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1. WO2020078505 - BAUTEIL, INSBESONDERE FÜR EIN VENTILTRIEBSYSTEM, UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SOLCHEN BAUTEILS

Veröffentlichungsnummer WO/2020/078505
Veröffentlichungsdatum 23.04.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/DE2019/100786
Internationales Anmeldedatum 02.09.2019
IPC
C23C 28/04 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
28Beschichten zur Herstellung von mindestens zwei übereinanderliegenden Schichten entweder durch Verfahren, die nicht in einer einzelnen der Hauptgruppen C23C2/-C23C26/203
04nur Schichten aus anorganischen nichtmetallischen Stoffen
C23C 14/02 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
02Vorbehandlung des zu beschichtenden Werkstoffs
C23C 14/32 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
22gekennzeichnet durch das Beschichtungsverfahren
24Vakuumbedampfen
32durch Explosion; durch Verdampfen und anschließendes Ionisieren der Dämpfe
C23C 14/34 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
22gekennzeichnet durch das Beschichtungsverfahren
34durch Aufstäuben
C23C 14/35 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
22gekennzeichnet durch das Beschichtungsverfahren
34durch Aufstäuben
35durch Anwendung eines magnetischen Feldes, z.B. Magnetron-Zerstäubung
C23C 14/58 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
58Nachbehandlung
CPC
C23C 14/025
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
02Pretreatment of the material to be coated
024Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
025Metallic sublayers
C23C 14/0605
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
06characterised by the coating material
0605Carbon
C23C 14/325
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
22characterised by the process of coating
24Vacuum evaporation
32by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours ; , e.g. ion-plating
325Electric arc evaporation
C23C 14/35
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
22characterised by the process of coating
34Sputtering
35by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
C23C 14/352
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
22characterised by the process of coating
34Sputtering
35by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
352using more than one target
C23C 28/046
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
28Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
04only coatings of inorganic non-metallic material
046with at least one amorphous inorganic material layer, e.g. DLC, a-C:H, a-C:Me, the layer being doped or not
Anmelder
  • SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG [DE]/[DE]
Erfinder
  • BRUGNARA, Ricardo Henrique
  • BAGCIVAN, Nazlim
  • SCHULZ, Edgar
Prioritätsdaten
10 2018 125 631.016.10.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) BAUTEIL, INSBESONDERE FÜR EIN VENTILTRIEBSYSTEM, UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SOLCHEN BAUTEILS
(EN) COMPONENT, IN PARTICULAR FOR A VALVE TRAIN SYSTEM, AND METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT OF THIS TYPE
(FR) ÉLÉMENT STRUCTURAL, EN PARTICULIER DESTINÉ À UN SYSTÈME DE COMMANDE DE SOUPAPES, ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'UN TEL ÉLÉMENT STRUCTURAL
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Bauteil (100), insbesondere für ein Ventiltriebsystem, umfassend ein Substrat (3) und ein auf das Substrat (3) zumindest bereichsweise aufgebrachtes Schichtsystem (1), wobei das Schichtsystem (1) eine reibungs- und verschleißreduzierende Schutzschicht (2) zur Bildung einer Bauteiloberfläche umfasst, wobei die Schutzschicht (2) mindestens eine erste Teilschicht (4, 4a) aus dotiertem tetraedrischen amorphen Kohlenstoff aufweist, welcher sp3-hybridisierten Kohlenstoff mit einem Stoffmengenanteil von mindestens 50% umfasst, wobei die erste Teilschicht (4, 4a) Sauerstoff in einer Konzentration im Bereich von 0,1 at.-% bis 3,0 at.-% und Wasserstoff in einer Konzentration im Bereich von 0,1 at.-% bis 15 at.-% enthält, und wobei die erste Teilschicht (4, 4a) einen oder mehrere der folgenden Dotierstoffe in einer Konzentration im Bereich von 0,03 at.-% bis 15 at.-% aufweist: Chrom, Molybdän, Wolfram, Silizium, Kupfer, Niob, Zirkonium, Vanadium, Nickel, Eisen, Silber, Hafnium, Fluor, Bor, Stickstoff. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils (100).
(EN)
The invention relates to a component (100), in particular for a valve train system, comprising a substrate (3) and a layer system (1) applied to the substrate (3) at least in parts, wherein: the layer system (1) comprises a friction- and wear-reducing protective layer (2) for forming a component surface; the protective layer (2) comprises at least one first sub-layer (4, 4a) of doped tetrahedral amorphous carbon, which comprises sp3-hybridized carbon at a mole fraction of at least 50%; the first sub-layer (4, 4a) contains oxygen at a concentration in the range of 0.1 at% to 3.0 at% and hydrogen at a concentration in the range of 0.1 at% to 15 at%; and the first sub-layer (4, 4a) comprises one or more of the following dopants at a concentration in the range of 0.03 at% to 15 at%: chromium, molybdenum, tungsten, silicon, copper, niobium, zirconium, vanadium, nickel, iron, silver, hafnium, fluorine, boron, nitrogen. The invention further relates to a method for producing a component (100) of this type.
(FR)
L'invention concerne un élément structural (100), en particulier destiné à un système de commande de soupapes, comprenant un substrat (3) et un système de couches (1) appliqué sur le substrat (3) au moins par endroits, le système de couches (1) comprenant une couche protectrice (2) à réduction de frottement et d'usure, destinée à former une surface d'élément structural, la couche protectrice (2) présentant au moins une première couche partielle (4, 4a) en carbone amorphe tétraédrique dopé, laquelle comprend du carbone hybridé sp3 à une proportion d'au moins 50 %, la première couche partielle (4, 4a) contenant de l'oxygène à une concentration comprise entre 0,1% at. et 3,0 % at., et de l'hydrogène à une concentration comprise entre 0,1% at. et 15 % at., et la première couche partielle (4, 4a) présentant un ou plusieurs des dopants suivants à une concentration comprise entre 0,03 % at. et 15 % at. : chrome, molybdène, tungstène, silicium, cuivre, niobium, zirconium, vanadium, nickel, fer, argent, hafnium, fluor, bore, azote. L'invention concerne également un procédé de production d'un tel élément structural (100).
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