Digitalisierung und Oberflächentechnik

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.

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.

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