Metallisches Beschichten mittels PLD-Verfahren

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Das Verfahren der Puls-Laser-Deposition (PLD) ermöglicht die Herstellung von Beschichtungen aus einer Vielzahl von Materialien. Untersuchungen zeigen, dass während des PLD-Prozesses in Metallbeschichtungen Fehlstellen auftreten können, für die es bislang keine ausreichenden technologischen Lösungen gibt. Ziel ist es, eine geeignete Verfahrenstechnik zur Optimierung des Materialabtrags und der Schichtqualität zu entwickeln sowie die passenden Prozessparameter zu bestimmen. Zunächst werden experimentelle Untersuchungen zur Auswahl einer geeigneten Laserstrahlquelle durchgeführt. Die Analyse der Leistungsdichteverteilung im Strahlprofil und deren Einfluss auf die Targetoberflächenstruktur nach der Wechselwirkung führt zur Entwicklung einer optimierten Technik. Am Beispiel der Metalle Aluminium, Magnesium und Titan wird das unterschiedliche Abtrags- und Schichtbildungsverhalten dieser Materialien demonstriert. Die Anwendbarkeit der Beschichtungen wird durch verschiedene Festigkeitsprüfungen untersucht. Zudem wird die Möglichkeit eines verbesserten Korrosionsschutzes von Stahlblechen durch sehr dünne Zusatzbeschichtungen anhand industrieller Korrosionstests aufgezeigt. Schließlich eröffnet die reaktive Prozessführung, exemplifiziert durch Aluminiumnitridverbindungen, ein weiteres Anwendungsfeld für das Verfahren.