Ulrich Sonntag 01/2016 Bildanalyse im Metallographielabor Kontinuierliche Schichtdickenmessung am...
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Ulrich Sonntag 01/2016
Bildanalyse im Metallographielabor
Kontinuierliche Schichtdickenmessung am Kalottenschliff
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GFaI e.V.Volmerstraße 3
12489 [email protected]
Tel.: (030) 481563 419
Ulrich Sonntag 01/2016
Worum geht‘s?
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Programmmodul Kalotte
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Allgemeine Verfahren zur Schichtdickenbestimmung
Zerstörungsfreie MessverfahrenZerstörende Messverfahren
Geeignet für nahezu alle Schichtarten, z.B.
- Metallschichten - Oxidschichten - Emailschichten - Lackschichten - Spritzschichten - Folien- Organische
Beschichtungen- Ringstrukturen (z.B. Kabelquerschnitte)
Dabei lichtmikroskopische Untersuchung am- Querschliff- Schrägschliff- Kalottenschliff
Magnetinduktives Verfahren
Wirbelstromverfahren
Ultraschall u.a.
Röntgenfluoreszenzverfahren
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Bestimmung am QuerschliffEines der gebräuchlichsten Schichtdickenmessverfahren ist die mikroskopische Schichtdicken-messung nach DIN EN ISO 1463. Das Messverfahren ist gut geeignet für Schichtdicken ≥3 µm. An einer Referenzfläche wird ein Schnitt durch Grundwerkstoff und Schichtwerkstoff gelegt und zur Ermittlung der Schichtdicke lichtmikroskopisch vermessen.
Bestimmung am SchrägschliffDas Schrägschliffverfahren ist eine Variante des Querschliff-Verfahrens. Das Verfahren eignet sich für dünne und vornehmlich für harte Schichten. Durch die schräge Anordnung der Schlifffläche wird eine optische Verbreiterung der Schichtdicke erreicht und ist dadurch leichter zu messen. Die wahre Schichtdicke lässt sich dann in Abhängigkeit der Probenneigung errechnen. Die Messmethode ist geeignet für Schichtdicken ≤1 µm mit entsprechend geringer Messunsicherheit.
Bestimmung am KalottenschliffIn das beschichtete Substrat wird mit Hilfe einer rotierenden Stahlkugel eine kalottenartige Vertiefung durch die Schicht in den Grundwerkstoff geschliffen. Dadurch entsteht durch Projektion eine Ringstruktur mit Verbreiterung der zu messenden Schicht. Die entstehende Kalotte wird ausgemessen und daraus die Schichtdicke berechnet.
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Hinterlegte Norm
In das beschichtete Substrat wird mit Hilfe einer rotierenden Stahlkugel eine kalottenartige Vertiefung durch die Schicht in den Grundwerkstoff geschliffen. Dadurch entsteht durch Projektion eine Ringstruktur mit Verbreiterung der zu messenden Schicht. Die entstehende Kalotte wird ausgemessen und daraus die Schichtdicke berechnet.
EN 1071-2:2002: Verfahren zur Prüfung keramischer SchichtenTeil 2: Bestimmung der Schichtdicke mit dem Kalottenschleifverfahren
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Programmmodul Kalotte
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Theorie und Praxis
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Programmmodul Kalotte
Schleifkugel, Ø = 20 mm
ca. 2 µm
ca. 10 µm
ca. 800 µm
ca. 900 µm
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Je nach Bildqualität auto-matische Arbeitsweise möglich
Ansonsten manuelle Fest-legung von 5 Punkten auf der Schichtkante
Änderung der Ellipsenlage und –größe möglich
Messung sowohl am ebenen als auch am ge-krümmten Probekörper
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Programmmodul Kalotte
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Dicke aller erfassten ringförmigen Schichtstrukturen
Anzahl der vermessenen Schichten
Eindringtiefe in das Substrat
Gesamteindringtiefe in die Probe
Anzahl der Messwiederholungen
Mittlere Schichtdicke aus allen Einzelmessungen
Standardabweichung
Ermittlung folgender Kenngrößen:
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