Impact-Test

Impact-Test-Prinzip.
© Fraunhofer IST

Impact-Test-Prinzip.

Blick auf Prüfanordnung mit der Impact-Kugel.
© Fraunhofer IST, Falko Oldenburg

Blick auf Prüfanordnung mit der Impact-Kugel.

Schichtzerrüttung nach Impact-Test an Kolbenring. REM-Bild von Aufsicht und vom Querschliff.
© Fraunhofer IST

Schichtzerrüttung nach Impact-Test an Kolbenring. REM-Bild von Aufsicht und vom Querschliff.

Beschichtungen werden zunehmend dort eingesetzt, wo die Festigkeit der technischen Bauteile nicht mehr ausreichend ist. Die steigenden Ansprüche an technische Bauteile resultieren aus erhöhten Temperaturen sowie verlängerten Serviceintervallen. Für die Gewährleistung der Funktionssicherheit einer Beschichtung sind das Ermüdungsverhalten und die Schichthaftung zentrale Kenngrößen. 

Der am Fraunhofer IST verfügbare Impact-Test ist eine ergänzende Prüfmethode von dünnen PVD- und CVD- Hartstoffschichten. Dabei übt eine fest eingespannte Prüfkugel eine zyklische Belastung auf das zu prüfende Bauteil aus. Neben den herkömmlichen Kenngrößen, wie z. B. Schichtdicke, Härte und Haftung, die ein Schichtsystem beschreiben, gibt das Ergebnis des Impacts-Tests eine Aussage über die Ermüdungsfestigkeit des Schichtsystems. Je nach Anwendungsgebiet kann der Impact-Versuch im schwellenden Dauerkontakt oder im abhebenden Modus betrieben werden.

Das Schichtsystem wird entweder lichtoptisch oder mittels REM-EDX (vgl. unten stehende Abbildungen) hinsichtlich Schädigungen analysiert. Ein Querschliff des Impact-Eindrucks ermöglicht zudem eine Aussage über Werkstoffschädigungen unterhalb des Schichtsystems.

Die Lebensdauer von Beschichtungen kann auf flachen als auch auf konvex gekrümmten Bauteilen ermittelt werden.

Lichtoptische Auswertung des Schadensbilds.
© Fraunhofer IST

Lichtoptische Auswertung des Schadensbilds.

EDX-Analyse des Schadensbilds.
© Fraunhofer IST

EDX-Analyse des Schadensbilds.