Die Entwicklungsabteilung von SHM ist ein zentraler Bestandteil unserer auf Innovation und technologischen Fortschritt ausgerichteten Strategie. Seit seiner Gründung hat SHM seine Vision auf einem soliden Fundament interner Forschung und Entwicklung aufgebaut, was sich seit langem in unseren fortschrittlichen Technologien im Bereich PVD-Beschichtung und Oberflächenbehandlungen widerspiegelt.

Entwicklung von PVD-Beschichtungen und -Technologien

Seit Beginn unserer Tätigkeit haben wir bei unseren PVD-Beschichtungslösungen auf Originalität und bei der Entwicklung neuer Technologien auf Innovation gesetzt. Dies hat zu 9 erteilten Patenten und etwa 60 Beschichtungsvarianten geführt. Die Entwicklung einer segmentierten Magnetron-Kathode für sehr hohe Leistungen und das Zusammentreffen beider Beschichtungstechnologien in einem Schritt sind die jüngsten technologischen Fortschritte.

Abb. 1,2,3 – segmentierter Kathodenaufbau.

Modifikation von kundenspezifischen Beschichtungsvarianten

Unsere Abteilung ist auch auf die Modifizierung von Standardbeschichtungstechnologien und -materialien zur Erfüllung spezifischer Kundenanforderungen spezialisiert. Dieser Ansatz ermöglicht es uns, eine optimale Leistung, Haltbarkeit und Effizienz von Beschichtungen für unterschiedliche Anwendungen und Bedingungen zu erreichen und jedem Kunden einen maßgeschneiderten Mehrwert zu bieten. Die Entwicklungsabteilung verfügt derzeit über 4 kommerzielle Beschichtungsanlagen.

Entwicklung einer Beschichtungsanlage nach eigenem Konzept

Wir entwickeln und bauen einzigartige Beschichtungsanlagen zur Herstellung von PVD-Beschichtungen mit den Technologien Niederspannungs-Lichtbogenverdampfung, Magnetronsputtern und einer Kombination dieser Verfahren in einem Prozess.
Es sind Geräte nicht nur in kommerziellen Größen, sondern auch Labor- und Forschungsgeräte für unsere eigene Entwicklung und die Entwicklung unserer Partner.

Abb. 4 – Kommerzielle Beschichtungsanlagen von Iona.
Abb. 5 – DynaMAG-Laborausrüstung

Analyse von Beschichtungen und Substratmaterialien

Unsere Labors sind mit modernster Technologie für die umfassende Bewertung von dünnen Schichten und Substratmaterialien ausgestattet, einschließlich der Analyse von Geometrie und Eigenschaften verschiedener Oberflächen. Mit diesen Möglichkeiten sind wir in der Lage, fortschrittliche Experimente und Entwicklungsarbeiten durchzuführen, die es uns ermöglichen, innovative Oberflächenbehandlungen kontinuierlich zu verbessern und zu entwickeln.

  •  ZEISS optisches metallographisches Mikroskop
    • Max. Vergrößerung 1250x.
  • Optisches Konfokal-Mikroskop mit 3D-Scanning ALICONA Infinite Focus G5
    • Messung von Schneidkantenradien bis zu 1 µm,
    • Fläche und lineare Rauheit,
    • 3D-Differenzialanalyse,
    • 3D-Scannen der Werkzeuggeometrie.
  • FISCHERSCOPE HV100 Härteprüfgerät
    • Messung der Mikrohärte von dünnen Schichten – plastische Härte, E-Modul, Elastizität.
  • AFM (Atomic Force Microscopy) Rauheitsmessgerät
    • Messungen an flachen Proben mit einer höchsten Auflösung unter 0,01 µm.
  • MITUTOYO-Rauheitsmessgerät
    • Werkstattverfahren zur berührenden Messung der Oberflächenrauigkeit mit elektronischer Ausgabe und Auswertung.
  • Haftfestigkeitsprüfung ROCKWELL-Test
    • In Kombination mit einem Lichtmikroskop kann der sogenannte Mercedes-Test für die Haftung von Beschichtungen auf Substraten ausgewertet werden.
  • SEM / EDX TESCAN MIRA
    • Geometrie-, Oberflächen- und Materialanalyse
    • EDX-Sonde Oxford Instruments Ultim max 100
  • Schichtdickenmessung KALOTEST CT50
    • Eine destruktive, schnelle und genaue Methode zur Bewertung der Dicke von sehr dünnen und harten Schichten.
  • Metallographisches Labor – Vorbereitung von Proben für die metallographische Analyse auf Struers-Geräten.

Pro další informace kontaktujte

Mgr. Vjačeslav Sochora, Ph.D.
vedoucí V&V
sochora@shm-cz.cz
+420 778 726 564

Projekte und Kooperationen

Die Erfolge von SHM sind nicht nur das Ergebnis unserer internen Bemühungen, sondern auch der engen Zusammenarbeit mit führenden Universitäten und Forschungseinrichtungen in der Tschechischen Republik und im Ausland.

Centrum HiLASE
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.

Přírodovědecká fakulta
Univerzita Palackého v Olomouci

Univerzita obrany

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně


Ústav pro nanomateriály,
pokročilé technologie a inovace

Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta

Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.

Centrum výzkumu Řež s.r.o.

Regionální Technologický Institut – Výzkumné centrum

Dormer Pramet s.r.o.

PlasmaSolve

České vysoké učení technické v Praze

Západočeská univerzita v Plzni

Fyzikální ústav Akademie věd České republiky

Technische Universität Bergakademie Freiberg 

Technická univerzita v Liberci

Vysoké učení technické v Brně

Projekty výzkumu a vývoje

Číslo a název projektuProgram poskytovatelRok realizace
TN02000069
Národní centrum kompetence pro materiály, pokročilé technologie, povlakování a jejich aplikace		2. VS NCK
TA ČR		2023 – 2028
TM04000048
Laser Improved Novel Surface Engineering and Repair of Tools		4. VS DELTA2
TA ČR		2023 – 2025
FW06010210
Výzkum a vývoj tenkých vrstev na bázi kovových skel a technologií pro jejich depozici s využitím v Hi-tech průmyslových aplikacích		6. VS TREND
TA ČR		2023 – 2026
CZ.01.1.02/0.0/0.0/21_374/0027388
Výzkum a vývoj produktivních nástrojů a technologií pro
obrábění velmi přesných děr		OP PIK APLIKACE
MPO ČR		2021 – 2023
CZ.01.1.02/0.0/0.0/21_375/0027007
Rozšíření stávající VaV infrastruktury ve společnosti SHM, s.r.o.		OP PIK POTENCIÁL
MPO ČR		2022
FW03010533
Numerické modely pro optimalizaci inovativních supertvrdých materiálů		3. VS TREND
TA ČR		2021 – 2025
TM01000015
Vývoj a optimalizace laserových aditivních, substraktivních a transformačních technologií pro nástrojářský průmysl		1. VS DELTA2
TA ČR		2020 – 2022
TH04010544
Vývoj nové generace nástrojů pro frézování		4. VS EPSILON
TA ČR		2019 – 2022
FV30262
Vývoj průmyslové technologie pro depozice tvrdých XBC a TiXN povlaků se zvýšenou lomovou houževnatostí		3. VS TRIO
MPO ČR		2018 – 2021
TH02010992
Vývoj a optimalizace elektromechanické vzpěry pro ovládání řídících ploch letadel za účelem zvýšení životnosti a bezporuchovosti v bezúdržbovém provoze		2. VS EPSILON
TA ČR		2017 – 2019
CZ.01.1.02/0.0/15_018/0004426
Průmyslová technologie přípravy PVD vrstev s vysokou tvrdostí		OP PIK APLIKACE
MPO ČR		2016 – 2018
2.2 RV03/2594
Posílení výrobních kapacit pro povlakování VBD		OPPI ROZVOJ
MPO ČR		2013 – 2014
2.2 RV03/775
Rozšíření produktového portfolia o nové aplikace PVD povlaků		OPPI ROZVOJ
MPO ČR		2012 – 2013
4.2 PT03/160
Posílení výzkumné a vývojové kapacity společnosti SHM, s.r.o.		OPPIPOTENCIÁL
MPO ČR		2011 – 2012
Vzdělávejte se pro růst
Odborný rozvoj zaměstnanců společnosti SHM, s.r.o.		OP Lidské zdroje a zaměstnanost, MPSV2011
Vzdělávejte se
13 projektů vzdělávání zaměstnanců společnosti SHM, s.r.o.		OP Lidské zdroje a zaměstnanost, MPSV2009
2.2 RV01/240
Modernizace a rozšíření přípravy nanokompozitních a jiných tvrdých PVD povlaků		OPPI ROZVOJ
MPO ČR		2007
CZ.04.1.05/1.1.48.1/2124
Modernizace technologie a řízení firmy a rozšíření kapacity povlakovacího centra SHM		SROP
Olomoucký kraj
MMR ČR		2005 – 2006
AST3-CT-2003-502741 MACHERENA6. rámcový program
EC EU		2004 – 2006
G1RD-CT-2000-00222 NACODRY5. rámcový program
EC EU		1999 – 2002
PL972379
ECOFRIM		INCO-COPERNICUS
EC EU		1998 – 2000
CIPA CT92-4014
Powder Metallurgy Materials and High Technology Surface Treatments		NETWORK
EC EU		1993 – 1996

Fachartikel

  1. M. Jílek, M. Šíma, P. Klapetek; Wear resistant PVD layers prepared on cemented carbide indexable cutting inserts;14th International Plansee Seminar 1997, Reute; Proceedings p. 294
  2. S. Vepřek, P. Nesládek, A. Niederhofer, F. Glatz, J. Jílek, M. Šíma; Recent progress in the superhard nanocrystalline composites: towards their industrialization and understanding of the rigin of the superhardness; Invited paper ICMCTF 98, San Diego,1998; Surface and Coatings Technology 108–109 (1998) 138–147
  3. A. Niederhofer, P. Nesládek, H.-D. Männling, K. Moto, S. Vepřek, M. Jílek; Structural properties, internal stress and thermal stability of nc-TiN/a-Si3N4, nc-TiN/TiSix and nc-(Ti1-yAlySix)N superhard nanocomposite coatings reaching the hardness of diamond, ICMCTF 1999, San Diego; Surface and Coatings Technology 120–121 (1999) 173–178
  4. P. Holubář, M. Jílek, M. Šíma; Nanocomposite nc-TiN/BN coatings: Their applications on cemented carbide substrates and results of cutting tests; ICMCTF 1999, San Diego; Surface and Coating Technology 120-121 (1999) 184
  5. P. Holubář, M. Jílek, M. Šíma; Present and possible future applications of superhard nanocomposite coatings; ICMCTF 2000, San Diego; Surface and Coatings Technology 133 – 134 (2000) 145 – 151
  6. M. Jílek, P. Holubář, M. Šíma; Nové tvrdé a suprtvrdé nanokrystalické kompozitní vrtsvy pro otěruvzdorné aplikace; mezinárodní kongres MATAR 2000, Praha
  7. M. Jílek, P. Holubář, M. Šíma; Otěruvzdorné PVD povlaky pro řezné aplikace na nástrojích ze slinutého karbidu; konference Frézování II, VUT Brno, 2000
  8. H.-D. Männling, D.S. Patil, K. Moto, M. Jílek, S. Vepřek; Thermal stability of superhard nanocomposite coatings consisting of immiscible nitrides; Surface and Coatings Technology 146-147 (2001) 263-267
  9. M. Jílek, P. Holubář, M. Šíma; Hard PVD coatings nc-(Ti1-xAlx)N/a-Si3N4 not only for dry machining; 15th International Plansee Seminar 2001, Reute
  10. M. Jílek, P. Holubář, M. Šíma; Nanokompozitní otěruvzdorné PVD vrstvy; mezinárodní konference METAL 2001, Ostrava
  11. S. Vepřek, M. Jílek; Super- and ultrahard nanocomposite coatings: generic concept for their preparation, properties and industrial applications; Vacuum 67 (2002) 443 – 449
  12. S. Vepřek, M. Jílek; Superhard nanocomposite coatings. From basic science towards industrialization; Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 3, pp. 475-481, 2002; IUPAC 2002
  13. T. Cselle, M. Morstein, P. Holubář, M. Jílek, A. Karimi; Nanostructured coatings and processes on an industrial scale; Gorham Conference, Atlanta, 2002
  14. P. Karvánková, M.G.J. Veprek-Heijman, O. Zindulka, A. Bergmaier, S. Vepřek; Superhard nc-TiN/a-BN and nc-TiN/a-TiBx/a-BN coatings prepared by plasma CVD and PVD: a comparative study of their properties; ICMCTF 2002, San Diego; Surface and Coatings Technology 163-164 (2003) 149-156
  15. M. Jílek, P. Holubář, M.G.J. Veprek-Heijman, S. Vepřek; Towards the industrialization of superhard nanocrystalline composites for high speed and dry machining; MRS Fall Meeting 2002, Proc. 750 (2003) 393
  16. T. Cselle, P. Holubář; Driving forces of today´s manufacturing technology; konference Frézování III, VUT Brno, 2003; Proceedings 33 – 60
  17. S. Vepřek, H.-D. Männling, M. Jílek, P. Holubář; Avoiding the high-temperature decomposition and softening of (Al1-x Tix)N coatings by the formation of stable superhard nc-(Al1-xTix)N/a-Si3N4 nanocomposite, Materials Science and Engineering A366 (2004) 202-205
  18. M. Jílek, T. Cselle, P. Holubář, M. Morstein, M.G.J. Veprek-Heijman, S. Vepřek; Development of novel coating technology by vacuum arc with rotating cathodes for industrial production of nc-(Al1−xTix)N/a-Si3N4 superhard nanocomposite coatings for dry, hard machining; Plasma Chemistry and Plasma Processing, Vol. 24, No. 4, 2004
  19. T. Cselle, P. Holubář, M. Jílek, M. Růžička, M. Šíma, O. Zindulka; PVD technologie přípravy otěruvzdorných a kluzných vrstev v průmyslových podmínkách; Jemná Mechanika a Optika, 4/2006, 96-112
  20. P. Holubář, M. Jílek, O. Zindulka, M. Šíma, V. Maixner, J. Spáčilová; Nové aplikace vrstev LUBRIK; konference Vrstvy a povlaky 2006, Rožnov pod Radhoštěm
  21. M. Růžička, M. Jílek, O. Zindulka; Drsnost vrstev připravovaných obloukovým napařováním; konference Vrstvy a povlaky 2006, Rožnov pod Radhoštěm
  22. D. Rafaja, Ch. Wüstefeld, M. Dopita, M. Růžička, V. Klemm, G. Schreiber, D. Heger, M. Šíma; Internal structure of clusters of partially coherent nanocrystallites in Cr-Al-N and Cr-Al-Si-N coatings; Surface & Coatings Technology 201 (2007) 9476-9484
  23. S. Vepřek, M.J.G. Veprek-Heijman; Industrial applications of superhard nanocomposite coatings; Surface & Coatings Techology 202 (2008) 5063-5073
  24. D. Rafaja, C. Wüstefeld, M. Dopita, V. Klemm, D. Heger, G. Schreiber, M. Šíma; Formation of defect structures in hard nanocomposites; Surface & Coatings Technology 203 (2008) 572-578
  25. M. Jílek, O. Zindulka;  New technique for DLC coatings deposition; konference Vacuum and Plasma Surface Engineering, VaPSE 2009, Hejnice – Liberec
  26. S. Vepřek, R.F. Zhang, M.G.J. Veprek-Heijman, S.H. Sheng, A.S. Argon; Superhard nanocomposites: Origin of hardness enhancement, properties and applications; Surface & Coating Technology 204 (2010) 1898-1906
  27. M. Jílek, P. Vogl; Závislost struktury povlaků TiAlN na depozičních parametrech PVD procesu; Jemná Mechanika a Optika, 7-8/2010, 212-214
  28. P. Vogl, M. Jílek Jr.; Influence of process parameters on structure of TiAlN coating prepared by a system with rotary arc cathodes; ICMCTF 2010, San Diego
  29. D. Rafaja, Ch. Wüstefeld, J. Kutzner, A.P. Ehiasarian, M. Šíma, V. Klemm, D. Heger, J. Kortus; Magnetic response of (Cr,Al,Si)N nanocrystallites on the microstructure of Cr––Al––Si––N nanocomposites; Z. Kristallogr. 225 (2010) 599–609
  30. S. Vepřek, M.J.G. Vepřek-Heijman, P. Holubář, T. Cselle, I. Galassi, M. Píška; Applications of hard and superhard nanocomposite coatings on tools for machining, forming and stamping – A Guide for SMEs,; vyšlo pod hlavičkou VINF (The Virtual Institute of Nano Films) – mezinárodní nezisková organizace založená v rámci programu Network of Excellence EXCELL, 6. Rámcový program EC; 3/2011
  31. S. Vepřek; Recent attempts to design new super- and ultrahard solids leads to nano-sized and nano-structured materials and coatings; Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 11, 14-35, 2011
  32. P. Holubář, M. Jílek, M. Šíma, V. Maixner; Aplikace TripleCoantig na VBD; konference NEWTECH 2011, Brno
  33. M. Jílek, P. Vogl; New method of controlling reactive magnetron sputtering process; konference PATCMC 2012, Plzeň
  34. R. Zitoune, V. Krishnaraj, B.S. Almabouacif, F. Collombet, M. Šíma, A. Jolin; Influence of machining parameters and new nano-coated tool on drilling performance of CFRP/Aluminium sandwich; Composites Part B: Engineering, Vol. 43, Issue 3, 2012, 1480-1488
  35. S. Veprek, M.G.J. Veprek-Heijman; Limits to the preparation of superhard nanocomposites: Impurities, deposition and annealing temperature; Thin Solid Films 522 (2012) 274-282