Big Data in der Beschichtungstechnologie

Plasmaexpertinnen und -experten diskutierten an der Uni Kiel

In ihrem Labor erzeugt die Arbeitsgruppe Plasmatechnologie der CAU künstliche Plasmen. In der Natur kommen sie zum Beispiel als Gewitterblitze vor. Foto: Haacks, CAU

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Das deutsche Kompetenznetz für Plasmatechnologie „Plasma Germany“ traf sich in dieser Woche an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zu ihrer Frühjahrssitzung. Rund 30 Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Industrie tauschten sich über aktuelle Themen der Plasmatechnik aus. Unter anderem diskutierten sie, wie sich plasmabasierte Beschichtungsprozesse für Anwendungen von Industrie 4.0 verbessern lassen. Plasmatechnologie ist für viele Prozesse der Halbleiter-, Dünnschicht- oder Optikindustrie relevant sowie für die Medizintechnik. An der CAU gehört das Forschungsfeld schon seit langem zu einem der Schwerpunkte am Institut für Experimentelle und Angewandte Physik.

Produkte, die sich individuell auf Kundenwünsche anpassen lassen, sich selbst steuernde Maschinen und eng verknüpfte Verfahrensschritte – der Ansatz von Industrie 4.0 stellt neue Anforderungen an Prozesse, Anlagen und die digitale Verarbeitung von Informationen. „Viele Verfahren, die mit Plasmen arbeiten, wie zum Beispiel die Beschichtung von Oberflächen, sind allerdings noch nicht auf eine moderne industrielle Produktion ausgerichtet“, sagt Professor Christian Oehr, Vorsitzender von Plasma Germany und Institutsleiter beim Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, beim Treffen des deutschen Plasmadachverbandes. Hier sehen die Mitglieder von „Plasma Germany“ Handlungsbedarf.

Vertreterinnen und Vertreter von Universitäten, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Industrie diskutierten daher, wie sich Plasmaprozesse gezielter gestalten und regeln lassen. „Zwischen Plasmen und Oberflächen kommt es zu zahlreichen Wechselwirkungen. Diese müssen wir noch genauer verstehen, um sie besser kontrollieren zu können“, sagte Holger Kersten, Professor für Plasmaphysik an der CAU und Gastgeber des Fachtreffens, zur Eröffnung.

Sowohl Wissenschaft als auch Industrie haben ein großes Interesse daran, mehr über das Zusammenspiel der Parameter zu erfahren, die plasmabasierte Prozesse beeinflussen. Wie werden zu beschichtende Substrate in die Anlagen eingeschleust, wie arbeiten Sensoren zur Datenerhebung, wann werden Anlagen gereinigt? Das alles kann Auswirkungen haben auf die Stabilität von Prozessen, die Qualität der Produkte oder die Laufzeit von Anlagen. Viele dieser Parameter erfassen die Anlagen selbst, andere müssen durch zusätzliche Messsensorik gezielt erhoben werden. Welche Informationen sinnvoller Weise erfasst, zusammengeführt und ausgewertet werden, ist für jeden Prozess einzeln zu entscheiden, so ein Ergebnis der Diskussion. Mit diesen Daten wollen die Mitglieder ein modernes Regelungssystem entwickeln, das ganze Anlagen steuert und damit Anforderungen der Industrie 4.0 erfüllt.

Im Anschluss an ihr zweitägiges Netzwerktreffen mit Diskussionsrunden und Vorträgen hatten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Gelegenheit, Kieler Forschungsinstitute und Firmen aus dem Plasmatechnologie zu besichtigen. „Wir sind eine der wenigen Universitäten in Deutschland, die Forschung und Ausbildung im Bereich Plasmaphysik und Plasmatechnologie mit zwei eigenen Professuren und Arbeitsgruppen fördern“, unterstreicht Kersten die Kompetenz am Kieler Standort.

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Zum Vergrößern anklicken	Rund 30 Plasmaexpertinnen und -experten aus Wissenschaft und Industrie diskutieren beim Netzwerktreffen wie sich plasmabasierte Beschichtungsprozesse für Anwendungen von Industrie 4.0 verbessern lassen. Foto: Siekmann, CAU Foto zum Herunterladen: www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-109-2.jpg
Zum Vergrößern anklicken	Holger Kersten begrüßte die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in Kiel. Foto: Siekmann, CAU Foto zum Herunterladen: www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-109-3.jpg

Über Plasmen:
Gewitterblitze und Energiesparlampen machen Plasmen im Alltag sichtbar: Einzigartige Eigenschaften zeichnen den vierten Aggregatzustand neben fest, flüssig und gasförmig aus – wird elektrische oder Wärmeenergie zugeführt, leuchtet das ionisierte Gasgemisch sogar. Außerdem leitet es Strom und kann dadurch mit einem Magnetfeld wechselwirken. Diese hochaktive Umgebung kann genutzt werden, um Oberflächen zu behandeln und sie zu beschichten oder zu reinigen.

Über „Plasma Germany“:
Das Kompetenznetz "Plasma Germany“ hat sich 1983 als Gemeinschaftsausschuss von inzwischen 11 Trägergesellschaften gegründet. Aufgabe des Dachverbandes ist die Förderung der wissenschaftlichen und technischen Zusammenarbeit zwischen Forschung, Entwicklung und Anwendung auf dem Gebiet der plasmagestützten Oberflächenbehandlungsverfahren. www.plasmagermany.org

Kontakt:
Professor Holger Kersten
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
Telefon: 0431 880-3872
E-Mail: kersten@physik.uni-kiel.de
Web: www.ieap.uni-kiel.de/plasma/ag-kersten/

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Text / Redaktion: ► Julia Siekmann