Kontrolle des Beschichtungsaufbaus

Speziell für die jeweiligen Praxisanforderungen optimierte Oberflächenbeschichtungen sind für die Funktion, die Haltbarkeit und das dekorative Aussehen technischer Produkte von entscheidender Bedeutung. Das Spektrum reicht hierbei von der Feuerverzinkung über mehrschichtige Lacksysteme bis hin zu komplexen Dünnschichtsystemen, die als optische Vergütungsschichten auf Gläsern eingesetzt werden.
Die Funktion der Beschichtung hängt u.a. von der Schichtfolge, den Schichtdicken und der chemischen Zusammensetzung der Einzelschichten und Grenzflächen ab. Wesentliche Informationen zu den genannten Schichtparametern liefern Tiefenprofilanalysen z. B. mit dem SNMS- oder GDOS-Verfahren. Hierbei wird die Beschichtung durch Ionenbeschuss kontinuierlich abgetragen und die Elementzusammensetzung als Funktion der Schichttiefe aufgezeichnet.

Beispiel: Zierblenden aus Edelstahl werden aus dekorativen Gründen in zwei unterschiedlichen Verfahren verchromt. Im Rahmen der Qualitätssicherung soll überprüft werden, ob Schichtaufbau und -zusammensetzung der aktuellen Chargen den zuvor als Qualitätsstandard analysierten Referenzmustern entsprechen.
GDOS-Tiefenprofilanalysen zeigen (siehe Abb. oben):
1. Bei Muster 1 handelt es sich um eine einfache Verchromungsschicht.
Bei Muster 2 wurde zwischen Stahl und Chromschicht eine zusätzliche Nickel-Zwischenschicht abgeschieden. Die Gesamtschichtdicken liegen bei ca. 500 bzw. 300 nm.
2. Im gesamten Schichtaufbau werden keine störenden Fremdelementanreicherungen gefunden.
3. Bei dem Grundmaterial handelt es sich um einen Cr/Ni-Stahl mit ca. 20% Cr und 8 % Ni.
Insgesamt liegen die Schichtparameter innerhalb der Toleranzwerte. Aufgrund der Analysen ist mit einer einwandfreien Funktion der Beschichtungen im Praxiseinsatz zu rechnen.