Kalottenschleifgerät

Das Kalottenschleifgerät dient zur Ermittlung der Schichtdicke von PVD-Dünnschichten. Bei diesem Verfahren wird eine einsatzgehärtete Stahlkugel als Träger für ein abrasives Schleifmittel verwendet. Die Kugel rotiert auf der Oberfläche der beschichteten Probe und erzeugt dadurch eine sphärische Abriebkalotte im Substrat/Schichtverbund. Anschließend wird die Schichtdicke unter Verwendung von geometrischen Beziehungen aus dem Durchmesser der Gesamtkalotte und der Kalotte im Grundmaterial sowie dem Durchmesser der eingesetzten Kugel bestimmt. Die Auswertung der Projektionsfläche der Kugel erfolgt hierzu mikroskopisch. Neben dem Kugeldurchmesser lässt sich Schleifzeit und die Drehgeschwindigkeit für die Erzeugung der Kalotte anpassen. Dies erlaubt eine schnelle, einfache und nachvollziehbare Schichtdickenbestimmung der PVD-Dünnschichten mit einlagigem oder auch multilagigem Schichtaufbau. Das Kalottenschleifverfahren ist in der Norm DIN EN ISO 26423:2016-11 beschrieben.

Kenndaten des Kalottenschleifgeräts des Typs CAT²c (Anton Paar Group AG, Österreich):

• Schichtdicken: 0,1 – 50 µm
• Messzeit: 1 – 10 000 s
• Geschwindigkeit: 10 – 3 000 rpm
• Stahlkugeldurchmesser: 30 mm, 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm