Kontrola przyczepności powłoki PVD

Siła wiązania powłoki odnosi się do adhezji powłoki do powierzchni podłoża, to jest do trudności z usunięciem powłoki z podłoża. Im trudniejsze jest zdzieranie, tym lepsza przyczepność powłoki. Ogólnie, jeśli granica pomiędzy powłoką a podłożem nie jest oczywista, pokazuje to, że przyczepność powłoki jest bardzo dobra.

Metody wykrywania przyczepności powłoki obejmują test zginania, test zrywania zrostów, test naprężenia kleju, test zarysowania, test wciskania i test znakowania piłką. W przypadku powlekania PVD zwykle stosuje się te ostatnie trzy metody.

1. Metoda badania zarysowania

Przy użyciu trzech igieł wypełnionych diamentowymi kulkami do ciągłego ustawiania w rzędzie z pewną prędkością na powierzchni powłoki, w tym samym czasie, obciążenie igły stopniowo zwiększa się, a obciążenie, które powłoka jest w pełni zużyta w tym momencie, jest siłą wiązania powłoka. Aby poprawić dokładność pomiaru, czujnik, który może odbierać słaby dźwięk, jest instalowany pomiędzy mierzoną częścią a igłą, a następnie sygnał jest wzmacniany. Poprzez czujnik można nagrać dźwięk igły podczas całego skoku, a przyłożone obciążenie i krzywa natężenia sygnału dźwiękowego są automatycznie rysowane. Obciążenie odpowiadające szczytowi pierwszego spektrum dźwięku pojawiającego się na krzywej jest krytyczną wartością siły wiązania powłoki do podłoża.

2. Metoda testu wcięcia

Próba wgłębienia jest przeprowadzana na twardościomierzu Rockwella, a różne metody testowania są stosowane do podłoża różnych materiałów. W przypadku podłoży stalowych stosuje się metodę HRC, a ciśnienie próbne wynosi 15 okgf, a w przypadku podłoży o dużej twardości, takich jak stop twardy, stosuje się metodę HRA, a obciążenie testowe wynosi 60 kg.

Podczas badania wgłębnik o kształcie stożka testera twardości Rockwella (kąt stożka 120, promień 0,2 mm) jest wciskany w powierzchnię testowanej powłoki pod określonym ciśnieniem próbnym. Po pewnym czasie (program twardości jest ustawiany automatycznie, około 6s), ciśnienie jest usuwane, a głowica ciśnieniowa wyciśnie wstęgę stożkowego wklęsłego na powierzchni próbki. Jest obserwowany od przodu, a wcięcie to koło.

Element obrabiany lub badany jest mierzony za pomocą testera twardości Rockwella i umieszczany pod projektorem w celu sprawdzenia lepkości powłoki. Stan powłoki na krawędzi śladu jest wzmacniany przez projektor, który jest porównywany z kryterium wyznaczania pęknięć, określając w ten sposób stopień siły adhezji powłoki. Ta metoda pomiaru przyczepności powłoki jest obecnie stosowana w większej liczbie firm produkcyjnych.

3. Metoda badania marką kulową

Test kulkowy polega na oszlifowaniu powłoki na powierzchni powłoki za pomocą określonej średnicy stalowej kulki, pozostawiając okrąg na powłoce i podłożu lub elipsie (powierzchnia powłoki jest cylindryczna). Czas szlifowania musi być opanowany, a głębokość wykopu musi przekraczać grubość powłoki. Ponadto, ponieważ powłoka jest bardzo twarda, trudno jest stalowej kulce nosić powłokę bezpośrednio. Dlatego podczas szlifowania najpierw nałóż trochę proszku diamentowego (wielkość ziarna poniżej 7um) w obszarze mielenia kuli i spryskaj alkohol, aby rozcieńczyć proszek diamentowy. Powiększając jamę o 50-100 razy pod mikroskopem, zobaczymy granicę między powłoką a podłożem i obserwujemy kształt linii granicznej, aby ocenić siłę wiązania pomiędzy powłoką a podłożem. Jeżeli linia jest bardzo klarowna i czysta, siła wiązania powłoki nie jest dobra, a jeśli ta linia demarkacyjna jest rozłożona lub wystąpi uszkodzenie, powłoka ma dobrą przyczepność.