Untersuchung des neu entwickelten Verfahrens der PVD-Schichttransplantation

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Bauteile und Werkzeuge erhalten häufig PVD-Beschichtungen zur Oberflächenoptimierung, darunter Verschleißschutzschichten wie Titannitrid und Chromnitrid. Die PVD-Beschichtung im µm-Maßstab ist komplex und oft durch Kanteneffekte und Eigenspannungen erschwert. Um die Vorteile von PVD-Beschichtungen auch für kleine Strukturen nutzbar zu machen, wurde das Verfahren der PVD-Schichttransplantation entwickelt. Dabei lassen sich PVD-Beschichtungen unter kontrollierten Bedingungen von ihrer ursprünglichen Oberfläche ablösen und auf verschiedene Trägersysteme transplantieren, einschließlich Bauteilen und Werkzeugen. Die Topographie der ursprünglichen Oberfläche wird dabei mit übertragen, ohne die Trägersysteme durch die Depositionsbedingungen zu beeinflussen. So können PVD-Schichten bei hohen Temperaturen hergestellt und auf temperaturempfindliche Materialien wie Kunststoffe transplantiert werden, was mit herkömmlichen Methoden nicht möglich ist. In dieser Arbeit werden verschiedene PVD-Schichtkombinationen und Transplantationsmethoden untersucht. Es wird demonstriert, dass PVD-Schichten durch Löten, Kleben und andere Verfahren transplantiert werden können. Zudem zeigt die Schichttransplantation, dass die Herstellung von Bauteilen im µm-Maßstab ohne Beeinflussung der Abmessungen möglich ist. Abschließend werden Anwendungsfelder wie holographisch strukturierte Prägewerkzeuge und magnetisierbare Schichtsysteme vorgestellt.