De eisen die worden gesteld aan de prestaties van optische componenten zijn omhoog geschoten en in reactie daarop zijn zeer complexe coatingsystemen ontwikkeld om oppervlakken te produceren die krasbestendig, vuilafstotend, antistatisch en reflecterend zijn. Verschillende uithardingsprocessen zijn een integraal onderdeel van de productie van optische coatings, waardoor het moeilijk maar belangrijk is om de beslissende balans te vinden tussen coatinghardheid en elasticiteit.
Kwaliteitscontrole vereist daarom navenant krachtige meetmethoden en -systemen. Voor de standaardconforme bepaling van materiaalparameters zoals hardheid en elastische modulus kan de instrumentische indentatietest worden gebruikt, zelfs dunne coatings van minder dan 100 nanometer dik kunnen nauwkeurig worden gemeten.
Met de load/indentation diepte methode volgens DIN EN ISO 14577 en ASTM E 2546 wordt de indenter, meestal een Vickers of Berkovich piramide, ingedrukt met een voortdurend toenemende testbelasting in het materiaal en vervolgens op dezelfde manier verminderd terwijl tegelijkertijd de respectieve indringdiepten worden gemeten. De belangrijke technologische kenmerken kunnen van de resulterende ladings/ontladingscyclus, bijvoorbeeld de hardheid van Martens worden berekend. De elastische modulus van indentatie kan worden bepaald wanneer de testbelasting wordt verminderd.
Het cijfer 1 presenteert de meting van de Martens hardheid en de bijbehorende standaarddeviatie op twee kunststof lenzen, monsters met dank aan Rodenstock GmbH, Mรผnchen. De monsters werden geproduceerd onder dezelfde procesomstandigheden, maar vertonen verschillen in de samenstelling van het coatingsysteem. Als gevolg hiervan kan een significante verandering van de hardheid van de ene coating naar de andere worden gezien.
Op een bepaalde inkepingsdiepte begint het substraatmateriaal detecteerbaar te worden. Om die invloed tijdens het meten van de coating te voorkomen, moet de indentatiediepte worden beperkt tot niet meer dan 1/10 van de coatingdikte (Bรผckle's Rule). De variatiecoรซfficiรซnten voor de twee monsters, respectievelijk 1,73 en 1,60 procent, zoals bereikt met de FISCHER PICODENTOR HM500, tonen de mogelijkheden voor nauwkeurigheid aan.
Hoewel alleen de Martens hardheid diepteafhankelijk kan worden gemeten met behulp van standaardmethoden, kunnen extra mechanische eigenschappen zoals de Vickers hardheid of de elastische modulus van inkeping worden bepaald via de ESP-methode (Enhanced Stiffness Procedure), die deelbelasting en ontlasten gebruikt.
Conclusie: Als de juiste balans tussen coatinghardheid en elasticiteit voor coatings op optische componenten moet worden bepaald, is de FISCHER PICODENTORยฎ HM500 het geschikte instrument om deze parameters te evalueren. Voor meer advies kan u contact opnemen met uw lokale FISCHER vertegenwoordiger.