Haftfestigkeitsprüfung
Beschichtungen
Die Haftfestigkeitsprüfung an Beschichtungen dient der Bewertung der Schichthaftung zwischen Beschichtung und Bauteil (adhäsiv) sowie des inneren Zusammenhaltes der Schicht (kohäsiv). Wir führen als Steinbeis-Transferzentrum Prüfungen der Haftfestigkeit an harten und weichen Beschichtungen als Dienstleistung durch. Dabei wählen für die jeweilige Beschichtung das am besten passendste Prüfverfahren aus.
Ist die Haftfestigkeit einer Beschichtung unzureichend, kann es zum Spontanversagen und somit zum Ausfall des gesamten tribologischen Systems kommen. Die Haftfestigkeit einer Beschichtung kann über eine Bauteiloberfläche sehr unterschiedlich sein. Da die klassischen Verfahren der Haftfestigkeitsprüfung nur lokale Informationen über die Haftung liefern, führen wir flächenhafte Haftfestigkeitsprüfungen mit der Photothermie durch.
Anwendungen
- Haftung von Hartschichten
- Haftung von Farbe und Lack
- Kratzbeständigkeit von Oberflächen
Mit welchen Verfahren wird die Haftfestigkeit von Beschichtungen bestimmt ?
- Ritztest (Scratch Test)
- Rockwell Eindringprüfung
- Gitterschnittprüfung
- Instrumentierte Eindringprüfung
- Photothermie
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Haftfestigkeitsprüfungen.
Haftfestigkeitsprüfung – Verfahren
Ritztest (Scratch test)
Üblicherweise erfolgt die Haftfestigkeitsprüfung von Hartschichten mit dem Ritztest (Scratch Test) nach ISO 20502. Hierbei wird der Prüfkörper mit konstanter Geschwindigkeit und zunehmender Normalkraft entlang der Oberfläche bewegt, um Adhäsions- und/oder Kohäsionsversagen des Systems Schicht/Grundwerkstoff zu begünstigen. Die Qualität der Schichthaftfestigkeit wird anschließend anhand der kritischen Lastwerte für das Schichtversagen bestimmt.
Ritztest für Haftfestigkeitsprüfung
Rockwell Eindringprüfung
Eine weitere Methode für die Prüfung der Haftfestigkeit von Hartstoffschichten ist die Rockwell-Eindringprüfung nach ISO 26443 bzw. VDI 3824-4. Bei dieser wird ein Rockwell-Prüfkörper senkrecht zur Oberfläche eingedrückt, um Adhäsionsversagen des Systems Schicht/Grundwerkstoff zu begünstigen. Die Bewertung der Schichthaftungsqualität erfolgt anhand des Beschädigungsbildes über eine Einteilung in Schichthaftungsklassen.
Gitterschnittprüfung
Die Gitterschnittprüfung nach ISO 2409 wird für die Haftfestigkeitsprüfung von Lacken und Kunststoffschichten eingesetzt. Mit dem Gitterschnittgerät werden sechs parallele Schnitte in die Beschichtung bis zum Substrat angebracht. Diese werden anschließend durch sechs im rechten Winkel dazu angelegte Schnitte gekreuzt und dadurch in schachbrettartige Segmente unterteilt. Anhand der Anzahl der durch die Prüfung abgerissenen Segmente wird die Haftfestigkeit bestimmt.
Weitere Verfahren Haftfestigkeitsprüfung
„Weiche“ Beschichtungen, wie z.B. galvanische abgeschiedene Silber- und Goldschichten, versagen meistens durch Überschreitung des kohäsiven (inneren) Schichtzusammenhaltes und seltener durch Überschreitung der adhäsiven Festigkeit zwischen Beschichtung und Substrat. Deshalb können bei diesen Schicharten der Ritztest und die Rockwell-Eindringprüfung nicht angewendet werden. Die Neigung zu kohäsivem Versagen lässt sich indirekt über den elastischer Anteil der Formänderungsarbeit des Beschichtungswerkstoffes ermitteln. Dieser Anteil wird durch die sogenannte instrumentierten Eindringprüfung (Nanoindentierung) bestimmt, bei der ein Prüfkörper mit Aufzeichnung des Kraft-Weg-Verlaufes mit einer sehr geringen Kraft und Eindringtiefe in die Beschichtung gedrückt wird.
Bei der Photothermischen Randzonenanalyse wird ein frequenzmodulierter Diodenlaser über die Oberfläche geführt und diese dabei erwärmt. Durch die Messung der reflektierten thermischen Wellen ist es möglich die Haftfestigkeit einer Beschichtung zu messen. Der Vorteil des Verfahrens ist, dass dieses Verfahren bei allen Substraten funktioniert, zerstörungsfrei arbeitet und eine ganze Fläche geprüft werden kann.