Untersuchung des Einsatzes der PVD-Schichttransplantation zur Generierung neuartiger Oberflächen und Eigenschaften bei der Mikrobauteilfertigung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass der neu entwickelte Prozess der PVD-Schichttransplantation für unterschiedliche Anwendungen funktioniert und so neue Möglichkeiten sowohl in der Bauteilherstellung als auch in der Werkzeugfertigung eröffnet. Es stellte sich während der Projektlaufzeit heraus, dass die Abformung von optisch relevanten Strukturen durch die PVD-Schichttransplantation ein höheres Verwertungspotenzial aufweist, als die Mikrobauteilfertigung. Nichtsdestotrotz konnten auch bei der Mikrobauteilfertigung erfolgreich die PVD-Schichttransplantation eingesetzt werden, um z.B. mikrostrukturierte Zahnräder herzustellen. Es konnten auch großflächigere aber mikrostrukturierte Oberflächen mit einer hohen Qualität abgeformt werden, wie es am Beispiel der Fresnellinsen gezeigt wurde. Die PVD-Schichttransplantation ist somit zur Bauteilherstellung geeignet. Zusätzlich zu der Bauteilherstellung konnte die PVD-Schichttransplantation dazu verwendet werden, hochgenau strukturierte Prägewerkzeuge herzustellen, mit denen sich z.B. Hologramme in TiAl6V4 Oberflächen prägen lassen. Der Aspekt der Werkzeugherstellung ist besonders im Hinblick auf eine potenzielle Verwertung interessant, da bei Werkzeugen eine eventuelle Kostensteigerung bei einer deutlichen Qualitätssteigerung auf eine größere Akzeptanz trifft als bei der Bauteilfertigung, wo für jedes Bauteil jeweils eine PVD-Schicht transplantiert werden muss. Eine gezielte Schichtentwicklung transplantationsfähiger Schichtsysteme, z.B. für die Herstellung von optischen Prägewerkzeugen, könnte die hier vorgestellte neue Technologie auch für anwendungsbezogene Projekte interessant machen. Um die durch den Transplantationsprozess entstehenden, neuen Effekte (z.B. durch Umdrehen der Beschichtung) genauer zu verstehen, bedarf es weiterer Forschungsarbeiten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- PVD-Schichttransplantation - hochgenaue, strukturierte Oberflächen & Mikrobauteil-Oberflächen-Veredelung, Tagunungsband zum 13. Werkstofftechischen Kolloquuium in Chemnitz. Schriftenreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen (Vol. 37) Chemnitz: Eigenverlag, 2010, S. 86 – 91
Dellinger, P.; Bach, Fr.-W.; Möhwald, K.
- Bauteilpanzerung Oberflächenstrukturierung durch PVD-Schichttransplantation, In: B. Wielage ( (Hg.): Tagunungsband zum 15. Werkstofftechischen Kolloquuium in Chemnitz. Schriftenreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen (Vol. 47) Chemnitz: Eigenverlag, 2012, S. 452–457
Dellinger, P.; Möhwald, K.
- Obeflächenveredelung durch Metall-Kapillardruckgießen; In: Mikroproduktion 2012/03, S. 62–67
Bach, Fr.-W.; Dellinger, P.; Holländer, U.; Möhwald, K.; Prehm, J.
- Nano and Micro Structuring of PVD Surfaces by Using the Thin Film Transplantation Technology, 9th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2013), Jejo (Korea), 25-30.08.2013
Dellinger, P.; Möhwald, K.; Maier, H. J. ; Bach, Fr.-W.
