Kalottenschleifgerät
Ein Kalottenschleifgerät, auch Calotester genannt, dient zur Bestimmung der Schichtdicke von Einzelschichten und Schichtsystemen auf ebenen Oberflächen. Eine Stahlkugel liegt auf einer motorisch angetriebenen Welle und gleichzeitig auf dem schräg gehaltenen Probenteil. In die zu prüfende Oberfläche wird mit der Kugel und etwas Diamantschleifpaste eine Kalotte bis ins Grundmaterial eingeschliffen. Da der Durchmesser der Kugel bekannt ist, kann durch die Vermessung der Kugelkalotte unter einem Mikroskop die Schichtstärke berechnet werden.[1]
Anwendung
Mit einem Kalottenschleifgerät ist es möglich die Schichtdicke auch dann zu bestimmen, wenn zerstörungsfreie Verfahren auf Grund der Materialeigenschaften keine Anwendung finden können. Hierzu zählen insbesondere PVD- (Physikalische Gasphasenabscheidung) und CVD-Beschichtungen (Chemische Gasphasenabscheidung).[2]
Berechnung der Schichtdicke
Nach dem Ausmessen der Kalotte unter einem Mikroskop kann die Schichtdicke der Beschichtung mit folgender Formel berechnet werden:[3]
- Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle h=\frac{D^2-d^2}{8R}}
mit:
- h = gesuchte Schichtdicke
- D = Kreisdurchmesser an der Oberfläche
- d = Kreisdurchmesser an der Grenze Schicht-Grundwerkstoff
- R = Radius der Schleifkugel
Weblinks
- Schichtdickenmessung mit dem Kalottenschliffverfahren (Calotest)
- Kalottenschleifgerät auf den Seiten des Lehrstuhls für Oberflächentechnik an der RWTH Aachen
Einzelnachweise
- ↑ Kalottenschleifgerät. In: Lehrstuhl für Oberflächentechnik im Maschinenbau der RWTH Aachen, Univ.-Prof. Dr.-Ing. K. Bobzin, D-52072 Aachen. 2020, abgerufen am 7. April 2020.
- ↑ Kalottenschleifgerät Calotest Anton Paar. In: Prof. Dr.-Ing. Dietmar Schorr, Steinbeis Transferzentrum Tribologie in Anwendung und Praxis, D-76133 Karlsruhe. 2020, abgerufen am 7. April 2020.
- ↑ Kalottenschliffverfahren Webseite des Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST. Abgerufen am 3. September 2018.
