ATO K.H. Dittrich et al. HM ^

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1 ATO K.H. Dittrich et al. HM ^ 15" International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rodhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Herstellung und Charakterisierung von Trockenschmierstoffschichten für Werkzeuge auf der Basis von Kohlenstoff Karl-Heinz Dittrich*, Daniel Oelsner* + *Roth & Rau Oberflächentechnik GmbH, Wüstenbrand, Saxony, Germany * + Hochschule für Technik und Wirtschaft Mittweida, Mittweida, Saxony, Germany Summary: The present development is a layer compound of the category dry lubricant films, how they are in development for coating of tools and machine parts worldwide. The basic composition of the compound structure is the combination of the classical hard coatings titanium nitride () and titanium carbonitride () as multilayer. These coatings are generated by means of PVD (physical vapour deposition) from high rate coating sources to the principle of electrical arc vaporization and magnetron sputtering. The on it following dry lubricant coating is based of amorphous, diamond like carbon (DLC) deposited by means of PE-CVD (plasma enhanced - chemical vapour deposition) in an ECR (electron cyclotron resonance) plasma in the same recipient. During the operating procedure the amorphous carbon takes the part of lubricant action, the basic multilayer and guarantee the wellknown great useful life of the tool. The lubricant action of the carbon layer is not only at the beginning of the use or operating procedure. The carbon layer compounds with the wear protecting film of and during the action and prolong the lifetime again more explicitly. Keywords: Dry lubricant films, tools, machine parts,,, DLC, PVD, PE-CVD, ECR, wear protecting film 1. Einleitung Ausgehend von der weltweiten Zielstellung der verarbeitenden Industrie geeignete Trockenschmierstoffschichten (TSS) für Werkzeuge und Bauteile

2 550 HM 77 K.H. Dittrich et al. 15" International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 zu erzeugen, wurden auch in der Firma Roth & Rau Oberflächentechnik GmbH Schichten auf der Basis von Kohlenstoff (DLC) entwickelt. Der generelle Schichtaufbau ist eine klassische Standard-Hartstoffschicht (,, TiAIN oder TiAICN) auf die ein Top-coat, bestehend aus amorphem Kohlenstoff (DLC) als Trockenschmierstoffschicht TSS-C aufgelegt ist. Eine Vielzahl von Versuchschargen mit Probekörpern und einsetzbaren Werkzeugen wurde durchgeführt. Folgende Vorgehensweisen wurden dabei gewählt: 1. Entwicklung von DLC -Schichten nach dem PECVD -Verfahren als TSSC (polymer like, graphite like and diamond like carbon) 2. Dotierung der DLC - Schichten mit Silizium, Titan oder Stickstoff zur Verbesserung der Eigenschaften 3. Verbinden der Prozesse PVD (klassische Hartstoffschichten) und PE-CVD (TSS-C) in einer Beschichtungsanlage 2. Aufbau der Standardschichten (Verschleißschutz) Die folgende Darstellung zeigt die multilayer structure" der klassischen Standardschichten und TiAICN, wie sie derzeit auf dem Markt sind und auch durch die Roth & Rau Oberflächentechnik GmbH angeboten werden. Abbildung 1:: ca. 10min ca. 500 nm ca. 5min ca. 5min ca. 5min ca. 10min ca. 250 nm ca. 250 nm ca. 250nm ca. 500nm ca. 10min ca. 500 nm ca. 10min ca. 500 nm ca. 30min ca. 1 jm

3 K.H. Dittrich et al. HM " International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Die Gesamtschichtdicke dieser klassischen Hartstoffschicht beträgt ca. 3-4 um. Die Anzahl der einzelnen layer kann ebenfalls unterschiedlich sein. Für eine zweite Standardschicht, TiAICN, ist in Abbildung 2 die layer structure" dargestellt. TiAICN ca. 0,5(jm ca. 10min Al ca. 0,5um ca. 15min Al ca. 0,5um ca. 15min Al ca. 0,5um ca. 15min TiAIN ca. 1,5 jm ca. 30min Abbildung 2: TiAICN layer structure Bei diesem Schichtaufbau ist zu erkennen, dass je nach Zuschalten der Aluminiumquelle (Are-Kathode) das Verhältnis von Aluminium zu Titan variieren kann. Die Decklage TiAICN bezeichnet die Schicht hier insgesamt und dient bereits der Schmierwirkung des Topcoats. Außerdem begünstig der Kohlenstoff in der Decklage der Struktur die Haftung des nachfolgenden lubricant films (TSS-C). Mit den klassischen Verfahrensparametern, die nachfolgend aufgeführt sind, werden die Hartstoffschichten, die den Verschleißschutz bewirken:,, TiAIN und TiAICN hergestellt. Klassische Verfahrensparameter des ARC - Verfahrens (elektrische Lichtbogen - Verdampfung) Metallquelle: Reaktivgase: Titan- oder Titan-Aluminium - Legierungs-Target (50:50=Ti:AI) Stickstoff und Azetylen

4 552 ymz 7 K.H. Dittrich et al. 15" International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rodhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Prozessdruck: ca. 0,1-0,3 Pa DC-BIAS: ca V Bogenstrom: Expositionsrate: ca. 100 A (Rechteckverdampfer 635x152 mm) ca. 3 um/h Prozesstemperatur: ca. bis 400 C Schichtdicken: ca. 3-4 um 3. Trockenschmierstoffschicht auf Kohlenstoffbasis: TSS-C Überlegungen zur Verbesserung der Haftung der C-Schichten führten zu den Elementen Titan (1), Aluminium (2), Silizium (3) und Stickstoff (4). Es wurde ausgetestet, welches Element geeignet die Haftung und die Eigenschaften der Trockenschmierstoffschicht C beeinflusst, die als Topcoat den Schmierbzw. Kühlmittelersatz bringt und auf die klassische Hartstoffschicht aufgebracht werden soll. Das eingesetzte Standardverfahren der Firma Roth & Rau Oberflächentechnik GmbH zur Erzeugung derartiger DLC - Schichten ist das PE-CVD - Verfahren. Mittels energiereicher Plasmen, generiert aus ECR (electron - cyclotron - resonance) - Plasmaquellen (5), werden die Prozeßgase zur Reaktion gebracht. Zum Einbau von Titan und damit der weiteren Optimierung der Eigenschaften der DLC - Schicht ist eine Sputterquelle mit Titantarget ins Anlagenkonzept eingebaut worden. Diese Quelle arbeitet im gleichen Druckfenster wie die ECR-Quellen. Die Parameter für den PE-CVD Prozess sind im Folgendem aufgeführt: I.lonenreiniqunqsprozeß: 2.Überganqsphase: Argonplasma (ECR) sccm Ar DC-BIASbis1,5kV Argonplasma (ECR) Titansputtern (Magnetron) oder HMDSO 3.Abscheidephase: Argon: 20 sccm Stickstoff: 60 sccm Acetylen: 5-25 sccm HMDSO

5 K.H. Dittrich et al. HM lh International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol Si-C:H Bereits 1979 wurden von Dimigen und Hübsch (DE ) Kohlenstoffschichten als Mittel zur Trockenschmierung entwickelt, die Silizium - und Siliziumdioxidschichten als die Haftung erhöhende Schichten von ca. 50 nm Dicke mit einschlössen. In weiteren Patentschriften, so z.b. von Hartmann et. al. (DE ), Enke (DE ) und auch von Arai und Oguri (EP ) wurden die verschiedenen Möglichkeiten der Verbesserung der Haftung von Kohlenstoffschichten mittels Einbringen von Siliziumverbindungen beschrieben. Bei all diesen Rezepturen wurden die hervorragenden Ergebnisse der Trockenreibung der Kohlenstoffschichten herausgestellt. Das heißt, gemittelt über verschiedene Reibpaarungen, sind Reibkoeffizienten von < 0,1 state of the art" bei Kohlenstoffschichten. Ausgehend von den Überlegungen in den hier genannten Schriften, waren unsere Arbeiten angelegt. Es wurden Versuche zum Einbau von Silizium, vor allem als Haftvermittler und zur Erzeugung definierter Sollbruchstellen" der Schicht, die Schmierschicht freigeben, geplant und durchgeführt. Für die Versuche war eine ECR - Plasmaquelle das Hauptinstrument der Beschichtungsanlage. Die zur Verfügung stehende Plasmaquelle RR 250 arbeitet stabil in einem Bereich von etwa 1x10" 3 bis ca. 5x10" 2 mbar mit einer Mikrowellenleistung von 500 W. Die Mikrowellenfrequenz beträgt 2,45 GHz. Diese Parameter und die Mikrowellenleistung im Beschichtungsprozess wurden über alle Versuche konstant gehalten. Für das erste Plasma im Substratvorreinigungsschritt wurde Argon als Gas, bis 500 W Mikrowellenleistung und in der Regel DC - BIAS eingesetzt. Nach dem Vorreinigen erfolgte der Übergang vom Argonplasma ins Reaktionsplasma. Von ausschlaggebender Bedeutung für die Prozessführung im eigentlichen Abscheideprozeß ist weiterhin die BIAS - Spannung. Generell kann man die Aussage treffen, dass eine höhere BIAS- Spannung auch eine höhere Härte der Schicht zur Folge hat. Der Lieferant für den Kohlenstoff im Plasmaprozess war Ethin mit der Gasqualität 2.6. Neben dem Siliziumeinbau in die Schicht, wozu Hexamethyldisiloxan (HMDSO) diente, welches über den Dampfdruck beim Erwärmen in den Rezipienten eingelassen wurde, ist als weitere Möglichkeit der Haftungsverbesserung an Metalleinbau in Kombination mit Stickstoff gedacht worden a-c:n(h) Für die Erzeugung stickstoffdotierter DLC - Schichten wurde ins ECR - Plasma molekularer Stickstoff (5.0) eingegeben. Um die Haftung des Topcoats DLC auf der klassischen Hartstoffschicht realisieren zu können,

6 554 HM 77 K.H. Dittrich et al. 15" International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 wurde das DC - Magnetronsputtern verwendet. Als erstes Metall kam Titan in Betracht, das in der Literatur (1) als Haftvermittler für DLC beschrieben wird. Die Zugabe von Stickstoff zum Prozess erhöht die Abscheidungsrate und verbessert die Haftung weiter. Die Untersuchungen zum Einbau von Stickstoff in DLC - Schichten (4) und die Möglichkeiten des ECR - Plasmas mit den verschiedensten Reaktivgasen zu arbeiten waren weiterhin Gegenstand der Entwicklung. Die Vorarbeiten zum Übergang in den Schichtverbund Ti---DLC wurden in der nachfolgend beschriebenen und abgebildeten kleineren Labor Beschichtungsanlage PLS 570 ausgeführt. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen führten dazu, dass die Prozesse zur Herstellung des Verbundes in einem Beschichtungssystem erfolgen müssen. Abbildung 3: PECVD - Anlage zur Entwicklung und Herstellung der Trockenschmierstoffschicht C 3.3. Schichtverbund Wie vorher dargestellt, verfolgten wir zwei Wege zur Herstellung der Trockenschmierstoffschichten. Die klassischen Hartstoffschichten wurden in einer Standard - Lohnbeschichtungsanlage HBS 900 nach dem Are - Verfahren hergestellt. Die Prozessschritte für die Abscheidung von Si-C:H und die Abscheidung von a-c:n(h) erfolgten in der PECVD - Anlage (Abbildung: 3) Diese Anlage ist mit ECR - und Sputterquellen ausgerüstet. Der Dreiachsen - Substrathalter ist DC-biasfähig bis 1,5 kv. Das Pumpsystem besteht aus Drehschieber- und Turbomolekularpumpe. Das Kammervolumen des Rezipienten beträgt 570 Liter. Betriebswirtschaftlich gesehen sind zwei von einander getrennte Vakuum- Plasma-Prozesse im Werkzeug- und Bauteilbeschichtungsgeschäft nicht zu vertreten. Zweimal Bestücken, Evakuieren, Heizen beim PVD, Beschichten und Dechargieren sind zuviel zeit- und arbeitsintensive Teilprozesse für die Beschickung eines Substrates. Aus diesem Grund hat sich die Firma Roth & Rau Oberflächentechnik GmbH entschlossen, ein Beschichtungssystem zu entwickeln in dem die Prozesse PVD: ArC - Verfahren und Sputtern und der

7 K.H. Dittrich et al. HM " International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 PECVD - Prozess im Mikrowellen ECR - Plasma in einem Rezipienten im Vakuum ausgeführt werden. 4. PVD-PECVD Hybridsystem Die Verbindung der Plasmaprozesse PVD und PECVD in einem Rezipienten erfordert sowohl technologische als auch konstruktive Anforderungen an den Anlagenbau, die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung derartiger Systeme. Eine Prinzipskizze des Rezipienten ist in der Abb.: 4 dargestellt. IR-Heizung Shutter Temperaturkontrolle ECR- Plasma- Quelle Sputterquelle Ar, He O 2 Belüftung Kühlung, N 2 Are-Verdampfer Are-Verdampfer Schauglas in der Kammertür 6 Achsen Substrat Drehwagen BIAS-fähig bis 1000V Abbildung 4: Prinzipskizze der Beschichtungsanlage HBS 900 (Draufsicht in die Kammer)

8 556 HM 77 K.H. Dittrich et al. 15" International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol Anlagenkonzept In der Übersicht, Abbildung: 4 ist der Aufbau der Hybridanlage mit den Komponenten beschrieben. Es handelt sich hier um eine Draufsicht in die Kammer (Rezipienten) der Anlage. Der Rezipient ist ein zylindriger, außengekühlter Edelstahlkessel mit einem Kammervolumen von ca. 900 I. Unten mittig im Kessel angeordnet ist eine Drehdurchführung zur Aufnahme und Bewegung des Substrathalters. Eine Hochspannungsdurchführung zum Substrathalter gewährleistet eine BIAS-Spannung von bis zu 1 kv auf die Substrate. Vier Rechteckflansche in der Mantelkammerwand stehen für die Aufnahme der Plasmaquellen zur Verfügung. In der großen, nach der Seite, schwenkbar zu öffnenden Kammertür sind zwei rechteckige Are - Kathoden (Verdampfer) untergebracht. Von vorn betrachtet rechts in der Kammerwand ist eine ECR - Quellenstrecke mit drei Einzelplasmaquellen auf ebenfalls einem Rechteckflansch angeordnet. Ein Shutter vor der ECR - Quelle schirmt während des Are- Prozesses die Quarzeinkoppelbecher der ECR- Quelle ab und verhindert dadurch die Bedampfung mit Metall. Metallbelegungen auf den Quarzbechern würden die Einkopplung von Mikrowelle in die Reaktionskammer verhindern und ließen dadurch keine ECR - Plasmen entstehen. Die linke Rezipientenwand nimmt die Rechteck- Sputterkathode auf. Ebenfalls auf der linken Seite befindet sich die Temperaturmesseinrichtung, ein Infrarotsensor, der die Messung und über die Auswerteeinheit und den PC, das Temperaturregime steuert. '. -Vi Die Abbildungen 5 und 6 zeigen das Gesamtbild und den Innenaufbau der Anlage. Im Rezipienten dieser neu entwickelten Anlage befindet sich der 6-Achsen-Substrat-Halter, welcher 3 unterschiedliche Achsen der Rotation bedient, so dass entsprechend der Geometrie und Größe alle rotationssymmetrischen Werkzeuge und Bauteile vollständig beschichtet werden können. Abbildung 5: HBS 900 Hybrid

9 K.H. Dittrich et al. HM th International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Der für DLC Abscheidungen nach dem PECVD-Verfahren wichtige senkrechte loneneinfall bei höheren BIAS - Spannungen > 100 V DC auf das Substrat kann dadurch für die Mantelfläche vollständig und für die Stirnflächen teilweise realisiert werden. Eine Infrarotheizung ist vor dem Pumpstutzen im hinteren Teil der Kammer angebracht. Abbildung 6: Innenansicht in die geöffnete Kammer auf den Substratehalter

10 558 HM 77 K.H. Dittrich et al. 15" Internationa! Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Die Anlage ist PC gesteuert. Die verschiedenen Beschichtungsrezepte laufen automatisch ab Verfahrensparameter Die wesentlichsten Prozessdaten zur Herstellung des TSS-C - Verbundes nach dem PVD und PECVD - Verfahren sind in der Übersicht der Abbildung: 7 aufgeschrieben. Verfahrensschritte und Prozessdaten: 1. Heizen der Substrate Hochvakuum bis ca. 300 C ca. 10" 3 Pa 60 min 2. Gaseinlaß: Argon BIAS Plasmavorbehandlung ca. 10" 1 Pa 600 V ECR+Sputtern 5 min 3. Plasmabehandlung Sputtern+Arc 5 min 4. Reaktivgaseinlass BIAS Stickstoff 100 V 15 min 5. Beschichtungsprozess Hartstoff: alternierend mit / ohne C 2 H 2 60 min 6. Abkühlen mit Stickstoff auf 150 C 35 min 7. Sputtern+ECR-Plasma Bias Argon/ N V 10 min 8. DLC - layer BIAS He/N 2 /C 2 H V 45 min 9. Belüften Stickstoff 5 min ca. 4 h Abbildung 7: Prozessregime zur Herstellung der - C - Schicht in der Hybridanlage

11 K.H. Dittrich et al. HM " International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Mit einer Gesamtzeit von 4 Stunden kann man die Beschichtung komplett durchführen, d.h. Erzeugen der klassischen Hartstoffschicht und belegen mit dem Topcoat der Trockenschmierstoffschicht C. Der Aufbau der letztlich eingesetzten Schichten ist in der Übersicht der Abbildung: 8 dargestellt. DLC graphite like soft ~500nm 2um DLC diamond like hard DLC graphite like soft ~500nm ~500nm DLC diamond like hard ~500nm 3um -250nm < 500nm Ti Substratoberfläche < 250nm Abbildung 8: Genereller Aufbau der multilayer structure TSS-C Als am besten hat sich in Vortests die Schicht - C bewährt. Ein Raman - Spektrum dieser DLC - Schicht als TSS-C lässt erkennen, dass weitestgehend graphitische Anteile im Kohlenstoff gefunden wurden. Dieses Spektrum ist in der Abbildung 9 dargestellt. Damit wurde der multilayer dem Anspruch Trockenschmierstoffschicht gerecht.

12 560 HM 77 K.H. Dittrich et al. 15" International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol DLC Raman Shift (Rcm" 1 ) Abbildung 9: Raman -Spektrum der DLC - Schicht (Aufnahme: Department of Physics, National ChenKung University, Tainan, Taiwan 5. Einsatzkenngrößen der Schichtverbunde Mit den beschichteten Realsubstraten, in der Regel Werkzeugen wurden verschiedene Fertigungsoperationen an Testinstituten ausgeführt. Besonders hervorzuheben ist die Fertigungsoperation Gewindefurchen Gewindefurchen Beim Gewindefurchen werden in vorgefertigte Kernlöcher die fertigen Gewinde mittels dem Werkzeug Furcher, ohne dass Späne geschnitten werden, eingeformt. Aus früheren Überlegungen (6) ist bekannt, dass eine Trockenbearbeitung beim Gewindefurchen durchaus möglich ist. Bei problematischen Werkstoffen, wie Aluminiumdruckguss und hochfesten Stählen hat sich die Minimalmengenkühlschmierung als gute Alternative zur herkömmlichen Überflutungs - Schmierung erwiesen. Versuche die am

13 K.H. Dittrich et al. HM '" International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Institut für Produktionstechnik und Logistik der Universität Gesamthochschule Kassel durchgeführt wurden zeigen, dass beim Einsatz herkömmlich beschichteter und un beschichteter Werkzeuge bei der Trockenbearbeitung, z. B. von Aluminumdruckguß G-AISi9Cu3 typische Verschleißmerkmale, wie Aufschweißung und Verklebung des Werkzeuges mit Aluminiumwerkstoff auftreten (Abbildung 10). Diese Verschleißmerkmale führen zu einem frühzeitigen Erliegen der Werkzeuge, das Standwegende wird durch Adhäsionsverschleiß erreicht. Die geformten Gewinde sind nicht mehr lehrenhaltig. Abbildung 10: Mit AI verschweißter M6 - Gewindefurcher Beim Einsatz der Trockenschmierstoffschicht C auf Gewindefurchern des gleichen Durchmessers und unter vergleichbaren Fertigungsparametern konnte nach einer größeren Anzahl Bohrungen eine Lehrenhaltigkeit der Gewinde beibehalten werden. Die Fertigungsparameter waren: Gewinde Vorbohrdurchmesser Umformgeschwindigkeit M6 5,55 mm 10 m/min In der Tabelle 1 werden die Daten verglichen. Schicht - C Gewindeanzahl Lehrenhaltigkeit Verschleiß zugeschweißt zugeschweißt Aufschweißungen Tabelle 1: Testdaten für Gewindefurchversuche in G-AISi9Cu3

14 562 HM 77 K.H. Dittrich et al. 15 : " International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Rödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 In der Abbildung 11 ist ein Beispiel für einen noch lehrenhaltig arbeitenden Gewindeformer dargestellt. \- Abbildung 11: Noch lehrenhaltiger Gewindeformer nach dem Einsatz in G- AISi9Cu3 Beim Gewindefurchen in Aluminiumwerkstoffen werden im Fertigungsprozess bis zu 60 m/min Schnittgeschwindigkeiten gefahren und es wird wenigstens Minimalmengenschmierung eingesetzt. Trotzdem ist das Verhindern von Aufschweißungen auf das Werkzeug ein ständiges Thema Fräsen Für das Fräsen von Leiterplatten und PC - Boards aus verschiedensten Kunststoffmaterialien in der Firma Dong Jiang (P. R. of China) wurden Langlochfräser (Durchmesser 1-3 mm) und Bohrer (0,5-2,5 mm) aus Hartmetall mit 5-8 % Kobalt mit -C beschichtet. Dabei wurde nur trocken gearbeitet. Vor den eingesetzten Fräsern wurden 4 mal längere Standzeiten erreicht als bei einfach beschichteten Fräsern. Die Schnittparameter waren ; und rpm und 18 inch/min. Der Fräsweg betrug 6400

15 K.H. Dittrich et al. HM lh International Plansee Seminar, Eds. G. Kneringer, P. Bödhammer and H. Wildner, Plansee Holding AG, Reutte (2001), Vol. 2 Inch, ca. 162 m. Der Unterschied bei den Bohrungen lag zwischen 7000 Bohrungen bei -C beschichteten und ca Bohrungen vorher. Danksagung Unser Dank gilt den Kollegen im Forschungsprojekt TSS-C, gefördert durch das BMBF der BRD, hier insbesondere den Mitarbeitern des IPL der Universität Kassel. Weiterhin waren wichtige Hilfen die Arbeiten, die in der Firma Diamond - Si Tech Co. Ltd. an der National ChenKung University Business Incubation Center in Tainan R.O.C. ausgeführt wurden. Diesen Kollegen sei ebenfalls Dank gesagt. Und ein weiterer Dank gilt den Mitarbeitern der Firma Roth & Rau Oberflächentechnik GmbH, sowie Herrn Prof. Dr. Erler, von der HTW Mittweida für die Betreuung der Arbeiten. References: (1) K. Bewilogua, C.V. Cooper, C. Specht, J. Schröder, R. Wittorf, M. Grischke : Surface and Coating Technology 132 (2000), pp (2) J. Koskinen, et. al. : Diamond and Related materials, 3 (1993), pp (3) T. Arai and K. Oguri: European Patent Application, EP A1 (4) S.l. Novikov, et. al. : 10 th European Conference on Diamond, Diamond-Like Material, Carbon Nanotubes, Nitrides & Silicon Carbide, , Prag (5) D. Roth, B. Rau, S. Roth, J. Mai, K.-H. Dittrich : Surface and Coatings Technology (1995), pp (6) U. Pecher, W. Scherm : Verschleißfeste PVD-/CVD- Trockenschmierstoffschichten für die umweltschonende und innovative Fertigung, Schwerpunkt Gewindefurchen, Universität Gesamthochschule Kassel, Institut für Produktionstechnik und Logistik, Kassel 2000