19.04.2018

Digitalisierung und Oberflächentechnik

Sensorische Dünnschichtsysteme ersetzen Messgeräte, Simulationen gestatten Einblicke in Prozessdynamiken.

Digitalisierung ist ein Thema, das alle Branchen betrifft und bewegt. Inwiefern digitale Lösungen die Entwicklung innovativer Materialien und Oberflächen erleichtern und beschleunigen können, zeigt das Fraunhofer-Institut für Oberflächen­technik IST mit seinen Arbeiten zur Prozess­simulation im Bereich Dünnschicht­technik. Ein weiterer Themen­schwerpunkt des Instituts betrifft die Schnitt­stelle zwischen physischen und digitalen System­komponenten: Dünnschicht­sensoren spielen dabei eine wichtige Rolle und finden vielfältige Einsatz­möglichkeiten im Bereich von Industrie 4.0.

Abb.: Simulierte Elektronendichte-Verteilung in einem Kompartiment der EOSS-Beschichtungsanlage zur Herstellung optischer Funktionsschichten. (Bild: Fraunhofer IST)

Die Entwicklung präziser und effizienter Verfahren für die Dünnschicht­technik wird erst durch eine Simulation der Prozesse erleichtert, die Einblicke in Prozess­dynamik und relevante Parameter­korrelationen gibt. Das Fraunhofer IST präsentiert auf der Hannover Messe Ergebnisse zur Gas- und Plasma­simulation mit der „Direct Simulation Monte Carlo“- und der „Particle-in-Cell-Monte Carlo“-Software, die zur Optimierung von Vakuum-Beschichtungs­verfahren und -Anlagen entwickelt wurden.

Abb.: Tiefziehwerkzeug mit multisensorischem Dünnschichtsystem.(Bild: Fraunhofer WKI, Manuela Lingnau )

Am Fraunhofer IST wurde ein sensorisches Dünnschicht­system entwickelt, das Mess¬daten dort generiert, wo Mess­systeme nur schwer zu integrieren sind, z. B. in direktem Kontakt zwischen Werkstück und Werkzeug. Das Schicht­system wird direkt auf die Oberfläche abgeschieden und ermöglicht so die orts­aufgelöste Messung von Tempe­raturen und Kräften in Haupt­belastungszonen. Anwendungs­beispiele sind sensorische Unterleg­scheiben zur Überwachung von Schraub­verbindungen oder Werkzeuge für Tiefzieh­prozesse.

Diese und weitere Beispiele präsentiert das Fraunhofer IST auf der diesjährigen Hannover Messe vom 23. bis zum 27. April 2018 erstmals im Bereich „Digital Factory“ auf dem Gemeinschafts­stand der Fraunhofer-Gesellschaft „Digital Solutions & New Materials“ (Halle 6, Stand A30) und auf dem zentralen Fraunhofer-Gemeinschafts­stand „Zukunftsfabrik“ in Halle 2 (Stand C22).

IST / LK

Sonderhefte

Physics' Best und Best of
Sonderausgaben

Physics' Best und Best of

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

EnergyViews

EnergyViews
Dossier

EnergyViews

Die neuesten Meldungen zu Energieforschung und -technologie von pro-physik.de und Physik in unserer Zeit.

Meist gelesen

Themen