SCHICHTDICKENMESSUNG WIKI
Kalottenschliff-Methode
(Calotest)
Der Kalottenschliff (Calotest) ist ein Verfahren für die Schichtdickenmessung und Verschleißprüfung von Hartstoffschichten. Hierbei wird die Beschichtungsdicke anhand einer eingeschliffenen Kalotte mittels Lichtmikroskop oder Rasterelektronenmikroskop gemessen. Damit lassen sich die Schichtstärken von Einzelschichten und Mehrlagenschichtsysteme ermitteln.
Wir bieten Schichtdickenmessungen und Verschleißprüfungen mit der Kalottenschliff-Methode als Dienstleistung an.
Beschichtungen
- PVD-Schichten
- CVD-Schichten
- Metallschichten
- Galvanische Schichten
- Lackschichten (ausgehärtet)
- Dekorschichten
- Oxidschichten (z.B. Eloxalschichten)
Verfahren
Der Kalottenschliff (Calotest) ist eine Variante der Querschlifftechnik bei der durch die schräge Schliffläche die Schichtdicke verbreitert wird. Dadurch kann diese anhand der Querschnittsfläche des Kalottenschliffs genauer bestimmt werden. Beim Kalottenschliff wird mit einer Stahlkugel und einer entsprechenden Schleifsuspension auf Basis von Öl oder Wasser eine sphärische Abriebkalotte in die zu prüfende Beschichtung eingeschliffen. Anschließend wird die so entstandene Kalotte i.d.R. mittels Lichtmikroskop vermessen. Voraussetzung für das Verfahren ist, dass ein ausreichend hoher lichtoptischer Kontrast zwischen den Werkstoffen der Beschichtung und des Substrates vorhanden ist. Für die Schichtdickenmessung muss die Kalotte durch die Schicht bis zum Grundmaterial eingeschliffen werden, was durch die Zugabe abrasiven Bestandteile in der Suspension (Diamant, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid) unterstützt wird. Abhängig von der verwendeten Probengeometrie ergeben sich bei der Betrachtung der zu messenden Schicht mittels Mikroskop konzentrische Kreise für ebene und elliptische für gekrümmte Oberflächen, anhand derer die Bestimmung der Schichtdicke vorgenommen wird. Das Verfahren funktioniert für ebene Proben oder für zylindrische, falls der Krümmungsradius der Probe mindestens dem 100fachen des Radius der Schleifkugel beträgt.
Kalottenschliff-Methode
Normen
- DIN EN ISO 26423
- VDI 3824-4
- DIN EN 1071-2 (alt)
- VDI 3198 (alt)
- DIN EN 1071-6 (Verschleißprüfung)
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Schichtdickenmessung.
Schichtdickenmessung
Die Schichtdicke ist neben der Härte und der Haftfestigkeit ein wichtiges Merkmal einer Beschichtung. Denn stimmt diese nicht, kann es zum Schichtversagen kommen und somit zum Totalausfall eines Bauteils. Je nach Beschichtungsart, Schichtdicke und Substrat kommen unterschiedliche Methoden zur Bestimmung der Stärke einer Beschichtung zum Einsatz.
- Querschliff-Methode
- Stufenhöhenmessung
- Kalottenschliff-Methode
- Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, XRF)
- Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)
- Reflektometer
- Weißlichtinterferometer
- Konfokalmikroskop
- Wirbelstrom-Verfahren
- Magnetinduktives Verfahren
- Photothermie
Verschleißprüfung
Für die Bestimmung der Verschleißfestigkeit von Beschichtungen gibt es zwei unterschiedliche Methoden. Diese beiden Methoden sind in der Norm DIN EN 1071-6 beschrieben und werden als
- Perforation der Schicht
- Ohne Perforation der Schicht
bezeichnet. Bei dem ersten Verfahren wird, vergleichbar mit der Schichtdickenbestimmung, eine Kalotte eingeschliffen, wobei die Einschlifftiefe größer ist als die Schichtdicke. Bei der zweiten Methode ist die Einschlifftiefe stets kleiner als die Schichtdicke, womit nur die Beschichtung dem Verschleißprozess unterworfen wird.