ASTM F1044-05 Standardtestmethode für Schertests von Calciumphosphatbeschichtungen und Metallbeschichtungen

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM F1044-05 Standard Test Method for Shear Testing of Calciumphosphat Coatings and Metallic Coatings“ beschreibt die Schertestmethode für kontinuierliche Calciumphosphatbeschichtungen und metallische Beschichtungen, die an dichtem Metall haften Substrate bei Umgebungstemperaturen. Mit dieser Prüfmethode wird der Grad der Haftung von Beschichtungen auf Substraten oder der innere Zusammenhalt einer Beschichtung bei Scherung parallel zur Oberflächenebene bewertet.

• Das Schneidverfahren für Calciumphosphat- oder Metallbeschichtungen besteht darin, einen Musterverbund, bestehend aus einem beschichteten und einem unbeschichteten Bauteil, einer Scherbelastung auszusetzen. Die zu prüfenden Bauteile können durch thermomechanische Verfahren, beispielsweise durch Sintern oder Diffusionsschweißen, direkt miteinander verbunden oder mit einem Polymerklebstoff miteinander verbunden werden. Der Klebstoff kann in Film- oder Massenform vorliegen, muss jedoch eine Massenscherfestigkeit von mindestens 34,5 MPa oder die minimal erforderliche Adhäsions- oder Kohäsionsfestigkeit der Beschichtung aufweisen, je nachdem, welcher Wert größer ist. Die Scherbelastung wird parallel zur Beschichtungsebene mithilfe einer Zugmaschine ausgeübt, die die maximale Stärke der Bindung der Beschichtung an der Substratschnittstelle bestimmen kann.
• Die Schermethode für reine Metallbeschichtungen (Überlappungsschermethode) besteht darin, einen porösen beschichteten Bereich einer einzelnen Scherbelastung auszusetzen, normalerweise unter Verwendung eines geeigneten Polymerklebers oder Knochenzementklebers und eines Prüfstands in einer Zugmaschine, und die maximal erforderliche Scherspannung zu bestimmen um eine Trennung zu erreichen, d.h. Es besteht in der Bestimmung der Scherfestigkeit des Schichtverbundes bzw. der Scherfestigkeit der Beschichtung.

Die Schertestmethode wird für die Scherprüfung von Calciumphosphat und Metall-/Substratkombinationen empfohlen und kann Informationen über die Haft- oder Kohäsionsfestigkeit von Beschichtungen unter einachsiger Scherbeanspruchung liefern.

Diese Testmethode kann zur vergleichenden Bewertung der Haft- oder Kohäsionsfestigkeit verschiedener Beschichtungstypen nützlich sein. Mit dieser Testmethode entwickelte Informationen können für bestimmte Qualitätskontroll- und Designzwecke nützlich sein.

Die Prüfmethode sollte nicht dazu dienen, intrinsische Werte für die direkte Verwendung bei der Durchführung von Berechnungen zu liefern, beispielsweise zur Bestimmung der Fähigkeit einer Beschichtung, bestimmten Umweltbelastungen standzuhalten.

Verarbeitungsvariablen wie die Vorbereitung des Substrats vor der Beschichtung, die Oberflächenbeschaffenheit, Variablen der Beschichtungstechnik oder die Wärmebehandlung oder Hitze nach der Beschichtung können einen erheblichen Einfluss auf die Ergebnisse des Schertests haben. Die ausgewertete Probe muss für die tatsächliche Endbeschichtung repräsentativ sein.

Zum Testen verwendete Maschinen müssen den Anforderungen der Norm „ASTM E4-13 Standard Practices for Force Verification of Testing Machines“ entsprechen. Die zur Bestimmung der Scherfestigkeit und Streckgrenze verwendeten Belastungen müssen innerhalb des in dieser Norm definierten Belastungsbereichs der Prüfmaschine liegen.

Zur Übertragung der von der Prüfmaschine auf die Proben ausgeübten Belastung können verschiedene Kupplungstypen eingesetzt werden. Um eine axiale Scherspannung sicherzustellen, ist es wichtig, dass die Probenachse mit der Mittellinie der Prüfmaschinenköpfe übereinstimmt und die Beschichtungsprüfebene parallel zur Axiallast verläuft. Jede Abweichung von dieser Vorgabe (d. h. jede außermittige Belastung) führt zu Biegespannungen, die in der üblichen Spannungsberechnung (Kraft / Querschnittsfläche) nicht berücksichtigt werden.

Bei der Methode der ausgerichteten Schnittstelle für Calciumphosphat- oder Metallbeschichtungen sind in den Abbildungen der Norm Zeichnungen einer typischen Haltevorrichtung für den Versuchsaufbau, eines Adapters zum Anschluss der Schneidvorrichtung an die Ziehmaschine und eine schematische Darstellung des Versuchsaufbaus dargestellt .

Lediglich beim Überlappungsschnittverfahren für metallische Beschichtungen sind in den Abbildungen der Norm die Überlappungstest-Befestigungsvorrichtung und die Überlappungstest-Belastungsbefestigungselemente dargestellt.

Unter den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die es für Unternehmen in verschiedenen Branchen anbietet, führt unsere Organisation mit ihrem geschulten und fachkundigen Personal und ihrer fortschrittlichen technologischen Ausrüstung die in der Norm „ASTM F1044-05 Standard Test Method for Cutting“ definierten Tests durch Prüfung von Calciumphosphatbeschichtungen und metallischen Beschichtungen". Darüber hinaus werden Dienstleistungen angeboten.