Qualitätssicherung thermisch gespritzter Schichten mittels Schertest

Im Rahmen des europäischen Forschungsvorhabens Shear Test for Thermally Sprayed Coatings ist der Schertest entwickelt worden, durch den sich die Haftfestigkeit thermisch gespritzter Schichten bestimmen lässt, indem diese durch eine Scherbelastung beansprucht werden. Dazu wird ein Scherplättchen in definierter Entfernung (50 mikrometer) zum Grundwerkstoff mit definierter Geschwindigkeit (50 mikrometer/s) parallel zur Beschichtungsfläche bewegt. Durch diesen Test wird die Scherfestigkeit thermisch gespritzter Schichten bestimmt. Bisher stand lediglich die Haftzugfestigkeitsprüfung gemäß DIN EN 582 zur Verfügung, um die Haftfestigkeit thermisch gespritzter Schichten beurteilen zu können. Die Prüfung gemäß DIN EN 582 ist jedoch mit diversen Nachteilen verbunden, die eine sichere Reproduzierbarkeit der Resultate verhindern. Diese Nachteile sind unter anderem die Problematik der korrekten Anwendung des für den Test erforderlichen Klebers, das mögliche Eindringen des Klebers in die Poren der Schicht, das die Versuchsergebnisse verfälscht sowie bei Schichten mit hoher Haftfestigkeit die Nicht-Verfügbarkeit von Klebern mit höheren Haftfestigkeiten. Beim Schertest wird auf die Verwendung von Kleber verzichtet und somit die Hauptfehlerquelle der Haftzugfestigkeitsprüfung eliminiert. Eine umfangreiche Versuchsreihe hat gezeigt, dass unter bestimmten Voraussetzungen sichere Aussagen über die Scherfestigkeit der Schichten anhand weniger Proben durch den Schertest gemacht werden können. Es ist aber auch möglich, dass die Interpretation der Ergebnisse aufgrund für den Schertest ungünstiger Spritzwerkstoffe erschwert ist. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Funktionsweise des Schertests beschrieben und dieser der Haftzugfestigkeitsprüfung gemäß DIN EN 582 gegenübergestellt. Dabei werden insbesondere Vor- und Nachteile der Prüfverfahren erläutert.