Funktionelle Beschichtungsverfahren: Plasma- und Vakuumbeschichtung (PVD, PA-CVD), Atmosphärendruck-Plasmajetverfahren sowie auch digitale Druckverfahren
Atmosphärendruck-Plasmabeschichtungsanlage, credit JOANNEUM RESEARCH, Bernhard Bergmann
Mit Hilfe funktioneller Beschichtungen verbessern wir die Eigenschaften oder fügen neue Funktionen hinzu:
Strömungswiderstand, Abrasion, antibakteriell, Leitfähigkeit, Haftung etc. Wir beherrschen zahlreiche
Beschichtungsverfahren, Plasma- und Vakuumbeschichtung (PVD, PA-CVD), Atmosphärendruck-Plasmajetverfahren, sowie auch digitale Druckverfahren. Unser Angebot an digitalen Druckverfahren finden Sie im Bereich Druckprozesse und gedruckte Elektronik.
Unser Angebot umfasst Entwicklung, Charakterisierung und Herstellung von funktionellen Schichten unter Atmosphärendruck (~1013 hPa (mbar)), im Niederdruck-Feinvakuum (~0.1 Pa) und Hochvakuum (~10-5 Pa) und reicht ausgehend von Problemanalysen, Literaturrecherchen und Machbarkeitsstudien bis zur Prototypenfertigung und Kleinserienbeschichtung. Im Rahmen von Technologietransferprojekten unterstützen wir unsere Partner auch bei der Installierung und Etablierung der Beschichtungsprozesse im eigenen Haus.
Beschichtungen erweitern die strukturellen Eigenschaften eines Bauteils (z.B. der notwendige mechanische Stabilität) mit speziellen Oberflächeneigenschaften (z.B. zusätzliche Funktionen wie Niedrigreibung und Verschleißschutz, Design und Haptik, Sensorik, Elektr(on)ik, Biokompatibilität etc.). Zur Schichtherstellung stehen heute zahlreiche unterschiedliche Verfahren zur Verfügung.
Speziell plasmaunterstützte Beschichtungsverfahren ermöglichen (hoch-)energetische Schichtaufbringung und nutzen physikalische und chemische Vorgänge, die bei der Wechselwirkung einer Festkörperoberfläche mit Plasmen (ionisiertes Gas bestehend aus neutralen Gasatomen, Ionen und beweglichen Elektronen) auftreten. Die erzeugten Schichten liegen im Dickenbereich von wenigen Nanometern bis einigen hundert Mikrometern und können auf metallischen, keramischen und polymeren Grundwerkstoffen sowie Verbundwerkstoffen aufgebracht werden.
Eine unserer Kernkompetenz liegt dabei in der Niedrigtemperaturbeschichtung, die es ermöglicht, die Beschichtungen bei nahezu Raumtemperatur herzustellen.
Wir entwickeln Herstellungs- und Beschichtungsprozesse für hämokompatible, antibakterielle und osteoinduktive Bauteile für eine neue Generation von Implantaten (Herzklappen, Wirbelsäulenimplantaten und implantierbaren elektronischen Aktoren und Sensoren). Hierfür beschichten wir auch 3D gedruckte Substrate.
Wir verfügen über folgende Technologien:
Atmosphärendruck-Plasma-Beschichtung (ADPB)
Atmosphärendruck-Plasma-Beschichtungstechnologien (ADPB), z.B. mit Plasma-Jets kommen ohne Vakuumkammer aus und unterliegen damit kaum Größenbeschränkungen hinsichtlich der zu beschichtenden Bauteile. Anwendungsmöglichkeiten der ADPB sind die Aktivierung von Polymeroberflächen durch Sauerstoff oder Inertgas sowie die Abscheidung von reinen mit (Nano) Partikeln dotierten Metall-, Oxid- und Polymerbeschichtungen als Verschleißschutz-, Korrosionsschutz- und Barriereschichten oder auch als biokompatible, antibakterielle oder biofunktionelle Schichten sowie als elektrische Isolationsschichten oder Leiterbahnen und Elektroden.
Niederdruckplasmaanlage
Das Niederdruckplasma bietet sehr vielseitige Möglichkeiten der Oberflächenmodifikation, z.B. Feinreinigung von verschmutzten Bauteilen, Plasmaaktivierung von Kunststoffteilen, Ätzung von PTFE oder Silizium und die Beschichtung von Kunststoff- und Metallteilen mit PTFE-ähnlichen Schichten (siehe Praxisbeispiel HMDSO Anti-Haftschicht auf strukturierter Nickel-Abformung). Vorteile des Plasmabeschichtens sind die serientauglichen, konstanten und vollständig automatisierten Prozesse, mit denen ohne Temperatureintrag und Lösungsmitteleinsatz extrem dünne Schichten im Nanometer-Bereich in einer Vielzahl an Varianten bei sehr guter Spa
Umwelt-, Bioanalytische und Diagnostische Sensorik kombiniert mit smarten mikrofluidischen Lab-on-a-chip und organ-on-a-chip-Systemen
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R2R-UV-NIL Pilotlinie zur kontinuierlichen und kostengünstigen Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen auf flexiblen großflächigen Foliensubstraten
Neuartige Technologie zur Verlängerung der Topfzeit von Silikonen auf mehrere Monate, ohne die Materialeigenschaften zu verändern
Gesamtlösungen von der optischen Simulation, Mastering und dem Prototyping bis zur Überführung in die großflächige, kosteneffiziente Fertigung optischer Strukturen und Komponenten
Wiederverwendbare Materialien, Komponenten bzw. Verbundstoffen und deren Anwendungen, wie z.B. selbst entwickelte Lacke für die UV-Imprint-Lithografie (NILcure®)
Druckbare Sensortinten und Sensoren mit piezo-, pyro- und magneto-elektrischen Eigenschaften
Additive Fertigung durch neu verfügbare Konstruktions- und Simulationswerkzeuge sowie durch neue Materialien und Realisierung spezieller Gitterstrukturen
Laserprozesse und Systemaufbauten zur Herstellung von dreidimensionalen Strukturen mit hoher Auflösung im Mikrometerbereich
Laserschweißen, Laserlegieren und Laserauftragsschweißen, mit besonderem Schwerpunkt auf Werkstoffkompetenz
Entwicklung kundenspezifischer Prototypen, speziell in den Bereichen LED-Beleuchtung und Sensorik: Schaltungsdesign, Konzeption des Systems bis hin zum Prototyping
Die JOANNEUM RESEARCH ist Innovations- und Technologieanbieter im Bereich der angewandten Forschung. Als Forschungsgesellschaft der Länder und Regionen prägen wir mit unseren Forschungskompetenzen die Entwicklung unserer modernen Gesellschaft und Wirtschaft nachhaltig und menschenzentriert. Als multidisziplinäres Team in flexiblen, innovationsfreundlichen Strukturen leben wir höchste gesellschaftliche und wissenschaftliche Ansprüche.