Jump to the content of the page
Fischer Marketing Team | 23. april 2020

Scratchtest: Hoe kan ik de resultaten testen en evalueren?

Buy cheap, buy twice: dit spreekwoord geldt vooral voor gereedschap. Daarom worden professionele snijgereedschappen gecoat met harde materialen om wrijving en slijtage te verminderen. Of het nu gaat om vergulde horloges of sieraden, producten met een coating moeten worden getest op de hechtende en cohesieve eigenschappen van hun coating om er zeker van te zijn dat ze hun decoratieve of functionele kwaliteiten behouden. 

Scratch testen is een belangrijk kwaliteitscontroleproces dat de stress simuleert die een coating in het dagelijks gebruik onder een laboratoriumomgeving ondergaat. In een typisch experiment wordt a diamantindenter met een afgeronde punt (Rockwell) met een constante snelheid over het monster getrokken. De resulterende kras op het oppervlak geeft informatie over hoe de coating zich in het echt zal gedragen. 

Constante en progressieve ladingen

The FISCHERSCOPE® ST200 en ST30 are Fischer's best verkochte scratchtesters. Deze instrumenten bieden meerdere meetmodi voor een breed scala aan toepassingen. Zo kan de testkracht die door het indringlichaam op het oppervlak wordt uitgeoefend, constant of progressief zijn, afhankelijk van de toepassing.

Een scratchtest met constante kracht wordt meestal gebruikt om de krashardheid of krasbestendigheid te bepalen. Voor de meeste toepassingen wordt de progressieve modus gebruikt. In dit geval wordt de kracht die op het oppervlak werkt incrementeel of lineair verhoogd.

In progressieve modus begint het indringlichaam te krassen met een zeer lage initiële belasting. Naarmate de kracht toeneemt, dringt deze geleidelijk in de laag door. Naarmate de indringdiepte toeneemt, neemt ook de materiaalspanning toe. Dit gebeurt totdat een bepaalde kracht - de kritische belasting Lc - is bereikt, dit is de kracht die materiaalfout veroorzaakt.  op dit punt vormen zich scheuren en kan de coating afbreken.

Om de test zinvol te laten zijn, moet de belasting juist gekozen worden. Als deze te laag is, wordt de coating niet voldoende belast. Als de belasting te hoog is, kan de indenter beschadigd raken.

De ST 200 en ST30 bieden een breed scala aan mogelijke testbelastingen van respectievelijk 0,1 tot 200N en 0,1 tot 30N om harde en zachte materiaallagen te meten. Bij harde materiaallagen zoals Titaniumnitride of Diamond-Like Carbon (DLC) zijn vaak testbelastingen hoger dan 30 - 50 N nodig om grootschalige verspaning of spallatie op te wekken. Bij zachtere materialen zoals verven worden lage testkrachten gebruikt, omdat deze coatings meestal bij lagere krachten falen.

Evaluatie van de resultaten: Vergelijkend en visueel

De scratchtest is een vergelijkende procedure die gebaseerd is op referentiemetingen. De eerste evaluaties worden altijd visueel uitgevoerd. Onder een hoge-resolutiemicroscoop bepaalt de onderzoeker met welke kracht de eerste scheuren ontstaan, of wanneer de coating afbrokkelt.

In aanvulling op de microscopische evaluatie registreren de ST 200 en ST30 ook de akoestische emissies (het geluid dat het materiaal maakt bij krassen) en de tangentiële kracht (de weerstand die het materiaal uitoefent tegen het indringlichaam). Tekenen van materiaalbreuk zijn onder andere een hogere akoestische emissie of een verandering van kleur bij het verwijderen van de coating. 

De intuïtieve gebruikersinterface van de WIN-SCU software vat alle drie de parameters samen in één enkele evaluatiestap: het microscopische beeld, het akoestische signaal en de verandering van de tangentiële kracht. Hierdoor kunnen kritische belastingen in slechts enkele muisklikken worden gedefinieerd.

Diamond-Like Carbon (DLC)

  • Typische laagdikte: 1 - 5 μm op staal, andere metalen en halfgeleiders
  • LC1: De eerste scheuren ontstaan meestal bij krachten tussen 10 en 15 N
  • Frequente schadepatronen: Scheuren open in de richting van de kras

Titanium Nitride (TiN)

  • Typische laagdikte: 1 - 5 μm op verschillende soorten staal
  • LC1: De eerste scheuren ontstaan meestal bij krachten rond 8 N
  • Frequente schadepatronen: De scheuren ontstaan aan de rand van het krasspoor en wijzen meestal naar buiten 

.

Autolak

  • Typische laagdikte: 50 μm, met meerdere lagen verf op vulstoffen en carrosserieën
  • LC1: De eerste scheuren ontstaan meestal bij krachten tussen 5 en 10 N
  • Frequente schadepatronen: De scheuren lopen langs het krasspoor en hebben de vorm van een dennenboom

.

Fischer biedt een complete oplossing voor kwaliteitsborging

De< strong> < strong>FISCHERSCOPE® ST200 en ST30 zijn de ideale oplossingen voor het testen van cohesieve en hechtende eigenschappen van coatings. Samen met onze nanoindentatiesystemen en röntgenfluorescentie-instrumenten, Fischer biedt een complete kwaliteitsborgingsoplossing voor Titaniumnitride (TiN), Diamond-Like Carbon (DLC) coatings en autolakken.

Contacteer ons vandaag voor een gratis demonstratie!

Leave us your comment
By submitting this form, I confirm that I have read and understood the privacy policy.
Jump to the top of the page