SCHICHTDICKENMESSUNG WIKI
Kalottenschliff-Methode
(Calotest)
Der Kalottenschliff (Calotest) ist ein Verfahren zur Schichtdickenmessung und Verschleißprüfung von Hartstoffschichten. Dabei wird die Schichtdicke an einer geschliffenen Kalotte mit Hilfe eines Lichtmikroskops oder eines Rasterelektronenmikroskops gemessen. Mit diesem Verfahren können die Schichtdicken von Einzelschichten und Mehrlagenschichtsystemen bestimmt werden.
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 die Schichtdicke durch die schräge Schlifffläche verbreitert wird. Dadurch kann die Schichtdicke anhand der Querschnittsfläche des Kalottenschliffs genauer bestimmt werden. Beim Kalottenschliff wird mit einer Stahlkugel und einer geeigneten Schleifsuspension auf Öl- oder Wasserbasis eine kugelförmige Abriebkalotte in die zu prüfende Beschichtung geschliffen. Anschließend wird die so entstandene Kalotte in der Regel mit einem Lichtmikroskop vermessen. Voraussetzung für dieses Verfahren ist ein ausreichend hoher lichtoptischer Kontrast zwischen den Materialien der Beschichtung und des Substrates. Für die Schichtdickenmessung muss die Kalotte durch die Schicht bis auf das Grundmaterial abgeschliffen werden, was durch den Zusatz von abrasiven Komponenten in der Suspension (Diamant, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid) unterstützt wird. Abhängig von der verwendeten Probengeometrie ergeben sich bei mikroskopischer Betrachtung der zu messenden Schicht konzentrische Kreise bei ebenen und elliptische Kreise bei gekrümmten Oberflächen, aus denen die Schichtdicke bestimmt wird. Das Verfahren funktioniert bei ebenen Proben oder bei zylindrischen Proben, wenn der Krümmungsradius der Probe mindestens 100 mal so groß ist wie der Radius der Schleifkugel.
Kalottenschliff-Methode
Normen
- ISO 26423:2009
- VDI 3824-4:2001
- DIN EN 1071-2 (zurückgezogen)
- VDI 3198 (zurückgezogen)
- ISO 26424:2008 (Mikroabriebprüfung)
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für eine 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 ISO 26424:2008 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.