Les exigences imposées aux performances des composants optiques sont montées en flèche et, en réponse, des systèmes de revêtement très complexes ont été développés pour produire des surfaces résistantes aux rayures, anti-salissures, antistatiques et réfléchissantes. Divers processus de durcissement font partie intégrante de la production de revêtements optiques, ce qui rend difficile mais important de trouver l'équilibre décisif entre la dureté et l'élasticité du revêtement.
Le contrôle de la qualité nécessite donc en conséquence des méthodes et des systèmes de mesure puissants. Pour la détermination conforme à la norme de paramètres de matériau tels que la dureté et le module d'élasticité, le test d'indentation instrumenté peut être utilisé, même des revêtements minces de moins de 100 nanomètres d'épaisseur peuvent être mesurés avec précision.
Avec la méthode de charge / profondeur d'indentation selon DIN EN ISO 14577 et ASTM E 2546, l'indenteur, généralement une pyramide de Vickers ou de Berkovich, est pressé avec une charge d'essai continuellement croissante dans le matériau, puis réduit de la même manière tout en mesurant simultanément la profondeur d'indentation respective. Des caractéristiques technologiques importantes peuvent être calculées à partir du cycle de chargement / déchargement résultant, par exemple la dureté Martens. Le module élastique d'indentation peut être déterminé lorsque la charge d'essai est réduite.
La figure 1 présente la mesure de la dureté Martens et l'écart type associé sur deux lentilles en plastique, échantillons fournis par Rodenstock GmbH, Munich. Les échantillons ont été produits dans les mêmes conditions de procédé mais présentent des différences dans la composition du système de revêtement. Il en résulte un changement significatif de la dureté d'un revêtement à l'autre.
À une certaine profondeur d'indentation, le matériau du substrat commence à devenir détectable. Afin d'éviter cette influence lors de la mesure du revêtement, la profondeur d'indentation doit être limitée à au plus 1/10 de l'épaisseur du revêtement (règle de Bückle). Les coefficients de variation pour les deux échantillons, respectivement 1,73 et 1,60 pour cent, obtenus à l'aide du FISCHER PICODENTOR HM500, démontrent le potentiel de précision.
Bien que seule la dureté Martens puisse être mesurée en fonction de la profondeur à l'aide de méthodes standard, des propriétés mécaniques supplémentaires telles que la dureté Vickers ou le module élastique d'indentation peuvent être déterminées via la méthode ESP (Enhanced Stiffness Procedure), qui utilise un chargement et un déchargement partiels.
Conclusion: Si le juste équilibre entre la dureté et l'élasticité du revêtement pour les revêtements sur les composants optiques doit être déterminé, le FISCHER PICODENTOR® HM500 est l'instrument approprié pour évaluer ces paramètres. Pour plus de conseils, veuillez contacter votre représentant FISCHER local.
