Quality Control of DLC Layers

Význam tématu

DLC povlaky nabývají významu díky tvrdosti, odolnosti proti opotřebení a nízkému tření. Pouhá změna parametrů depozice umožňuje úpravu vlastností dle požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem je představit bezkontaktní a nedestruktivní metodu stanovení tloušťky DLC vrstvy pomocí FT-IR mikroskopie a demonstrovat její výhody oproti konvenčním destruktivním metodám. Studie se zaměřuje na rychlost, přesnost a možnost analýzy komplikovaných tvarů.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá interferenční vzor vznikající vícenásobnými odrazy IR paprsku v DLC vrstvě měřené v odrazovém režimu FT-IR mikroskopem. Motorický stolek umožňuje mapování vybrané plochy pro zobrazení homogenity vrstvy.

• IR mikroskopie v odrazovém režimu
• Interferenční analýza sinusového baseline spektra pro výpočet tloušťky
• Mapování povrchu a chemické zobrazování
• Zpracování dat v softwaru OPUS s funkcí pro měření tloušťky

Použitá instrumentace

• FT-IR mikroskop LUMOS II
• Softwarové prostředí OPUS

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala schopnost stanovit tloušťku povlaku v rozsahu mikrometrů s vysokou přesností a rychlostí bez destrukce vzorku. Sinusový interferenční vzor umožnil výpočet tloušťky na úrovni jednotek mikrometrů. Mapování prokázalo homogenní rozložení vrstvy s variací tloušťky v rozsahu 1,70 až 1,76 μm.

Přínosy a praktické využití metody

Díky bezkontaktnosti a rychlosti je metoda vhodná pro rutinní kontrolu kvality i analýzu poruch ve výrobě. Umožňuje měření i na komplikovaných tvarech komponent, například ozubených kolech nebo vstřikovacích tryskách.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikací na další typy povlaků a materiálů, integrace s automatizovanými výrobními linkami a vývoj pokročilých algoritmů pro analýzu chemického složení v rámci mapování.

Závěr

FT-IR mikroskopie s interferenční analýzou představuje efektivní, rychlou a přesnou metodu pro kontrolu tloušťky a homogenity DLC povlaků. Technologie přináší zlepšení v oblasti kvality, snížení destrukce vzorků a rozšíření možností analýzy komplikovaných tvarů komponent.