Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Mit Niederdruckplasma kostengünstig Oberflächen modifizieren und beschichten
Niederdruckplasma bietet verschiedenste Möglichkeiten der Oberflächenmodifikation. Sie reichen von der Aktivierung, über die Feinreinigung bis zur maßgeschneiderten Funktionsbeschichtung. Die Niederdruck-Plasmaprozesse zeichnen sich durch geringe Kosten, einen minimalen Materialverbrauch sowie eine hohe Prozesssicherheit aus. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrenstechnik ist ihre Anpassungsfähigkeit an Produktveränderungen. So können beispielsweise Material- oder Geometrieänderungen schnell und problemlos umgesetzt werden. Durch den Einsatz großvolumiger Anlagen ist es zudem möglich, eine Vielzahl von Bauteilen gleichzeitig zu behandeln, so dass die Total Cost of Ownership (TCO) gering ist.
Das Fraunhofer IFAM verfügt über einen breiten Erfahrungsschatz in der zielgerichteten Entwicklung von Plasmaprozessen, gepaart mit praktischer Erfahrung im Hinblick auf die technische und wirtschaftliche Machbarkeit. Gestützt werden die Arbeiten durch exzellente Möglichkeiten der Schicht- und Oberflächenanalytik. Damit gelingt es, die Schichtsysteme an die unterschiedlichsten Kundenanforderungen anzupassen. Abgestimmt auf die Plasmaprozesse entwerfen und bauen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zudem kundenspezifische Pilotanlagen.
Kundenspezifische Überführung von Plasmaprozessen auf Produktionsanlagen
Plasmaprozesse stellen individuelle, technologisch hochwertige Systemlösungen für die Oberflächenbearbeitung von Produkten dar. Daher erfordert diese Fertigungstechnik für den ökonomischen und prozessoptimierten Einsatz eine auf das Bauteil und die Fertigungsrandbedingungen angepasste Anlagentechnik.
Um einen hohen Warendurchsatz sicherzustellen, spielt die Größe und Gestaltung der Produktionsanlagen bei Niederdruck-Plasmaprozessen eine wesentliche Rolle. Zentrale technische Aspekte, die dabei berücksichtigt werden müssen, sind die Elektroden- und Warenhaltergestaltung sowie das Gasflussmanagement, um die Schichtgüte an jedem Punkt sicherzustellen.
Das Fraunhofer IFAM verfügt über langjährige Erfahrung bei der Aufskalierung von Plasmaprozessen auf Produktionsanlagen. Mit dieser Expertise können mit geringstmöglichem Risiko beispielweise großvolumige Anlagen entworfen und gebaut oder auch schnelle Beschichtungsprozesse auf kleine, kostengünstige Anlagen übertragen werden.
Pilotanlagen für unterschiedlichste Ansprüche
Um die für Sie entwickelten Plasmaprozesse problemlos in Ihr Unternehmen zu transferieren, konzeptionieren und bauen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Fraunhofer IFAM kundenspezifische Niederdruckplasma-Pilotanlagen bis zu mehreren Kubikmetern Größe. Dieses Angebot wird durch die Entwicklung, den Bau und den Test von produktspezifischen Elektroden- und Gasführungssystemen gestützt. Zudem beraten wir Sie gerne bei der Erstellung eines Qualitätssicherungskonzepts. Wir bieten Ihnen vielfältige Hilfestellungen, z. B. in Form von automatisierten Servicetools zur Kontrolle und Einstellung des Mess-Equipments, um reproduzierbare Prozesse im Serienbetrieb sicherzustellen. Die Entwicklungsleistungen zur Integration in bestehende Fertigungslinien und zur vollständigen Automatisierung sind ebenfalls in unserem Angebot inbegriffen. Auch die fachgerechte Schulung Ihrer Mitarbeiter gehört zu unserem Service dazu.
Niederdruckplasma-Anlagen: Kostengünstig und langlebig
Charakteristisch für Niederdruckplasma-Anlagen sind ihre geringen Betriebskosten und ihre Langlebigkeit. Hierdurch sind wesentliche Aspekte für die Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit der Anlage gegeben. In der Regel ist kein spezieller Aufwand für die Sicherheit und den Arbeitsplatzschutz notwendig. Durch die Aufzeichnung aller prozessrelevanten Steuergrößen ist der Nachweis einer qualitätsgesicherten Fertigung gegeben.
Für Sie zusammengefasst: Unser Portfolio im Bereich PECVD-Prozessentwicklung und -Anlagenbau auf einen Blick:
- Umfassende Beratungs- und Analytikdienstleistung
- Entwicklung maßgeschneiderter Niederdruckplasmaprozesse in Abstimmung mit dem Kunden
- Konzeption und Bau von Niederdruckplasma-Pilotanlagen bis zu mehreren Kubikmetern Größe, abgestimmt auf den entwickelten Prozess
- Entwicklung, Bau und Test von produktspezifischen Elektroden- und Warenaufnahmesystemen
- Erstellung eines Gasflussmanagementsystems auf Basis von Gasflusssimulationen
- Beratung bei der Erstellung eines Qualitätssicherungskonzepts
- Sicherstellung reproduzierbarer Prozesse auf allen Ebenen, z. B. durch automatisierte Servicetools zur Kontrolle und Einstellung des Mess-Equipments
- Entwicklungsleistungen zur Integration in bestehende Fertigungslinien und zur vollständigen Automatisierung
- Schulung der Mitarbeiter zur sicheren Einführung der neuen Technologie
Dr. Klaus Vissing leitet die Arbeitsgruppe »Niederdruckplasmatechnik« am Fraunhofer IFAM. Die Forscherinnen und Forscher entwickeln in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedlichste Produkte und Anforderungen. Das Team zeichnet sich durch vielfältige, sich ergänzende Kompetenzen aus, so dass von der Konstruktion, über die Elektro- und Steuerungstechnik, die Simulation von Gasflüssen und Elektromagnetischen Feldern bis hin zur Dünnschichtcharakterisierung ein umfassendes Entwicklungsangebot abgedeckt werden kann.