Hart wie Keramik. Oder glatt wie kaum etwas. Beides Dünnschichten.

DLC weist sp3-Bindungen auf wie der Diamant, anders als der Graphit mit seinen sp2-Bindungen. Daher die extreme Härte nahe am Diamanten, die chemische Trägheit und die geringe Reibung. Doch es ist amorph, nicht kristallin – also kein echter Diamant. Abscheiden lässt es sich bei niedrigeren Temperaturen als kristalline Schichten, weshalb auch wärmeempfindliche Grundwerkstoffe in Frage kommen. Der Preis dafür ist die Temperaturgrenze bei rund 300 °C, während Diamant bis 700 °C stabil bleibt.

TiN in Gold ist die älteste und günstigste Schicht, für die allgemeine Stahlbearbeitung, mit 2.500 HV. TiCN in Grau ist härter und taugt für abrasive Werkstoffe, mit 3.000 HV. TiAlN in Violettschwarz hält Hitze besser aus und ist der Standard in der Luftfahrtzerspanung: 3.500 HV und bis 800 °C stabil. AlTiN ist ein TiAlN mit höherem Aluminiumanteil und damit besserer Oxidationsbeständigkeit. Für zähe Werkstoffe wie Edelstahl oder Inconel nimmt man AlTiN, für gewöhnlichen Stahl TiCN oder TiN. Und für Aluminium diamantähnliche Schichten oder gar keine, denn keramische Schichten neigen dazu, mit Aluminium zu verschweißen.

Ja: DLC wird bei niedriger Temperatur abgeschieden, zwischen 150 und 250 °C, und verträgt sich deshalb mit vielen Kunststoffen und anderen wärmeempfindlichen Grundwerkstoffen. Gewöhnliches PVD verlangt über 400 °C und würde den Kunststoff zerstören. Eingesetzt wird DLC in der Kunststoffoptik, etwa als Kratzschutz auf Sonnenbrillen, bei Konsumgütern aus Kunststoff mit verschleißfesten Flächen und bei medizinischen Kunststoffen. Eine Nische, aber eine wachsende.

PVD wie DLC sind Sichtlinienverfahren: Die Schicht schlägt sich vorzugsweise auf den Flächen nieder, die zur Quelle zeigen. Bei komplexer Innengeometrie bleibt die Deckung unvollständig. Abhilfe schaffen das Drehen des Teils während der Beschichtung, mehrere Quellen in der Kammer oder, wenn es innen wirklich darauf ankommt, ein anderes Verfahren wie chemisch Nickel, das gleichmäßig aufträgt. Bei Teilen, deren Fläche im Wesentlichen außen liegt, funktionieren PVD und DLC bestens.

PVD ist ein etabliertes Verfahren mit vielen Anbietern und entsprechend wettbewerbsfähigen Preisen: 20 bis 50 Dollar bei kleinen, 50 bis 150 bei großen Teilen. DLC ist spezieller, hat weniger Anbieter und kostet mehr: 40 bis 100 bei kleinen, 80 bis 200 bei großen Teilen. Beides verteuert das unbeschichtete Teil um 50 bis 200 %. Gerechtfertigt ist das, wenn die Werkzeugstandzeit steigt, ein hochwertiges Produkt sich absetzen soll oder eine bestimmte Leistungsanforderung besteht. Für den allgemeinen Industriebedarf lohnt es nicht.

PVD dauert üblicherweise 5 bis 10 Tage, DLC 7 bis 14. In beiden Fällen müssen die Teile zum Beschichter und zurück, das gehört in den Terminplan. Bei Eile verkürzt Luftfracht zwischen Beschichter und Kunde den Weg. Manche PVD-Betriebe bieten gegen Aufpreis einen Eildienst in drei Tagen; bei DLC gibt es das selten.