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Prüflabor in Karlsruhe für
Beschichtungsanalyse

Mithilfe der Beschichtungsanalyse werden die Eigenschaften, die Zusammensetzung, die Struktur und die Schichtdicke von Beschichtungen auf einem Grundwerkstoff untersucht. So wird sichergestellt, dass die Beschichtungen ihre vorgesehene Funktion erfüllen und den technischen sowie normativen Anforderungen entsprechen. Die eingesetzten Analysemethoden richten sich nach Art und Eigenschaften der Beschichtung.

Als Steinbeis-Transferzentrum analysieren wir die Eigenschaften von Beschichtungen im Rahmen von Dienstleistungen.

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Technisches Prüflabor mit verschiedenen Geräten zur Qualitäts- und Materialanalyse

Analysen

Übersicht der Leistungen
zur Beschichtungsanalyse

Schichtdickenmessung

Die Messung der Beschichtungsdicke dient der genauen Bestimmung der Dicke von Beschichtungen und metallischen Überzügen auf einem Grundwerkstoff.

Härteprüfung Beschichtung

Bei der Härteprüfung von Beschichtungen wird deren Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Einflüssen wie Abrieb, Druck, Kratzern oder plastischer Verformung bewertet.

Haftfestigkeitsprüfung

Die Prüfung der Haftfestigkeit einer Beschichtung dient der Beurteilung der mechanischen Festigkeit der Verbindung zwischen der Beschichtung und dem darunter liegenden Substrat.

Chemische Zusammensetzung

Die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung im Rahmen einer Materialanalyse dient der Erfassung der enthaltenen Elemente und ihrer Anteile und um ggfs. den Werkstoff zu bestimmen.

Beschichtungsanalyse

Qualitätskontrolle
Schichtdicke und Haftung

Ein zentraler Anwendungsbereich ist die Qualitätskontrolle, bei der beispielsweise die Schichtdicke, die Haftung und die funktionalen Eigenschaften wie Korrosionsschutz, Härte oder Leitfähigkeit überprüft werden. Darüber hinaus ermöglicht die Beschichtungsanalyse eine gezielte Materialcharakterisierung, bei der chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften ermittelt werden.

Zudem spielt sie eine wichtige Rolle in der Fehler- und Schadensanalyse. Beschichtungsdefekte wie Risse, Delaminationen oder Abplatzungen lassen sich erkennen und deren Ursachen analysieren, sodass Beschichtungsprozesse gezielt optimiert werden können. Somit ist die Beschichtungsanalyse ein entscheidendes Werkzeug für die Qualitätssicherung, Prozesskontrolle und Produktsicherheit in zahlreichen Industriezweigen.

Methoden

Zur Beschichtungsanalyse

Querschliff-Methode

Die Querschliff-Methode ist ein vielseitiges Verfahren zur Bestimmung der Schichtdicke nahezu aller Beschichtungsarten auf unterschiedlichsten Grundwerkstoffen.

Kalottenschliff-Methode (Calotest)

Der Kalottenschliff (Calotest) ist ein Verfahren zur Schichtdickenmessung und Verschleißprüfung, das sich insbesondere für Hartstoffschichten eignet.

Spektroskopische Reflektometrie

Die spektroskopische Reflektometrie ist ein optisches, zerstörungsfreies Verfahren zur Bestimmung der Schichtdicken transparenter Beschichtungen sowie der Dicke transparenter Folien.

Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)

Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA Anal yse) wird zur Materialanalyse und zur Schichtdickenmessung eingesetzt.

Magnetinduktive Methode

Bei der magnetinduktiven Methode handelt es sich um ein zerstörungsfreies Verfahren zur Messung der Schichtdicke nichtmagnetischer Beschichtungen auf ferromagnetischen Grundwerkstoffen wie Stahl oder Eisen.

Wirbelstrom-Verfahren

Das Wirbelstromverfahren ermittelt die Dicke nicht leitender Schichten wie Eloxal oder Lack auf leitfähigen Metallen wie Aluminium oder nicht magnetischem Stahl – basierend auf der Reaktion eines elektromagnetischen Feldes mit dem Metall.

Knoop Härteprüfung

Bei der Knoop-Härteprüfung wird eine Diamantrhomboid (eine asymmetrische, vierseitige Pyramide) verwendet, die einen langgestreckten Eindruck erzeugt.

Mikrohärteprüfung

Die Mikrohärteprüfung umfasst Härteprüfungen mit kleinen Prüflasten und dient der Untersuchung von Beschichtungen, kleinen Strukturen und Härteverläufen.

Nanoindentation

Bei der Nanoindentation, einem hochauflösenden Prüfverfahren, wird ein Vickers- oder Berkovich-Eindringkörper mit sehr geringen Kräften in die Oberfläche gedrückt.

Abreißtest (Pull-Off-Test)

Der Abreißtest (Pull-off-Test) wird zur Haftfestigkeitsprüfung von dicken und spröden Lacken und Beschichtungen eingesetzt.

Kreuzschnittprüfung

Die Kreuzschnittprüfung wird für die Haftfestigkeitsprüfung von Lacken und weichen Beschichtungen mit unbegrenzter Schichtdicke eingesetzt.

Gitterschnittprüfung (Cross-Cut-Test)

Die Gitterschnittprüfung ermittelt die Haftfestigkeit weicher Beschichtungen bis 150 µm, indem ein Schnittgitter eingebracht und das Schadensbild visuell bewertet wird.

Ritztest (modifiziert)

Die Haftfestigkeitsprüfung von weichen Beschichtungen erfolgt mit dem modifizierten Ritztest mit einem speziellen Prüfkörper.

Ritztest (Scratch test)

Die Haftfestigkeitsprüfung von Hartstoffschichten erfolgt üblicherweise mit dem Ritztest (Scratch Test).

Rockwell Eindringprüfung

Eine Methode für die Prüfung der Haftfestigkeit von Hartstoffschichten ist die Rockwell-Eindringprüfung.

Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)

Die EDX-Analyse (energiedispersive Röntgenspektroskopie) am Rasterelektronenmikroskop (REM) dient zur Bestimmung der chemischen Elemente von Werkstoffen.

Infrarotspektroskopie (IR)

Die Infrarotspektroskopie (IR) identifiziert organische Materialien und Kunststoffe anhand der Wechselwirkung von Infrarotstrahlung mit Molekülschwingungen.

FAQ

Fragen und Antworten für die
Beschichtungsanalyse

Die Beschichtungsanalyse untersucht die Zusammensetzung, Schichtdicke, Haftung und Struktur von funktionalen oder dekorativen Schichten auf metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen.

Um Qualität, Schutzwirkung und Funktionalität sicherzustellen – z. B. bei Korrosionsschutz, Verschleißschutz, elektrischen Eigenschaften oder optischem Erscheinungsbild.

Typische Beispiele sind: galvanische Schichten (z. B. Chrom, Zink), Pulverbeschichtungen, Lacke, PVD-/CVD-Schichten, Oxidschichten, Eloxal und viele weitere.

Zum Beispiel:

  • Schichtdicke und Schichtverlauf
  • Haftfestigkeit und Adhäsion
  • chemische Zusammensetzung
  • Porosität, Risse oder Delamination
  • Oberflächenrauheit und Topographie

Je nach Beschichtung z. B.:

  • Rasterelektronenmikroskopie (REM)
  • EDX-Analyse
  • Schichtdickenmessung (z. B. durch Röntgenfluoreszenz)
  • Querschliffanalyse
  • Nanoindentation / Mikro-Härtemessung

Teilweise. Einige Verfahren (z. B. Röntgenfluoreszenz) sind zerstörungsfrei, andere erfordern eine Probenpräparation oder Querschliff.

In allen Bereichen, wo Funktion, Haltbarkeit oder Sicherheit von Oberflächen entscheidend sind – z. B. in der Automobilindustrie, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau oder Elektronikfertigung.

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