CVD-Diamantinnovation setzt sich durch
Eine spannende Geschichte, die mit einer Idee zur Lösung von problematischen Anwendungen der Dichtungstechnik beginnt und sich über die Entwicklung eines neuen Werkstoffverbunds mit außerordentlichen Eigenschaften und dem Ausbau der erforderlichen Fertigungskapazitäten erstreckt, bis hin zur Einführung neuer Produkte, mit denen Kunden ihre Wettbewerbsposition deutlich verbessern, stellt die Diamantbeschichtung von Gleitringdichtungen (GLRD) dar. Mittlerweile hat die Marktakzeptanz bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, da die neuen Produkte in gleichbleibender Qualität und kontinuierlich steigender Anzahl gefertigt werden können. Die folgende Darstellung vermittelt, wie sich aus einem wissenschaftlichen Ansatz über den Verlauf eines Jahrzehnts eine Durchbruchsinnovation durchsetzt. Mittlerweile schickt sich das als DiamondFaces im Markt etablierte Produkt an, aus dem Einsatz unter extremen Belastungen für Nischenanwendungen in immer neue Anwendungen aus unterschiedlichsten Bereichen der Industrie vorzudringen.
von Thorsten Matthée und Andreas Schrüfer
Grossflächige CVD-Diamantabscheidung mit dem HF CVD-Verfahren
Die in der Diamant Community bekannte Heißdraht-CVD-Herstellung hat in der Mitte der 90er Jahre eine Spezialentwicklung erfahren: die großflächige Herstellung mit einem halben Quadratmeter beschichtbarer Fläche, wobei die Filamente nicht mehr – wie bis dato üblich – in vertikaler Anordnung aufgehängt wurden, sondern horizontal gespannt wurden. Neben der Lösung des thermischen Managements einer solchen Anlage war die kontinuierliche Filamentspannung eine Aufgabe, die am Fraunhofer IST in Braunschweig in der „Diamantgruppe“ gelöst wurde. Die Condias GmbH, eine Ausgründung aus dem Braunschweiger Institut, konnte diese neuartigen Anlagen für eine Industrialisierung exklusiv einsetzen (siehe Abb. 1). Mit den zur Verfügung stehenden CVD-Maschinen war es möglich, Bauteile homogen zu beschichten, ohne dass die bis dahin üblichen Halterungen, gerade für Bauteile mit Durchmessern von bis zu 320 mm, verwendet werden mussten. Dies ermöglichte erstmalig eine Schichtdickenhomogenität auf den Gleitringen, die den Anforderungen an die Ebenheit genügte und einen Einsatz für tribologisch schwierige Herausforderungen ermöglichte.
