Plasmachemikalische Abscheidung mittels Vakuum‐Arc‐Entladungen – Aufbringung von Schichten in zylindrischen Hohlräumen
Der Beitrag diskutiert verschiedene Aspekte verschleißschützender Beschichtungen auf den Kupferanoden leistungsstarker Generatoren. Aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften wurde Titancarbid als Schichtmaterial gewählt und unter Einsatz von Benzoldämpfen von Titantargets gesputtert. Die dabei eingesetzte Plasma‐Arc‐Anordung und die bei der Beschichtung der komplex geformten Anoden ablaufenden plasmachemikalischen Prozesse werden detailliert beschrieben.
Zur Wahl geeigneter Beschichtungsparameter wurde ein Model der Ausbreitung des Plasmas in den Hohlräumen der Kupferanode erarbeitet und experimentell an Anordnungen mit unterschiedlichen Hohlraumdurchmessern überprüft.
Der Schichtbildungsprozess wurde mittels Optischer Emissionsspektroskopie (OES) überwacht und Spektrallinien der relevanten Spezies aufgezeichnet. Die Elementverteilung über die Schichtdicke wurde direkt nach der Beschichtung und nach Ausheilen im Vakuum ermittelt, die Ergebnisse von Röntgenbeugung und Mikroschnitte der Schichten werden vorgestellt.
Im Endergebnis gelang eine Prozessentwicklung zur Abscheidung qualitative hochwertiger Schutzschichten auf Werkstücken mit komplexen Geometrien.