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Labor für Vakuum- und Beschichtungstechnik

Vakuum- und Beschichtungstechnik

Das Labor für Vakuum- und Beschichtungstechnik verfügt über vielfältige Versuchsstände im  Bereich der Vakuumtechnik (FV- HV und UHV-Pumpstände, Messtechnik), Beschichtungsanlagen (Verdampfen und DC-MS) und sowie Ausstattung im kryotechnischen Bereich.
Es dient im Hauptfokus der vakuumtechnischen- und beschichtungstechnischen Ausbildung unserer Studierenden. Zusätzlich bieten wir Dienstleistungen in Forschung, Entwicklung, Beratung sowie Fort- und Weiterbildung an.

In den vergangenen Jahren wurden zahlreiche Entwicklungsprojekte und Untersuchungen mit unterschiedlichen vakuumtechnischen Fragestellungen durchgeführt. Ein besonderer Schwerpunkt liegt in der Forschung in Zusammenarbeit mit der Industrie und verschiedenen Instituten. Der Bereich der Beschichtungstechnik wird derzeit aktiv ausgebaut.

Standort

Gebäude 7, Raum 203

  • Vakuumpumpstände zur Untersuchung des druckabhängigen Saugvermögens von Vorpumpen, Pumpen-Kombinationen, sowie Ermittlung von Leitwerten
  • Pumpstände zur Kalibrierung von Druckmessgeräten von Grob- bis Hochvakuumbereich
  • Refrigerator-Kryopumpstand, UHV-Pumpstand mit Ionenzerstäuber- und Titanverdampferpumpe
  • Pumpstand zur Leckdetektion mittels Druckanstiegsmethode und He-Lecktest
  • Massenspektrometer für Analysen geringer Gasmengen
  • Beschichtungsanlagen zum Bedampfen oder Sputtern metallischer Schichten

          Vorlesung mit integrierten Übungen, Laborversuchen und Exkursion

          geeignet für die Studiengänge:
          Maschinenbau (4. Sem. im Schwerpunkt Produktion und Fertigung)
          PED, BioV, SE, Mechatronik oder EIT als WP-Fach

  • Im Bereich der Vakuum- und Beschichtungstechnik werden Arbeiten mit unterschiedlichen Schwerpunkten vergeben, hier ein paar ausgewählte Themen:

  • Ermittlung von Verschleißfestigkeit und Reibwerten von Oberflächen und Beschichtungen mit verschiedenen Messmethoden
    Ziel ist der Einsatz solcher Materialien als Bauteil, Werkzeug oder Implantat in tribologischen Kontakten.
  • Konstruktion und Aufbau von Mess- und Prüfständen u.a.
    • zur Messung der Wasserstoffbeständigkeit und Permeabilität verschiedener Materialien für dauerhaften Anwendungen in der Brennstoffzelle und für die Wasserstoffspeicherung
    • zum Nachweis geringster Gasmengen in Gasgemischen z.B. für Rechtsmedizin, Abgasuntersuchungen oder andere Prozesse
    • zur Messgenauigkeit und Kalibrierung von Druckmessgeräten im Vakuum zur Überwachung von im Vakuum ablaufenden Prozessen wie Beschichtung oder Wärmebehandlung
  • Recherche und Identifikation bis hin zur Umsetzung oder Beschaffung von für unsere Labore geeignete Messverfahren zur Bewertung der Biokompatibilität und Reinheit von Oberflächen: hierzu zählen verschiedene Kriterien wie Benetzungsverhalten, Partikelfreiheit, Korrosionsbeständigkeit, Sterilität, Zytoxizität, Immunsuppressivität usw.
  • Sie sind an einem oder mehreren Themen interessiert? Als Teamprojekt, wissenschaftliches Projekt oder Abschlussarbeit?
    Sprechen Sie uns an, gerne einfach per E-Mail. Oder kommen Sie vorbei – wir freuen uns auf Sie! 

Vakuumschule 


Im Rahmen von Weiterbildungsveranstaltungen bieten wir Ihnen jährlich Anfang Herbst die Schule für Vakuumtechnik an. Hauptfocus sind nicht nur die theoretischen Grundlagen

sondern insbesondere die praktische Anwendung und das Üben an Versuchsständen.

 

Im Labor für Vakuum- und Beschichtungstechnik sind verschiedene Massenspektrometer mit unterschiedlichen Gaseinlassmöglichkeiten vorhanden.

Wir analysieren Ihre Proben mittels Massenspektrometrie.
 

Vorteile dieses Analyseverfahrens:

  • nur geringe Probenmengen erforderlich
  • kontinuierliche Messung mit zeitlicher Trendkontrolle möglich
  • niedrigste Konzentrationen können noch nachgewiesen werden (bis 10 ppb)
  • Gase mit Massen von 1 bis 300 amu werden erfasst

Anwendungsbereiche:

  • Prozessüberwachung (Chemische Industrie, Halbleiterfertigung, Lebensmittelindustrie, Fermentation)
  • Qualitätskontrolle (Lampenproduktion, Laserindustrie, Herstellung von Reinstgasen, Medizintechnik)
  • Umweltbereich (Deponiegase, Schadstoffgehalt in der Luft)
  • Forschung und Entwicklung (Katalysatortechnik, Materialforschung, medizinische Forschung)

Unsere Serviceleistungen:

Wir bieten Ihnen die Analyse Ihrer Gasprobe sowohl qualitativ als auch quantitativ.
Das Besondere: Auch sehr kleine Gasproben können zuverlässig untersucht werden.

Kompakter Kleinverflüssiger für Luftstickstoff

Der entwickelte Stickstoffverflüssiger arbeitet auf der Basis eines kommerziellen einstufigen Gifford-McMahon(GM)-Refrigerators, der eine Kälteleistung von 130 W bei 80 K (-193 °C) besitzt. Zur Erzeugung des flüssigen Stickstoffs (LN2) werden lediglich komprimierte Luft, Kühlwasser und elektrische Energie benötigt.

Komprimierte atmosphärische Luft aus einem Pressluftsystem wird mit einem Druck von ca. 6 bar zunächst in ein Trocknungs- und Reinigungssystem geleitet, um den Wasserdampf und möglicherweise vorhandene Kohlenwasserstoffe zu entfernen. In einem Membranfilter wird der größte Teil des Sauerstoffs und der anderer Gasbestandteile entfernt, so dass Stickstoff mit einem Reinheitsgrad von ca. 98 % vorliegt. Der Stickstoff strömt in den Verflüssigungsteil der Anlage ein, wo er in Wärmetauschern auf seine Kondensationstemperatur abgekühlt wird. Der verflüssigte Stickstoff tropft in eine Vorratskanne, auf die der Verflüssiger direkt montiert ist.

Ein derartiger Stickstoffverflüssiger ist für zahlreiche Anwendungsfälle geeignet. Zum einen ist er äußerst kompakt mit geringen geometrischen Abmessungen, dass er in jedem Labor aufgestellt werden kann und keinen eigenen Raum beansprucht. Zum anderen wird er in Fällen bevorzugt, in denen LN2 nur in geringen Mengen oder von Zeit zu Zeit in größeren Mengen (< 200 l) benötigt wird. Er ist sehr betriebssicher und wartungsarm, so dass er in Gegenden eingesetzt werden kann, wo die technische Infrastruktur noch nicht voll entwickelt ist.

Technische Daten:

Einkühlzeit: ca. 1 h

Verflüssigungsleistung: 1,3 l / h
Kompressordaten:

  • elektrischer Anschluss: 380V, 3 ph, 50 Hz -
  • elektrische Aufnahmeleistung: 6 kW

Kühlwasser: > 8 l / min mit T < 25 °C Pressluft
Druck: > 6 bar Gasfluss: > 50 l (NTP) / min

Virtueller Rundgang

Labor für Vakuum- und Tieftemperaturtechnik

Studentische Mitarbeitende

Merlin Reinheimer

Felix Pfeffer

 

Christian JuhnkeID: 2076
letzte Änderung: 30.10.2024