Empirische Modelle zur Bewertung des tribologischen Verhaltens von Kohlenstoffschichten

Durch die ständig wachsenden Anforderungen an Stahl-Bauteile in industriellen Anwendungen gewinnen die Entwicklung und spezielle Anpassung neuer Werkstoffkonzepte zunehmend an Bedeutung. Im Rahmen des Konstruktionsprozesses von beschichteten Bauteilen stellt sich häufig die Frage, welcher Grundwerkstoff in Kombination mit welchem Schichtsystem zu optimalen Leistungsdaten führt. Für tribologische Applikationen - wie beispielsweise Lager und Zahnräder - ist eine bessere Kenntnis des Reib- und Verschleißverhaltens dringend erforderlich. Daher wurden im Rahmen dieser Dissertation grundlegende Untersuchungen zur Charakterisierung des Verhaltens von Kohlenstoffschichten mittels DOE-Verfahren am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST durchgeführt. In den Untersuchungen am IST wurde speziell die Familie der DLC-Schichten mit drei unterschiedlichen Unterbauten in zwei verschiedenen Versuchsaufbauten charakterisiert. Es wurden empirische Modelle in Form von multidimensionalen Regressionsanalysen durch die Verwendung von „Zentral zusammengesetzten Versuchsplänen“ im Rahmen einer statistischen Versuchsplanung entwickelt. Die Modelle zeigen in ihrer Gegenüberstellung die Unterschiede bzw. jeweiligen Vorzüge der drei Schichtsysteme und den Einfluss des Grundwerkstoffes auf.