Schichtdickenmessung
Wir führen Schichtdickenmessungen von Beschichtungen als Dienstleistung durch. Dabei können für unterschiedlichste Arten von Beschichtungen die Schichtdicken gemessen werden. Verfahrensabhängig erfolgt das Messen der Schichtdicke von Einzelschichten oder Mehrlagenschichtsystemen.
Als Steinbeis-Zentrum für Oberflächenanalysen arbeiten wir auf der wissenschaftlichen Grundlage einer Hochschule, mit der Handlungskompetenz eines Industrieunternehmens. Wir führen Schichtdickenmessungen auf Basis langjähriger Erfahrung durch und wählen das bestgeeignetste Verfahren für die jeweilige Beschichtung aus.
Beispiele für Beschichtungen, deren Schichtdicke wir messen:
- PVD-Schichten
- CVD-Schichten
- Galvanische Schichten
- Dünnschichten
- Mehrlagenschichtsysteme
- Ölfilme
Schichtdickenmessung Verfahren
- Kalottenschleifverfahren
- Stufenmessung
- Querschliff
- Röntgenspektroskopie (EDX)
- Wirbelstromverfahren
- Magnetinduktives Verfahren
- Spektroskopische Reflektometrie
- Photothermische Randzonenanalyse
Schichtdicken messen
Das Kalottenschleifverfahren ist ein zerstörendes Verfahren für die Schichtdickenmessung von Hartstoffschichten. Hierbei wird durch das Kalottenschleifgerät mit einer Stahlkugel eine Kalotte auf der zu prüfenden Beschichtung eingeschliffen und anhand der mikroskopischen Messung der entstandenen Kalotte die Schichtdicke berechnet.
Die Messung der Schichtdicke im Querschliff erfolgt mit dem Auflichtmikroskop und bei dünnen Beschichtungen mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM).
Schichtdickenmessung mittels REM im Querschliff
Mit der energiedispersiven Röntgenanalyse (EDX) am REM können über die Auswertung der Röntgenstrahlung die Schichtdicken von sehr dünnen Schichten unter 1 µm bestimmt werden.
Die optische Schichtdickenmessung dient zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung von dünnen optisch transparenten Schichten. Diese erfolgt mit einem spektroskopischen Reflektometer. Dabei nutzt man den Effekt aus, dass beim Auftreffen von Licht auf eine Grenzfläche zwischen zwei Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex ein Teil der Strahlung reflektiert und ein anderer transmittiert wird. Die unterschiedliche Länge der zurückgelegten Wege der Teilstrahlen führt zum Gangunterschied und damit zur relativen Phasenverschiebung, die ein Maß ist für die Schichtdicke der dünnen transparenten Schichten.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Schichtdickenmessungen.
Das Wirbelstromverfahren wird für die zerstörungsfreie Schichtdickenmessung auf nicht ferromagnetischem Grundwerkstoff (z.B. Aluminium, Kupfer, Bronze, Messing, Zinn, Zink) eingesetzt. Die zu messenden Schichten müssen elektrisch isolierend sein, z. B. Lacke, Farben, Kunststoffe, Eloxalschichten. Beim Wirbelstromverfahren wird üblicherweise eine als Messsonde in einem Gehäuse gekapselte Spule mit hochfrequentem Wechselstrom beaufschlagt. Für das Wirbelstromverfahren nutzt man den Effekt, dass die Spuleninduktivität im Bereich geringer Abstände zwischen der Spule und dem metallischen Untergrund mit zunehmendem Abstand abnimmt.
Die zerstörungsfreie Schichtdickenmessung auf Eisen bzw. Stahl (ferromagnetischer Grundwerkstoff) erfolgt mit dem magnetinduktiven Verfahren. Die zu messenden Schichten müssen unmagnetisch sein, z. B. Farben, Lacke, Kunststoffe, Aluminium, Chrom, Kupfer, Messing, Zinn, Zink. Beim magnetinduktiven Verfahren entsprechen Aufbau der Messsonde und Messdurchführung dem Wirbelstromverfahren, allerdings mit deutlichen niedrigeren Frequenzen. In das durch die Erregerspule erzeugte Magnetfeld wird die zu untersuchende Probe gebracht, wodurch sich die Induktionsspannung in der Messspule ändert und somit die Schichtdicke messbar ist.
Mit der Photothermischen Randzonenanalyse erfolgt die Schichtdickenmessung zerstörungsfrei. Die Schichtdicke wird hierbei über eine Fläche gemessen, so dass lokale Unterschiede bestimmt werden können. Diese Art der Schichtdickenmessung funktioniert auch auf Substraten, wo die konventionellen Verfahren nicht anwendbar sind, wie z.B. Keramik, Glas, porösen Schichten.
Schichtdicke durch Stufenmessung: