As demandas colocadas no desempenho de componentes ópticos dispararam e, em resposta, sistemas de revestimento altamente complexos foram desenvolvidos para produzir superfícies que são resistentes a arranhões, repelentes de sujeira, antiestáticos e reflexivos. Vários processos de cura são essenciais para a produção de revestimentos ópticos, tornando difícil, mas importante, encontrar o equilíbrio decisivo entre a dureza e a elasticidade do revestimento.
O controle de qualidade, portanto, requer métodos e sistemas de medição igualmente poderosos. Para a determinação de conformidade com o padrão de parâmetros de material como dureza e módulo de elasticidade, o teste de indentação instrumentado pode ser usado, mesmo revestimentos finos de menos de 100 nanômetros de espessura podem ser medidos com precisão.
Com o método de carga/profundidade de indentação de acordo com DIN EN ISO 14577 e ASTM E 2546, o penetrador, normalmente uma pirâmide de Vickers ou Berkovich, é pressionado com carga de teste continuamente crescente no material e, em seguida, reduzido da mesma maneira enquanto mede simultaneamente as respectivas profundidades de indentação. Características tecnológicas importantes podem ser calculadas a partir do ciclo de carga / descarga resultante, por exemplo, a dureza Martens. O módulo de elasticidade de indentação pode ser determinado quando a carga de teste é reduzida.
A figura 1 apresenta a medição da dureza de Martens e o desvio padrão associado em duas lentes de plástico, amostras cortesia da Rodenstock GmbH, Munique. As amostras foram produzidas nas mesmas condições de processo, mas apresentam diferenças na composição do sistema de revestimento. Como resultado, pode ser observada uma mudança significativa na dureza de um revestimento para o outro.
A uma certa profundidade de indentação, o material do substrato começa a se tornar detectável. Para evitar essa influência durante a medição do revestimento, a profundidade de indentação deve ser limitada a não mais que 1/10 da espessura do revestimento (regra de Bückle). Os coeficientes de variação para as duas amostras, 1,73 e 1,60 por cento, respectivamente, conforme obtidos usando o FISCHER PICODENTOR HM500, demonstram o potencial de precisão.
Embora apenas a dureza Martens possa ser medida dependente da profundidade usando métodos padrão, propriedades mecânicas adicionais, como a dureza Vickers ou o módulo de indentação elástica podem ser determinadas através do método ESP (Enhanced Stiffness Procedure), que emprega carregamento parcial e descarregando.
Conclusão: Se o equilíbrio certo entre a dureza e a elasticidade do revestimento para revestimentos em componentes ópticos tiver que ser determinado, o FISCHER PICODENTOR® HM500 é o instrumento adequado para avaliar esses parâmetros. Para obter mais consultoria, entre em contato com seu representante local da FISCHER.