und je einer hauchdünnen Anbindungs- Oxidations- und Nukleationslage. Jede dieser Lagen hat Einfluss auf das Wachstum der Al₂O₃ Schicht. Deshalb sollen die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Beschichtungsparameter und Mikrostruktur untersucht werden. Ein weiterer Fokus wird auf der Einbringung von zusätzlichen Legierungselementen liegen. Einerseits soll hier die Möglichkeit der Einbringung evaluiert werden, anderseits natürlich auch der Einfluss der Legierungselemente auf die Mikrostruktur und in weiterer Folge auf die Eigenschaften und das Einsatzverhalten der beschichteten Werkzeuge.

Mittels kathodischer Lichtbogenverdampfung Nitrid beschichtete Werkzeuge zum Fräsen und Drehen von Stahl

Zusätzlich zur Weiterentwicklung von Schichtzusammensetzung und -architektur von Ti_1-xAl_xN-basierenden Schichten, sollen neue alternative Schichtmaterialien wie beispielsweise Cr_1-xTa_xN erforscht werden.