Schichthaftungsprüfung

Scratchtest ASTM C1624, DIN V ENV 1071-3

Schichthaftungsprüfung Scratchtest ASTM C1624, DIN V ENV 1071-3
© Fraunhofer IST
Ritztest an DLC auf Stahl
© Fraunhofer IST

Der Ritztest (Scratch-Test) dient zur Ermittlung der Haftfestigkeit zwischen Beschichtung und Grundwerkstoff. Dabei wird ein Diamantstift mit steigender Last über das zu prüfende Schichtsystem gezogen. Die entstandene Ritzspur wird dann ausgewertet. Während der Ritzprüfung können verschiedene Schichtdefekte wie Rissdefekte und Abplatzungen beobachtet werden. Mittels mikroskopischer Betrachtung können z. B. Schichtablösungen analysiert werden. Als ein Maß für die Schichthaftung wird die kritische Last ermittelt, bei der erste Abplatzungen zu beobachten sind. Zusätzlich werden während der Messung die Reibungskraft und akustische Emissionen registriert, die die Interpretation der Ergebnisse unterstützen. Links ist ein Ritztest an DLC auf Stahl mit einer kritischen Last bei 35 N dargestellt. Die kritische Last wird durch optische Auswertung der Rissbildung und Abplatzungen der Schicht bestimmt oder durch Heranziehung der akustischen Emission während des Scratchens. Auch Änderungen des Reibungskoeffizienten während des Scratchens können zur Bewertung herangezogen werden.

Rockwell, VDI Richtlinie 3198

Beim Rockwelltest wird ein Diamantkegel mit definierter Kraft in die Schichtoberfläche eingedrückt. In der Umgebung des Härte-Eindruckes ist die Schicht geschädigt, was sich im Mikroskop als Rissnetzwerk bzw. als Schichtausbrüche im Randbereich des Eindruckes erkennen lässt.

Rockwelltest, Auswertung der Abplatzungen um den Eindruck herum durch digitale Bildauswertung der abgeplatzten Flächenanteile
© Fraunhofer ISt

Die Auswertung der Abplatzungen um den Eindruck herum kann entweder nach der VDI Richtlinie 3198 durch Einteilung in Haftklassen 1–6 geschehen, durch Anwendung der neueren ISO Norm 26443 (4 Klassen) oder wie im nebenstehenden Bild demonstriert durch digitale Bildauswertung der abgeplatzten Flächenanteile, welches eine objektivere und feiner unterteilte Bewertung ergibt. 

Rockwell Abplatzung

Rockwell Abplatzung
© Fraunhofer IST

Obere Graphik: Abplatzungen 39,2 % | Haftklasse 5

Untere Graphik: Abplatzungen 0,3 % | Haftklasse 1