TiAlN-Beschichtungen mittels hochenergetischer Kathodenzerstaeubung

Abstract

Hochenergetische Plasmen stellen nach aktuellen Erkenntnissen ein vielversprechendes tribologisches Eigenschaftsprofil für nitridische Hartstoffschichten und deren Anwendungen dar. Jedoch resultiert aus der gesteigerten Ionisationsrate ein hohes Niveau an Druckeigenspannungen in TiAlN‐Dünnschichten (σTiAlN ∼ –6000 MPa), welches die Haftung zwischen Substrat und Beschichtung negativ beeinflussen und zu Delamination und Schädigung führen kann. In diesem Zusammenhang belegen die durchgeführten Untersuchungen, dass durch eine hybride Prozessführung, die aus der synchronen Verwendung von Gleichstrom (DC)‐ und Hochleistungs‐Impuls‐Kathodenzerstäubung (HiPIMS) besteht, eine Reduktion des Eigenspannungszustands in der Schicht erfolgen kann. Dies ermöglicht die Vorteile beider Technologien zu vereinen und somit TiAlN‐Dünnschichten für ein erweitertes Einsatzspektrum als tribologische Beschichtung für wärmebehandelte Werkzeugstähle zu qualifizieren.