02 Mars 2012  |  Technique des plasmas
Publié dans Oberflächen POLYSURFACES 01/2012

Hochwertige schwarze Oberflächen

Dr. Marcus Kuhn

Hochwertige, dekorative Oberflächen von Produkten des Konsum- und Luxusgüterbereichs haben neben dem hohen Designanspruch auch die Anforderung an eine langfristige mechanische Stabilität. Technisch und edel anmutende schwarze Oberflächen lassen sich dabei über moderne Beschichtungstechniken auch auf Gebrauchsgegenständen realisieren.
 
Les exigences posées aux surfaces décoratives de grande valeur du domaine du luxe et de la consommation sont, à côté d'un design irréprochable, une stabilité mécanique à long terme. Des techniques de revêtement modernes permettent de réaliser des surfaces noires d'aspect noble, également sur des objets d'utilisation technique.
 
 
Die Materialklasse der diamantähnlichen Kohlenstoffe konnte lange Zeit nur im Verborgenen ihre herausragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften unter Beweis stellen. Derartige Beschichtungen, die in unterschiedlichsten Modifikationen auch unter dem Überbegriff DLC für Diamond Like Carbon bekannt wurden, sind ursprünglich für den Verschleissschutz in Anwendungen wie dem Rennsport, der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik entwickelt worden. Mit ihrem edlen technischen Look in Schwarz können sie nun auch die Herzen der Designer und Liebhaber von Hightech-Accessoires oder -Sportgeräten erobern.

Hochglanzpoliert-tiefschwarz bis satiniert-anthrazit
Die funktionellen Vorzüge solcher Dünnschichten, die einerseits nur eine Schichtdicke von wenigen Mikrometern besitzen, andererseits aber doppelt bis dreifach so hart wie gehärteter Stahl sind, liegen in einer hohen Verschleiss- beziehungsweise Kratzbeständigkeit sowie einer sehr guten chemischen Beständigkeit. Daneben bieten sie auch Eigenschaften, wie einen extrem geringen Reibwert, die vor allem für die technischen Anwendungen auf Stahl oder Hartmetall sehr wichtig sind. Über eine geeignete Schichtarchitektur und Herstellverfahren lassen sich derartige Hartstoffschichten auch auf weichere Metalloberflächen wie Edelstahl, Titan oder Aluminium als gestaltende Schutzschicht übertragen. Die Oberflächen dieser Materialien, die gerade im Konsum- und Luxusgüterbereich häufig eingesetzt werden, verkratzen normalerweise aufgrund ihrer geringen Härte sehr schnell und verlieren damit ihre ursprüngliche Schönheit.
Durch eine schwarze «axydeco»-Beschichtung auf Basis von DLC kann Design und Haltbarkeit verbunden werden. Im Zusammenspiel mit der Topographie der beschichteten Komponente ergeben sich dadurch ästhetische Kombinationen von hochglanzpoliert-tiefschwarzen bis hin zu satiniert-anthrazitfarbenen Oberflächen. Derartig hochwertige und dekorative Oberflächen schmücken beispielsweise Luxusartikel wie mechanische Armbanduhren aus Edelstahl oder Titan oder finden Einzug ins Interieur von edlen Sportkarossen. Gerade bei diesen Anwendungen spiegeln sie auf ideale Weise deren Symbiose aus Technik und Emotionen wider.

Verwandlung in eine schwarze Schönheit
Hinter der schwarzen Oberflächenschönheit verbirgt sich modernste Plasmatechnik. So ermöglicht das «Plasmaimpax»-Verfahren eine Schichtabscheidung über Plasmaquellen im Vakuum aus der Gasphase. Es handelt sich dabei um eine Hybridtechnik aus plasmaaktivierter Niedertemperatur-CVD und Ionenimplantation. Damit lassen sich einerseits die schwarzen Kratzschutzschichten auf Basis von diamantähnlichem Kohlenstoff aufbringen und andererseits auch Oberflächenmodifizierungen durch Ionenimplantationen zur Steigerung der Oberflächenhärte durchführen. Die Ionenimplantationen können gerade auch bei weichen Grundmaterialien zum Aufbau einer zusätzlichen und gradiert eingebrachten Stützschicht unterhalb der schwarzen Kratzschutzschicht eingesetzt werden. Es lassen sich in diesem Fall Härtesteigerungen im oberflächennahen Bereich von 6 bis 15 GPa erreichen. Im Vergleich dazu hat ein ungehärteter Edelstahl oder Titan eine Härte von 2 bis 4 GPa. Die diamantähnlichen Kohlenstoffschichten (DLC) lassen sich darauf in einem Härtebereich von 7 bis 25 GPa aufbauen. Neben diesen hervorragenden mechanischen Eigenschaften zeigt DLC auch den Vorteil einer hohen chemischen Beständigkeit (Korrosionsresistenz) sowie einer guten Körperverträglichkeit. Das Material beinhaltet keine allergieauslösenden Metalle und ist über das «Plasmaimpax»-Verfahren auch als hervorragende Barriereschicht, zum Beispiel als Schutz gegenüber Nickelanteilen in Stahl, einsetzbar.
Die AxynTeC Dünnschichttechnik GmbH als Hersteller von DLC-Schichten bietet auf Basis seiner Plasmabeschichtungsverfahren neben der Lohnveredelung von Bauteilen auch die Beratung und Entwicklung kundenspezifischer Beschichtungen bis hin zur Produktion und dem Verkauf von Beschichtungsanlagen aus einer Hand an. Die DLC-Schichten gibt es für die dekorativen Anwendungen unter der Produktbezeichnung «axydeco» in den zwei Farbtypen anthrazit und schwarz.
 
 
Dr. Marcus Kuhn
Geschäftsführer
AxynTeC Dünnschichttechnik GmbH
Am Mittleren Moos 48
D-86167 Augsburg
Tél: +49 821 74 99 91 40
Télécopie: +49 821 74 99 91 44
Email: info@axyntec.de
www.axyntec.de


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