Beeinflussung des Lichtbogenverhaltens im kaskadierten DC-Ein-Kathoden-Ein-Anoden-Plasma-Generator (DC-EKEAPG) zur Verbesserung der Prozessstabilität und der Schichteigenschaften

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Kirsten Bobzin; Dr.-Ing. Stephan Zimmermann
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 336061514

Die kaskadierten DC-Ein-Kathoden-Ein-Anoden-Plasma-Generatoren (DC_EKEAPG) gewinnen für den industriellen Einsatz verstärkt an Bedeutung. Dies ist auf einer Seite mit ihrer einfacheren Bauweise und deutlich günstigeren Beschaffungskosten im Vergleich zu Mehrlichtbogensystemen verbunden. Auf der anderen Seite versprechen diese Systeme durch den Einsatz der Neutroden und Beschränkung der Bewegungsmöglichkeiten der Lichtbögen in dem Generator eine signifikante Verbesserung der Prozessstabilität und Schichtqualität im Vergleich zu den konventionellen Plasmageneratoren. Obwohl die kaskadierten DC_EKEAPG sich immer verstärkter im industriellen Einsatz etablieren, wurde das Plasmaverhalten in diesem Konzept, im Hinblick auf Instabilitäten und Fluktuationen, noch nicht tiefgehend untersucht. Des Weiteren wurde bisher nur in wenigen Studien die gezielte Manipulation bzw. Beeinflussung des Lichtbogens in kaskadierten DC_EKEAPG numerisch und experimentell ermittelt. Daher bilden die neuen/erweiterten numerischen und experimentellen Untersuchungen, die zur Erklärung der physikalischen Zusammenhänge in einem kaskadierten DC_EKEAPG und zur Erhöhung des Prozessverständnisses dienen, den Gegenstand des beantragten Vorhabens. Darauf bauend wird durch eine externe Beeinflussung des Lichtbogenverhaltens eine Erhöhung in der Prozessstabilität und demzufolge eine Verbesserung der mit diesem Prozess applizierten Schichteigenschaften erzielt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr.-Ing. Jochen Schein; Dr.-Ing. Mehmet Öte