Im Fokus - ZVO
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Wissenschaft und Technik<br />
AiF-Projekte<br />
Abscheidegeschwindigkeit mes<br />
reproduzierbar machen<br />
Für die Beschichtungsbranche sind zwei<br />
der 2010 beendeten AiF-Forschungsvorhaben<br />
besonders interessant: Ein<br />
Verfahren zur Messung der Abscheidegeschwindigkeit<br />
in Chemisch-Nickel-<br />
Prozessen und die Weiterentwicklung<br />
der CVD-Beschichtungstechnologie für<br />
Diamantschichten.<br />
AiF-Vorhaben Nr. 15889 BR: Prozessmessverfahren<br />
zur Onlineüberwachung<br />
der Abscheidegeschwindigkeit an Chemisch-Nickel-Prozessen<br />
Das Institut für Automatisierungstechnik<br />
der TU Dresden und die Professur Industrielle<br />
Messtechnik der HTWK Leipzig<br />
führten erfolgreich dieses gemeinsame<br />
Forschungsvorhaben durch.<br />
Während der nasschemischen Oberflächenbearbeitung<br />
Informationen über<br />
den laufenden Prozess zu gewinnen,<br />
wird infolge steigender Anforderungen<br />
an die Oberflächeneigenschaften immer<br />
wichtiger. In der industriellen Praxis ist<br />
eine direkte Online-Überwachung der<br />
Abscheidung oder des Abtrags jedoch<br />
nach wie vor schwierig, da geeignete<br />
Prozessmessverfahren fehlen. Mit dem<br />
im Forschungsprojekt entwickelten Messverfahren<br />
ist es nun erstmals möglich, die<br />
Abscheidegeschwindigkeit der komplexen<br />
Chemisch-Nickel-Verfahren unter<br />
industriellen Bedingungen online zu<br />
messen. Damit können Abweichungen<br />
bereits während der Behandlung und<br />
nicht erst im Anschluss durch Schichtendickenmessung<br />
erkannt werden. Da so<br />
unverzögerte Prozesseingriffe möglich<br />
sind, leistet das neu entwickelte Messverfahren<br />
einen wesentlichen Beitrag zur<br />
Qualitätssicherung der Chemisch-Nickel-<br />
Abscheidung.<br />
Beim Messverfahren wird, wie bereits<br />
im <strong>ZVO</strong>report (Ausgabe 4, August 2010)<br />
berichtet, eine Metallabscheidung auf<br />
einem Messprobekörper durchgeführt.<br />
Der Probekörper ist Teil eines Stabsensors,<br />
dessen Masse kontinuierlich<br />
gemessen wird; in Schwingungen versetzt,<br />
ändert sich bei Massezunahme die<br />
Eigenfrequenz des Sensors, sodass aus<br />
dem Frequenzverlauf die Abscheidegeschwindigkeit<br />
ermittelt werden kann. Als<br />
Probekörper dient eine Hülse, die auf<br />
die Spitze des Stabsensors aufsteckbar<br />
ist. Bei Erreichen der Standzeit ist ein<br />
Hülsenwechsel mit wenigen Handgriffen<br />
möglich.<br />
Mit der Online-Messgröße „Abscheidegeschwindigkeit“<br />
erschließen sich neue<br />
Möglichkeiten der Prozessführung: Über<br />
Oberfläche eines mit CVD-<br />
Diamantschleifscheibe bearbeiteten<br />
Werkstücks aus Glas: links<br />
Mikroskopaufnahme; rechts Aufnahme mit<br />
einem Weißlichtinterferometer.<br />
36 <strong>ZVO</strong>report Ausgabe 4 – August 2011
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