Fraunhofer-GesellschaftFunktionale Schichten aus der Plasmadüse
Dr. rer. nat. Jörg Ihde, Dr. phil. nat. Uwe Lommatzsch (Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM)
Kratzfeste Displays für Smartphones, antibakterielle Oberflächen im Kühlschrank oder schmutzabweisende Lacke am Flugzeug - funktionale Oberflächen sind ein Schlüssel für Innovationen in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens. Die bisherigen vakuumtechnischen oder nasschemischen Beschichtungsverfahren sind jedoch meist aufwendig oder mit hohen Materialkosten und großem Energiebedarf verbunden.
Das Team um Dr. Jörg Ihde und Dr. Uwe Lommatzsch vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM entwickelte gemeinsam mit der Plasmatreat GmbH ein neuartiges Plasma-Beschichtungsverfahren, das bei Atmosphärendruck arbeitet. Die Innovation basiert auf der Verwendung von Plasmadüsen, bei denen das ausströmende Plasma durch die entwickelte Düsengeometrie kontrolliert relaxiert. Zur Schichtabscheidung wird polymerisierbares Material gezielt in das relaxierende Plasma eingeleitet. Durch das besondere Düsendesign werden sehr hohe Abscheideraten erreicht. Die Schichteigenschaften sind dabei einstellbar: Unter anderem können Korrosionsschutz-, Haftvermittler- oder Antihaftschichten abgeschieden werden.
Das Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Produktions- und Ressourceneffizienz aus. Es kann leicht in eine Inline-Fertigung integriert werden, lässt sich automatisieren, sprich per Roboter steuern, und kommt mit einem geringen Chemikalienverbrauch aus. Hohe Prozessgeschwindigkeiten wirken sich positiv auf die Kosten aus. Die Innovation wird bereits erfolgreich bei großen Unternehmen in der industriellen Produktion eingesetzt.