Beschichtungsanalyse
Die Beschichtungsanalyse dient der Untersuchung der Eigenschaften, der Zusammensetzung, der Struktur und der Dicke von Schichten oder Überzügen auf einem Grundwerkstoff. Die Wahl 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 Steinbeis-Transferzentrum die Eigenschaften von Beschichtungen als Dienstleistung.
Was bietet unser Steinbeis-Transferzentrum?
- Präzise Beschichtungsanalyse: Mit modernsten Messgeräten führen wir präzise Analysen von Beschichtungen durch und liefern Ihnen zuverlässige Daten für die Beschichtung.
- Fachkundige Expertise: Die Analysen werden von qualifizierten Materialwissenschaftlern/innen durchgeführt, die Ihnen bei Fragen gerne zur Verfügung stehen.
- Kundenzentrierter Ansatz: Jeder Auftrag ist individuell, daher 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 Zusammensetzung einer Beschichtung. Dazu werden die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX), die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, eng. XRF) und die Infrarotspektroskopie (IR) eingesetzt. Mit diesen Methoden werden die chemische Zusammensetzung oder 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.
DEHNGRENZE
Die Bestimmung der Dehngrenze (auch als Streckgrenze oder Fließgrenze bezeichnet) mittels Nanoindentation ist eine fortschrittliche Methode, die insbesondere für dünne Filme, Beschichtungen oder mikroskopisch kleine Proben verwendet wird. Bei der Nanoindentation wird ein sehr kleiner, scharfer Eindringkörper (Indenter) unter kontrollierter Kraft in das Material gedrückt, und die Eindringtiefe wird genau gemessen. Diese Methode ist besonders nützlich für die Untersuchung von dünnen Schichten, Beschichtungen und Mikrostrukturen, bei denen herkömmliche Zugversuche nicht möglich sind.
VERSCHLEISSPRÜFUNG
Bei der Verschleißprüfung wird die Beständigkeit einer Beschichtung gegen Abrieb oder Verschleiß durch mechanische Einwirkung geprüft. Bei der Verschleißprüfung wird untersucht, wie gut eine Beschichtung wiederholtem Reiben oder Kontakt mit anderen Oberflächen widersteht. Diese Prüfung ist in vielen Bereichen wichtig, da sie Aufschluss über die Haltbarkeit und Lebensdauer von Werkstoffen unter realen Einsatzbedingungen gibt. Zur Prüfung der Abriebfestigkeit wird ein Prüfkörper mit einer definierten Normalkraft translatorisch oder rotatorisch über einen beschichteten Grundkörper bewegt und nach einer bestimmten Anzahl von Lastwechseln der Verschleiß bzw. Abrieb messtechnisch bestimmt.
REIBUNGSKOEFFIZIENT
Um den Reibungskoeffizienten zu bestimmen wird ein Prüfkörper mit einer definierten Normalkraft auf einen Grundkörper gedrückt und relativ zu diesem translatorisch oder rotatorisch bewegt wird. Dabei wird die Tangentialkraft (Reibungskraft) gemessen. Aus dem Verhältnis dieser zur Normalkraft wird der Reibwert bestimmt. Der Reibwert, auch Reibungskoeffizient genannt, gibt an, wie groß der Widerstand ist, wenn zwei Bauteile unter Last relativ zueinander bewegt werden. Es gibt verschiedene Methoden zur Ermittlung und verschiedene tribologische Prüfstände dazu.
RAUHEITSMESSUNG
Die Rauheitsmessung dient dazu die Unregelmäßigkeiten der Mikrostruktur einer Oberfläche zu bewerten. Diese werden in feine und grobe Strukturen unterteilt, die je nach Größenordnung als Rauheit, Welligkeit und Ebenheit bezeichnet werden. Sie beeinflussen in unterschiedlicher Weise das Funktionsverhalten einer Bauteiloberfläche. Die Strukturen einer Oberfläche werden idealerweise durch optische Messungen erfasst und durch 2D- und 3D-Kenngrößen quantitativ charakterisiert.
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 eine Beschichtungsanalyse.
Wozu dient die Schichtanalyse?
Die Beschichtungsanalyse dient mehreren wichtigen Zwecken in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen.
- Qualitätssicherung: Die Analyse hilft sicherzustellen, dass die Beschichtungen die gewünschten Eigenschaften haben und den Spezifikationen entsprechen.
- Korrosionsschutz: Die Analyse von Korrosionsschutzbeschichtungen ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Materialien vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt sind.
- Haftfestigkeit: Überprüfung, ob die Beschichtung ausreichend auf dem Substrat haftet. Schlechte Adhäsion kann zu Abblättern, Abblättern oder Versagen der Beschichtung führen.
- Schichtdicke: Messung der Beschichtungsdicke und Überprüfung der Gleichmäßigkeit, um sicherzustellen, dass die Beschichtung gleichmäßig aufgetragen wurde. Ungleichmäßige Beschichtungen können die Leistung beeinträchtigen und zu vorzeitigem Versagen führen.
- Chemische Zusammensetzung: Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Beschichtung, um sicherzustellen, dass die richtigen Materialien verwendet wurden und keine Verunreinigungen vorhanden sind.
- Physikalische Eigenschaften: Untersuchung der physikalischen Eigenschaften der Beschichtung wie Härte, Elastizität und Abriebfestigkeit, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen entspricht.
Durch die Beschichtungsanalyse kann sichergestellt werden, dass die Beschichtungen die gewünschten Schutz- und Leistungsmerkmale aufweisen und somit die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der beschichteten Produkte erhöhen.