Chrom-Kohlenstoff-Nanodispersionsschichten
Fahrzeuge tragen in hohem Maße zur Partikelemission bei. Diese Partikel treten dabei nicht nur in den Abgasen auf, sondern werden auch durch den Motor und durch den Reifenverschleiß erzeugt. Die Emissionsgrenzwerte für Fahrzeuge in Europa werden immer strenger. Fahrzeughersteller müssen, um diese Grenzwerte einhalten zu können, neue Technologien entwickeln. Die Teilnehmer des NANOCOAT-Projekts, das teilweise durch das GROWTH-Programme der EU finanziert wurde, untersuchten, inwieweit neue Beschichtungen die Leistungsmerkmale von Motorbauteilen verbessern können. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahlentechnik in Dresden, eine führende Forschungseinrichtung auf dem Gebiet der Tribologie, leitete die Entwicklung einer Chrom-Kohlenstoff-Nanodispersionsschicht (Cr+C-ND). Die Wissenschaftler des Instituts kombinierten das Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD, Physical Vapour Deposition) mit einer Vakuum-Lichtbogenentladung, um extrem dünne Schichten abscheiden zu können. Durch Labortests konnten im Vergleich zu herkömmlichen Kohlenstoffschichten eine höhere Härte, ein besserer Rissbildungswiderstand und ein erhöhter Oxidationswiderstand ermittelt werden. Durch den niedrigeren Reibkoeffizienten der Cr+C-ND-Schicht, ist sie insbesondere bei Trocken- oder Mischschmierung im Rahmen von Anwendungen vorteilhaft, bei denen Reibung eine große Rolle spielt. Die Cr+C-ND-Schicht kann problemlos auf metallische Substrate mit komplexer Geometrie wie Motorbauteilen abgeschieden werden. Durch die Verwendung einer gepulsten Lichtbogenentladung waren zudem höhere Abscheidungsraten möglich. Aufgrund der bemerkenswerten Ergebnisse im Rahmen des NANOCOAT-Projekts, hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahlentechnik für diese neue Beschichtung Patentschutz beantragt.
