Beschichtungsanalyse
Mit der Beschichtungsanalyse werden die Eigenschaften von Beschichtungen aller Art bestimmt, um zu prüfen, ob sie den Anforderungen entsprechen. Die Auswahl der Analysemethoden hängt von den Eigenschaften der Beschichtung ab. Eine gründliche Beschichtungsanalyse ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Beschichtung die beabsichtigte Funktion erfüllt und den gewünschten Standards entspricht.
Wir analysieren als Auftragslabor die Eigenschaften von Beschichtungen als Dienstleistung.
Was bietet unser Steinbeis-Transferzentrum?
1. Präzise Schichtanalysen: Mit modernsten Messgeräten führen wir präzise und zuverlässige Analysen von Beschichtungen durch und liefern Ihnen zuverlässige Daten für die Beschichtung.
2. Fachkundige Expertise: Die Analysen werden von qualifizierten Materialwissenschaftlern/innen durchgeführt, die Ihnen bei Fragen gerne zur Verfügung stehen.
3. Kundenzentrierter Ansatz: Jeder Auftrag ist individuell und deshalb sind unsere Analysen auf die jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen zugeschnitten.
Dienstleistungen
SCHICHTDICKENMESSUNG
Mit der Schichtdickenmessung wird die Schichtdicke von Einzelschichten und Mehrschichtsystemen, vom Mikrometer- bis in den Nanometerbereich, bestimmt. Abhängig von Schichtart, Schichtdicke und Substrat erfolgt die Bestimmung der Schichtdicke mit verschiedenen Verfahren.
HAFTFESTIGKEITSPRÜFUNG
Die Haftfestigkeitsprüfung ermittelt die Verbundfestigkeit zwischen Beschichtung und Substrat (adhäsive Schichthaftung) sowie den inneren Zusammenhalt der Schicht (kohäsive Schichthaftung). Hierzu werden abhängig von der Beschichtung und Substrat unterschiedliche Verfahren eingesetzt.
MATERIALANALYSE
Die Materialanalyse dient der Bestimmung der chemischen Elementzusammensetzung. Dazu werden die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX), die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, eng. XRF) und die Infrarotspektroskopie (IR) eingesetzt. Mit diesen Verfahren wird die chemische Zusammensetzung bzw. die Bindungsverhältnisse eines Materials bestimmt und mit Hilfe von Datenbanken die Materialbestimmung durchgeführt.
LEITFÄHIGKEITSMESSUNG
Mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) werden geringste Unterschiede bzgl. der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstandes eines Materials an der Oberfläche ortsaufgelöst bestimmt. Mit der leitfähigen Rasterkraftmikroskopie (C-AFM: Conductive AFM) wird die Topographie eines Materials und der elektrische Stromfluss am Kontaktpunkt der Spitze (Cantilever) gemessen.
HÄRTEPRÜFUNG
Die Härteprüfung von Beschichtungen erfolgt meistens durch die Mikrohärteprüfung oder die Nanoindentierung. Dabei dringt der Prüfkörper mit einer sehr geringen Prüfkraft nur wenig in die Beschichtung ein, so dass die Eigenschaften des Substrates nicht mit erfasst werden bzw. das Ergebnis der Härteprüfung durch diese verfälscht wird.
STRECKGRENZENBESTIMMUNG
Die Bestimmung der Streckgrenze an Beschichtungen erfolgt mittels Nanoindentation. Bei der Nanoindentation handelt es sich um eine sogenannte instrumentierte Eindringprüfung bei der ein Prüfkörper in das Bauteil eindringt. Im Gegensatz zur klassischen Härteprüfung erfolgt dies mit sehr kleinen Prüfkräften und Eindringtiefen. Ein weiterer entscheidender Unterschied ist, dass die Festigkeitseigenschaften nicht aus einem Abdruck ermittelt werden sondern durch die Auswertung des während der Prüfung aufgezeichneten Kraft-Weg-Verlaufs. Die Bestimmung der Streckgrenze mittels Nanoindentation hat den Vorteil, dass die Festigkeitseigenschaften am realen Bauteil bestimmt werden können und keine Zugproben hergestellt werden müssen. Damit entfallen alle Probleme, die mit der Herstellung von Zugproben verbunden sind.
VERSCHLEISSPRÜFUNG
Die Verschleißprüfung dient zur Bestimmung der Abriebfestigkeit von Beschichtungen. Die Ermittlung erfolgt mit einem Tribometer als Modellprüfeinrichtung. Dabei wird ein Prüfkörper mit einer definierten Normalkraft translatorisch oder rotatorisch über einen Grundkörper bewegt. Die Bestimmung der Abriebfestigkeit mit einem Tribometer ermöglicht einen kostengünstigen Vergleich verschiedener Beschichtungen untereinander.
REIBWERTMESSUNG
Die Reibwertmessung ist ein Verfahren zur Bestimmung des Reibwertes zwischen zwei Oberflächen. Der Reibwert, auch Reibungskoeffizient genannt, gibt an, wie groß der Widerstand ist, wenn zwei Oberflächen unter Last relativ zueinander bewegt werden. Es gibt verschiedene Methoden zur Messung des Reibungskoeffizienten und verschiedene tribologische Prüfstände.
OBERFLÄCHENRAUHEITSMESSUNG
Die Oberflächenrauheit bestimmt das funktionelle Verhalten einer Oberfläche und ihr optisches Erscheinungsbild. Unter Rauheit versteht man die Unregelmäßigkeiten einer Oberflächenstruktur, die sich streng genommen in feine und grobe Strukturen unterteilen lassen. Diese werden dann je nach Größenordnung als Rauheit, Welligkeit und Ebenheit einer Oberfläche bezeichnet. Diese Strukturen werden durch eine Oberflächenmessung erfasst und über 2D- und 3D-Kenngrößen quantitativ bewertet. Die Messung erfolgt idealerweise mit optischen Verfahren, so dass die Oberflächenmikrostruktur dreidimensional und damit vollständig erfasst werden kann. Taktile Rauheitsmessgeräte dienen lediglich der schnellen Qualitätskontrolle.
FARBMESSUNG
Bei der Farbmessung geht es daher um den Vergleich zwischen der gemessenen und der durch das menschliche Auge wahrgenommenen Farbe. Der L*a*b*-Farbraum beschreibt alle wahrnehmbaren Farben und nutzt einen 3D-Farbraum bei dem der Helligkeitswert L* senkrecht auf der Farbebene (a*, b*) steht. Der L*C*h-Farbraum beschreibt Farbe über ein zylindrisches Koordinatensystem mit der Helligkeit L*, der relativen Farbsättigung C* und dem Farbtonwinkel h°. Die Farbsättigung und der Farbtonwinkel werden aus den a* und b* Koordinaten des L*a*b* Farbraums berechnet.
GLANZMESSUNG
Die Glanzmessung wird zur Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit von Überzügen und anderen Oberflächen herangezogen. Dazu wird mit einem Reflektometer das reflektierende Licht unter einem bestimmten Winkel gemessen. Beim reflektierten Licht ist auch ein Anteil an diffus zerstreutem Licht dabei. Für eine exakte Glanzmessungen ist deswegen eine zweite Messung notwendig, die auch das zerstreute Licht mitbestimmt. Der Anteil an zerstreutem Licht kann anschließend herausgerechnet werden. Das absolute Maß für den Glanz ist das Verhältnis des von der OF reflektiertem Lichts zum ausfallenden Licht. Angegeben wird der Glanzgrad in Glanzeinheiten (GE) oder Gloss Units (GU).
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Analysen von Beschichtungen.
Ziel einer Beschichtungsanalyse
Das Ziel einer Beschichtungsanalyse ist die Untersuchung und Bewertung von Beschichtungen, um sicherzustellen, dass sie den gewünschten Anforderungen und Standards entsprechen. Beschichtungen werden auf verschiedene Materialien wie Metalle, Kunststoffe, Glas oder andere Substrate aufgetragen, um bestimmte Eigenschaften wie Korrosionsschutz, Verschleißfestigkeit, Haftung, optische Eigenschaften oder dekorative Aspekte zu verbessern. Die wichtigsten Aspekte der Analyse von Beschichtungen sind:
- Schichtdickenmessung: Dies bezieht sich auf die Untersuchung der Dicke der aufgetragenen Beschichtung. Die Dicke ist oft ein entscheidender Faktor für die Leistung der Beschichtung und muss den spezifizierten Anforderungen entsprechen.
- Haftfestigkeitsprüfung: Eine erfolgreiche Beschichtung sollte eine gute Haftung auf dem Substrat aufweisen. Adhäsionstests werden durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Beschichtung fest mit dem Material verbunden ist und nicht leicht ablöst.
- Materialanalyse: Die chemische Zusammensetzung der Beschichtung wird analysiert, um sicherzustellen, dass sie die erforderlichen Bestandteile enthält. Dies ist besonders wichtig, wenn bestimmte chemische Eigenschaften, wie z.B. Korrosionsschutz, gefordert werden.
- Mechanische Eigenschaften: Dazu gehören Tests zur Bestimmung der mechanischen Festigkeit, Härte, Elastizität, der Verschleißfestigkeit und des Reibwertes. Diese Eigenschaften sind entscheidend für die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit der Beschichtung.
- Optische Eigenschaften: In einigen Fällen ist das optische Erscheinungsbild wichtig. Dazu werden optische Eigenschaften wie Oberflächenqualität, Farbechtheit und Glanz analysiert.