Haftfestigkeitsprüfung
Beschichtungen
Die Haftfestigkeitsprüfung an Beschichtungen dient der Bewertung der Verbindungsfestigkeit zwischen Beschichtung und Substrat (adhäsive Schichthaftung) und des inneren Zusammenhaltes der Schicht (kohäsive Schichthaftung). Wir führen Haftfestigkeitsprüfung an harten und weichen Beschichtungen als Dienstleistung durch und wählen das für die jeweilige Beschichtung passende Prüfverfahren aus. Denn stimmt die Haftfestigkeit nicht, kann es zum Spontanversagen des Schichtsystems kommen und somit zum Ausfall des gesamten tribologischen Systems.
Die Haftfestigkeit einer Beschichtung kann über eine Bauteiloberfläche sehr unterschiedlich sein. Da die klassischen Verfahren der Haftfestigkeitsprüfung nur lokale Informationen über die Haftung liefern, aber das Schichtversagen durch lokale Unzulänglichkeiten verursacht werden kann, führen wir flächenhafte Haftfestigkeitsprüfungen mit der Photothermie durch.
Verfahren
- Ritztest (Scratch Test)
- Rockwell Eindringprüfung
- Gitterschnittprüfung
- Instrumentierte Eindringprüfung
- Photothermie
Ritztest für Haftfestigkeitsprüfung
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Haftfestigkeitsprüfungen.
Haftfestigkeitsprüfung – Verfahren
Üblicherweise erfolgt die Haftfestigkeitsprüfung von Hartstoffschichten 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.
Eine weitere Methode für die Prüfung der Haftfestigkeit von Hartstoffschichten ist die Rockwell-Eindringprüfung nach ISO 26443. 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 vier Schichthaftungsklassen.
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.
„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.