Plasmabeschichtung

Mit den Verfahren der Plasmabeschichtung lassen sich Werkstücke aller Art mit dünnen metallischen und nichtmetallischen Schichten überziehen. Je nach Anwendungsfall stehen unterschiedliche Plasmabeschichtungs-Verfahren zur Verfügung:

Prinzipiell unterscheidet man zwischen thermischen und nicht thermischen Verfahren:

Bei den thermischen Plasmaverfahren wird ein Gas durch die Erzeugung einer hohen Temperatur ionisiert und damit in den Plasmazustand überführt. Dazu wird in der Regel ein elektrischer Lichtbogen verwendet. Beim nicht thermischen Plasma erfolgt die Ionisation mit Hilfe eines starken elektromagnetischen Wechselfeldes. Die Gastemperatur liegt dabei deutlich unterhalb der Temperatur eines thermischen Plasmas.

Mit thermischen Plasmen lassen sich Ausgangsstoffe (Precursoren) in Form von Pulvern, Flüssigkeiten und Gasen zur Erzeugung dünner Schichten nutzen. Durch die hohe thermische Energie lassen sich selbst pulverförmige Materialien mit sehr hohem Siedepunkt, wie z.B. Wolfram verdampfen, um den Dampf als dünne Schicht auf einem Werkstück abzuscheiden.
Mit flüssigen und gasförmigen Ausgangsstoffen lassen sich durch die hohe Energie vielfältige chemische Reaktionen starten, die zur Bildung fester Schichten auf dem Werkstück führen.
Aufgrund des lokalisierten Plasmastrahls und der hohen thermischen Energie unterliegt dieses Verfahren allerdings Einschränkungen bezüglich der Größe und thermischen Belastbarkeit der zu beschichtenden Bauteile.

Glasröhren mit verschiedenen Beschichtungen

Nicht thermische Plasmen sind dagegen nur zur Verarbeitung von gasförmigen und flüssigen Ausgangsstoffen geeignet. Dafür unterliegt dieses Verfahren nur wenigen Einschränkungen hinsichtlich der zu beschichtenden Bauteile, da die thermische Belastung gering ist und sich auch großflächige Plasmen zünden lassen.
Weiterhin wird zwischen atmosphärischen Plasmen und Niederdruck-Plasmen unterschieden: Ein atmosphärisches Plasma brennt direkt bei Umgebungsdruck, während ein Niederdruck-Plasma in einer Vakuumkammer erzeugt wird.

Die Dr. Laure Plasmatechnologie GmbH entwickelt und baut Anlagen zur thermischen und nicht thermischen Plasmabeschichtung, die hauptsächlich im Niederdruckbereich ablaufen. Atmosphärische Verfahren sind jedoch ebenfalls möglich. Mit dieser Vielfalt an Technologien ist es möglich, gezielt an verschiedenste Werkstücke und Beschichtungsmaterialien angepasste Prozesse zu realisieren.