TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Zentrifugentechnologie zur statistischen Untersuchung von Stumpfklebungen: Ergebnisse ZENSUS-Ringversuchs N2 - Der Vortrag widmet sich der „Zentrifugentechnologie zur statistischen Untersuchung von Stumpfklebungen“ und beschreibt drei wesentlich verschiedene Realsysteme (Fügefläche 1/Klebstoff/ Fügefläche 2), um die Statistik ZPM (wiederholte Ein-Proben-Prüfung) vs. CAT (Mehr-Proben-Prüfung) zu vergleichen. Dazu wurden drei unterschiedliche Klebstoff-klassen mit typischen Fügeteilmaterialkombinationen ausgewählt und in einem Vorversuch mit jeweils 3 unterschiedlichen Prüfgeschwindigkeiten sowohl im Weg-geregelten als auch Kraft-geregelten Mode beansprucht. Die Ergebnisse ZPM vs. CAT und Kraft- vs. Weg-Regelung des Vorversuches zeigten keinerlei Unterschiede auf. Im Ergebnis wurde ein Ringversuch im Kraft-geregelten Mode (6xZPM vs. 8xCAT) für ein Referenzsystem durchgeführt, der nachwies, dass die CAT-Technologie statistisch relevante Prüfergebnisse zur Klebfestigkeit bereitstellt. Es zeigte sich, dass für zwei ZPM-Teilnehmer im Vertrauensbereich 99% statistisch signifikant etwas kleinere Werte der Klebfestigkeit bestimmt wurden, was auf geringfügige Abweichungen von der axialen Ausrichtung des eingespannten Prüflings bei der Ein-Proben-ZPM-Zugprüfung zurückgeführt wird. T2 - VCI CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 10.03.2020 KW - Zentrifugentechnologie KW - Statistischen Untersuchung KW - Normung KW - Prüfgeschwindigkeiten KW - Stumpfklebungen PY - 2020 AN - OPUS4-50581 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schukar, Vivien A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Beck, Uwe T1 - Abschlussbericht zum DFG-Projekt „FAMOS²“ FAser-basierter Magneto-Optischer SchichtSensor N2 - Der Mangel an Anwendungsrichtlinien und Validierungsverfahren für struktur-eingebettete faseroptische Dehnungssensoren, insbesondere auf Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Basis, führte bislang dazu, dass diese Sensoren trotz ihrer hervorragenden Eigenschaften im Bereich der kommerziellen Material- und Strukturüberwachung nur in geringem Umfange eingesetzt wurden. Fragen zur Degradation der Sensoren unter Beanspruchung, Alterung durch klimatische Einflüsse und Enthaftung infolge Belastung der Struktur konnten bisher nur theoretisch simuliert oder anhand exemplarischer Proben für einzelne einflussnehmende Parameter im Labor untersucht werden. Die Erfassung des Sensorverhaltens im Bauteil unter komplexen Umwelteinflüssen während des Bauteilbetriebes, um damit eine Aussage zur Zuverlässigkeit der Sensormessdaten zu gewinnen, war bisher nicht möglich. Im Forschungsprojekt FAMOS² wurde deshalb von 2014 bis 2018 die Realisierung eines Autodiagnoseverfahrens für faseroptische Dehnungssensoren erarbeitet, um die Funktionszuverlässigkeit und Langzeitstabilität der Sensoren während des Bauteilbetriebes innerhalb einer Bauteilstruktur bewerten zu können. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde gezeigt, dass ein FBG-Sensor mit einer speziell angepassten magnetostriktiven Schicht magnetisch so angeregt werden kann, dass mit einer zugeschnittenen Messmethodik zu jedem Zeitpunkt eine Bewertung der Sensorzuverlässigkeit unter Betriebsbedingungen möglich ist. Die auf den Sensor aufgebrachte magnetostriktive Schicht erzeugt bei Anregung mit einem passenden Magnetfeld eine gepulste, synthetische Dehnung. Diese Dehnung steht in einem definierten Verhältnis zum anregenden Magnetfeld und wird optisch über die Verschiebung der Bragg-Wellenlänge ausgelesen. Die Konstanz dieses Verhältnisses stellt dann ein Maß für die korrekte Funktionsfähigkeit des Sensors dar. Das Beschichtungs-verfahren, das magnetische Anregungs- und optische Ausleseverfahren, wie auch die Validierung des Sensors unter Berücksichtigung faseroptischer Effekte wurden während des Projekts konzeptionell entwickelt, aufgebaut und charakterisiert. Qualitativ kann mit diesem Verfahren zunächst eine Gut-/Schlecht-Beurteilung des Sensors vorgenommen werden. Perspektivisch bietet das Verfahren jedoch auch die Möglichkeit, verschiedene Versagensmechanismen bestimmen und klassifizieren zu können. Es zeichnete sich schon während des Projektverlaufs ab, dass sich aus den erzielten Ergebnissen über das Autodiagnoseverfahren hinaus weitere Anwendungsmöglichkeiten für den Einsatz des kombinierten magnetostriktiv-faseroptischen Sensorprinzips, beispielsweise als reiner Magnetfeldsensor, ergeben. Nach Abschluss dieses Forschungsprojekts besteht nun die Möglichkeit, den Funktionszustand faseroptischer Dehnungssensoren jederzeit unabhängig von Alter, Belastung oder Kenntnis eines Referenzzustands zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen zu können. Aufbauend auf diesen Ergebnissen können weiterführende Forschungen die Messmethodik vertiefend charakterisieren und weitere Anwendungsfälle erschließen. KW - Faser-Bragg-Gitter (FBG) KW - Sensorvalidierung KW - Magnetostriktive Beschichtung KW - Structural Health Monitoring (SHM) PY - 2018 N1 - Das Dokument unterliegt der Vertraulichkeit und kann nicht zugänglich gemacht werden - Projektlaufzeit: 01.04.2014 - 31.07.2018 The document is subject to confidentiality restrictions and cannot be made accessible - project runtime: 01.04.2014 - 31.07.2018 SP - 1 EP - 28 AN - OPUS4-50418 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Stockmann, Jörg M. T1 - AiF Projekt GmbH, KONTRAST – schnell, sicher, sichtbar N2 - Das Projekt KONTRAST adressiert die Qualitätskontrolle (QC) zur Erfassung nano- und mikroskaliger Belegung/Degradation mittels abbildender Ellipsometrie (IE). Das BAM-Teilvorhaben beinhaltet das Screening von Benchmark-Materialsystemen und die Validierung von Messstrategien. Im Ergebnis erfolgte eine Fokussierung auf das im Vergleich zur off Null Ellipsometrie (ONE) aussichtereichere Verfahren der referenzkompensierten Ellipsometrie(RKE), das marktstrategisch in RSE (referenced spectral ellipsometry) umbenannt wurde. Alle Materialsysteme der BAM-Unterauftragnehmer konnten mit IE visualisiert werden, mit dem RSE-System in wesentlich kürzeren Zeiten, auf größeren Flächen, bei vergleichbarer Empfindlichkeit und Auflösung, Komplementärverfahren waren für den schnellen Nachweis nano- und mikroskaliger Belegung nicht konkurrenzfähig, wobei zusätzliche Materialsysteme mit niedrigem Kontrast (SnO:Ni auf Glas bzw. Cr auf Chromstahl) in der BAM hergestellt wurden. Die öffentliche Präsentation des RSE-Prototyps erfolgte auf der ICSE-7 2016 mit der Publikation 2017 in Applied Surface Science. KW - Abbildende Ellipsometrie (IE) KW - Imaging Null Ellipsometrie (INE) KW - Referenced Spectral Ellipsometry (RSE) KW - Oberflächenverunreinigungen KW - Visualisierung bei geringem Kontrast PY - 2017 N1 - Das Dokument unterliegt der Vertraulichkeit und kann nicht zugänglich gemacht werden Projektlaufzeit: 01.10.2014 bis 28.08.2017 The document is subject to confidentiality restrictions and cannot be made accessible Project runtime: 01.10.2014 to 28.08.2017 SP - 1 EP - 16 AN - OPUS4-50420 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe T1 - Abschlussbericht zum BMWi / MNPQ – Verbundprojekt Quo Vadis Qualitätssicherung von Verbundwerkstoffen und Validierung des Zentrifugenversuchs – eines neuartigen Prüfverfahrens zur Bestimmung von Verbundfestigkeiten N2 - Quo Vadis – Kurzdarstellung Im Fokus von Quo Vadis stehen die Qualitätssicherung von Verbundwerkstoffen und die Validierung der Zentrifugentechnologie zur quantitativen Bestimmung von Festigkeitswerten in der Beanspruchung auf Zug als Mehr-Proben-Prüfverfahren unter Verwendung einer analytischen Zentrifuge (nachfolgend als „Adhesion Analyser LUMiFrac®“ bezeichnet). Zu den Festigkeiten, die mit Hilfe des LUMiFrac® unter Verwendung aufgeklebter Prüfstempel bestimmt werden, gehören die Fügefestigkeit (FF) von Klebverbindungen, die Haftfestigkeit (HF) von Beschichtungen sowie die Verbundfestigkeit (VF) von Faserverbundwerkstoffen. Aufbauend auf zwei Funktionsmustern der analytischen Zentrifuge sollen für die genannten Anwendungsszenarien (FF, HF, VF) in Anlehnung an die geltenden Normen DIN EN 15870 „Klebstoffe – Zugprüfung zur Bestimmung der Zugfestigkeit von Stumpfklebungen“ und DIN EN ISO 4624 „Beschichtungsstoffe – Abreißversuch zur Beurteilung der Haftfestigkeit“ geeignete Prüfstrategien und -abläufe sowie zum Klebprozess kompatible Aufnahmen für den Prüfkörperverbund in der Zentrifuge entwickelt werden. Im Ergebnis des Vorhabens soll ein automatisiertes und validiertes Mehr-Proben-Prüfverfahren zur Qualitätssicherung von Verbundfestigkeiten zur Verfügung stehen, welches neben der Hardware auch eine Software für die angepassten Prüfstrategien in Form von SOPs (standard operating procedures) bereitstellt. KW - Zentrifugentechnologie KW - Mehr-Proben-Prüfverfahren KW - Fügefestigkeit KW - Klebverbindungen KW - Haftfestigkeit KW - Beschichtungen KW - Verbundfestigkeit KW - Zugfestigkeit PY - 2015 N1 - Das Dokument unterliegt der Vertraulichkeit und kann nicht zugänglich gemacht werden Projektlaufzeit: 01.05.2012 bis 31.08.2015 The document is subject to confidentiality restrictions and cannot be made accessible Project runtime: 01.05.2012 bis 31.08.2015 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-50390 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Krüger, A. T1 - Abschlussbericht für das Kooperationsprojekt zwischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen (KF) - Nanoskalige Haftvermittler zur Erhöhung der Haft- bzw. Klebfestigkeit kritischer Verbundsysteme unter Verwendung von ALD-Hybridprozessen N2 - Aufzählung der wichtigsten wissenschaftlich-technischen und anderer wesentlicher Ergebnisse • ALD Abscheidungen auf Polymeren (PE, PP, PTFE) unter Atmosphärendruck und im Vakuum mit Ozon als Oxidationsmittel wurden durchgeführt: - Mit Variation der Schichtdicke - Mit Variation der Zykluszeit - Mit und ohne Ozon Vorbehandlung der Oberfläche • ALD Abscheidungen auf (PE, PP, PTFE) in Vakuum mit O2- und H2-Plasma Vorbehandlung wurden durchgeführt. - Mit Variation der Schichtdicke - Mit Variation der Zykluszeit - Mit und ohne Plasma Vorbehandlung der Oberfläche • Die ALD Prozesse wurden mit in situ Laserellipsometrie untersucht. • Die ALD Schichten wurden für die Haftfestigkeit bei der BAM ausgewerte KW - ALD-Abscheidungen KW - Plasma Vorbehandlung KW - Laserellipsometrie KW - Haftfestigkeit PY - 2017 N1 - Das Dokument unterliegt der Vertraulichkeit und kann nicht zugänglich gemacht werden - The document is subject to confidentiality restrictions and cannot be made accessible - Projektlaufzeit: 01.07.2015-30.06.2017 - Project runtime: 01.07.2015-30.06.2017 SP - 1 EP - 17 AN - OPUS4-50386 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Lange, Thorid T1 - Validierung der Oberflächenbehandlung für hochfeste Klebverbindungen und Beschichtungen als durchgehendes Mehr-Proben-Konzept in den Schritten Reinigung, Vorbehandlung, Klebung und Prüfung der Verbundfestigkeit "OKTETT - Acht auf einen Streich" N2 - Aus der Möglichkeit mittels Zentrifugentechnologie bis zu 8 Proben gleichzeitig einer Zugprüfung unter wirklich identischen Bedingungen, schnell über einfaches Einstecken der Proben und unter Ausschluss jeglicher Querkräfte, zu unterziehen , ergab sich für Klebverbindungen erstmals die Möglichkeit einer statistisch abgesicherten Prüfung identischer bzw. einer vergleichend bewertenden Prüfung unterschiedlicher Verbundsysteme. Es war deshalb naheliegend, auch das Aufkleben der Prüfstempel unter möglichst identischen Bedingungen und ebenfalls frei von Querkräften im OKTETT durchzuführen. Außerdem sind beim durchgehenden Handling im OKTETT die identische Vorbehandlung vor dem Kleben, identische Transferzeiten und -bedingungen zwischen den verschiedenen Prozessschritten, eine weitgehend gleichartige Klebstoffaufbereitung und -applikation sowie die bessere Einhaltung von gleichen Verarbeitungs- und Aushärtezeiten der Klebstoffe vor der Prüfung der Verbundfestigkeit für jeweils 8 Proben sichergestellt. Im Ergebnis dieser Überlegungen stellte sich schnell heraus, dass das Mehr-Proben-Kleben unter identischen Bedingungen für in Grenzen unterschiedliche Verbundsysteme eine ungelöste Aufgabenstellung ist. KW - Zentrifugentechnologie KW - Mehr-Proben-Handling KW - Ranking und Statistik KW - Verbundfestigkeit KW - Klebfestigkeit PY - 2014 N1 - Das Dokument unterliegt der Vertraulichkeit und kann nicht zugänglich gemacht werden Projektlaufzeit: 01.10.2014 bis 30.09.2014 The document is subject to confidentiality restrictions and cannot be made accessible Project runtime: 01.10.2014 to 30.09.2014 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-50429 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Abschlusspräsentation zum Unterauftrag des BMWi Projekts ARGUS N2 - Im Rahmen eines BMWi Projekts der Fa. Innovent Jena, bei dem ein neuartiger optischer Sensor zur Bewertung der Oberflächenqualität und Reinheit von optischen Gläsern im Fokus stand, wurden die abbildende Ellipsometrie, die IR-Mikroskopie und die Weißlichtinterferenzmikroskopie als Referenzverfahren herangezogen. Mittels Brewster-Winkelmessungen konnten „Wolkenstrukturen“ identifiziert werden, die bei nachfolgenden Beschichtungsprozessen zu Schichtdefekten führen können. Außerdem wurden mittels Ellipsometrie Änderungen im Brechungsindex der Floatgläser (Luft- bzw. Zinnseite) nachgewiesen. Topographie Oberflächenmerkmale wie Welligkeit, Rauheit und Kreuzrillen konnten mittels Weißlichtinterferenzmikroskopie bzw. abbildender Ellipsometrie identifiziert werden. T2 - Projektverteidigung: Abschlusspräsentation zum Unterauftrag ARGUS, 14.12.2017, Jena, Innovent CY - Jena, Germany DA - 14.12.2017 KW - Glasoberflächen KW - Imaging Ellipsometrie KW - Verunreinigungen KW - Fehlstellen KW - Weißlichtinterferenzmikroskopie KW - Topographie PY - 2017 AN - OPUS4-50439 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Normung und Standardisierung im Bereich von Kohlenstoffschichten T2 - 6. Graphen Treffen CY - Berlin DA - 2015-11-06 PY - 2015 AN - OPUS4-34742 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Jennifa A1 - Beck, Uwe A1 - Hidde, Gundula A1 - Hielscher, Stefan A1 - Lange, Thorid A1 - Mix, Renate T1 - Plasmagestützte Oberflächenfunktionalisierung von Polypropylen (PP) N2 - Polypropylen (PP) ist als Niedrigenergie-Polymer ohne nass- und plasmachemische Vorbehandlung weder haftfest zu beschichten noch verbundfest zu kleben. Typische Haft- bzw. Klebfestigkeiten liegen für die unbehandelte Polymeroberfläche bei maximal 0,5 MPa. Hinzu kommt, dass bei der Bestimmung von Haft- und Klebfestigkeiten der unmodifizierten Oberfläche mit großen Streuungen zu rechnen ist, die bezogen auf die Spannweite durchaus einem Faktor 5 entsprechen können. Generell besteht bei Prüfung der Haftfestigkeit mittels Stirnabzugsversuch und bei der Prüfung der Klebfestigkeit die Notwendigkeit eines statistisch validierten Herangehens. Hierzu sind zeitaufwändige Ein-Proben-Klebungen und -Prüfungen nur eingeschränkt geeignet. Zudem ist, insbesondere für geringe Haft- bzw. Klebfestigkeiten, ein querkraftfreies Prüfen Grundvoraussetzung. Im vorliegenden Beitrag werden verschiedenartige plasmagestützte Oberflächenfunktionalisierungen von PP sowie das Mehr-Proben-Konzept zur Klebung/Prüfung von bis zu acht Proben vorgestellt. Dazu werden ein BAM-Funktionsmuster einer Mehr-Proben-Kleb-Vorrichtung und eine kommerzielle analytische Zentrifuge zum Prüfen verwendet. T2 - 24. Workshop des Anwenderkreises Atmosphärendruckplasma "Haftung durch Oberflächenfunktionalisierung" CY - Erfurt, Germany DA - 11.11.2015 KW - Plasmamodifizierung KW - Polypropylen KW - Haftfestigkeit KW - Klebfestigkeit KW - Mehr-Proben-Kleben/-Prüfen PY - 2015 SP - 1 EP - 6 PB - Anwenderkreis Atmosphärendruckplasma CY - Jena AN - OPUS4-34838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pfuch, A. A1 - Beck, Uwe A1 - Lange, Thorid A1 - Rietz, U. A1 - Küzün, B. A1 - Twardygrosz, R. T1 - Wie Klebungen einfacher validiert werden können N2 - Die Bestimmung der Haftfestigkeit von Lackierungen, Beschichtungen oder Klebungen ist wichtig für die Beurteilung von entsprechenden Fertigungsabläufen. Unter Verwendung einer neuen Zentrifugentechnik wurde jetzt ein neues Mehr-Proben-Konzept zur schnellen Validierung von Klebverbindungen entwickelt. KW - Klebfestigkeit KW - Haftfestigkeit KW - Mehr-Proben-Vorbehandeln/Kleben/Prüfen PY - 2015 SN - 0001-8198 VL - 9 SP - 44 EP - 52 PB - Vieweg CY - Wiesbaden AN - OPUS4-34282 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Multiple-sample Approach: Reliable Ranking and Validated Statistics of Bonding and Adhesive Strength T2 - EURADH 2014 CY - Alicante, Spain DA - 2014-04-22 PY - 2014 N1 - Geburtsname von Kittler-Packmor, Kai: Kittler, K. - Birth name of Kittler-Packmor, Kai: Kittler, K. AN - OPUS4-30305 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Mehr-Proben-Konzept zum Kleben und Prüfen: Validierung von Klebverbunden im OKTETT T2 - Thüringer Grenz- und Oberflächentage CY - Leipzig, Germany DA - 2014-09-02 PY - 2014 AN - OPUS4-30127 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Plasma cleaning, activation and modification of surfaces for improved adhesive and bonding strength T2 - PSE-Conference CY - Garmisch-Partenkirchen, Germany DA - 2014-09-15 PY - 2014 AN - OPUS4-30132 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Haft- und Klebefestigkeit modifizierter Kunststoffoberflächen - Zentrifugentechnologie vs. konventionelle Prüfverfahren T2 - NEMO-Netzwerksymposium CY - Wildau, Germany DA - 2014-03-04 PY - 2014 AN - OPUS4-30118 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Mehr-Proben-Konzept zum Kleben und Prüfen: Validierung von Klebeverbunden im OKTETT T2 - 10. Thementage Grenz- und Oberflächentechnik CY - Leipzig, Germany DA - 2014-09-02 PY - 2014 AN - OPUS4-31064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Advanced Layer-based Sensor Principles: Surface Plasmon Resonance, Air-coupled Ultra Sonics, Magneto-optical Coupling T2 - PSE CY - Garmisch-Partenkirchen, Germany DA - 2016-09-12 PY - 2016 AN - OPUS4-35277 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Optisches Mapping und Imaging zur Qualitätssicherung von dünnen Schichten und Oberflächen T2 - Universitätsseminar CY - TU Wien, Österreich DA - 2016-03-18 PY - 2016 AN - OPUS4-35279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Multiple-sample Approach for Bonding and Testing: Validation of Bonding and Adhesive Strength of Adhesive bondet Joints and Adhesive Tapes T2 - EURADH CY - Glasgow, GB DA - 2016-09-21 PY - 2016 AN - OPUS4-35280 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kormunda, M. A1 - Fischer, Daniel A1 - Hertwig, Andreas A1 - Beck, Uwe A1 - Sebik, M. A1 - Pavlik, J. A1 - Esser, N. T1 - Deposition and characterization of single magnetron deposited Fe:SnOx coatings N2 - Coatings deposited by magnetron co-sputtering from a single RF magnetron with a ceramic SnO2 target with iron inset in argon plasma were studied. The mass spectra of the process identified Sn+ and SnO+ species as the dominant species sputtered from the target, but no SnO2+ species were detected. The dominant positive ions in argon plasma are Ar+ species. The only detected negative ions were O-. Sputtered neutral tin related species were not detected. Iron related species were also not detected because their concentration is below the detection limit. The concentration of iron dopant in the tin oxide coatings was controlled by the RF bias applied on the substrate holder while the discharge pressure also has some influence. The iron concentration was in the range from 0.9 at.% up to 19 at.% increasing with the substrate bias while the sheet resistivity decreases. The stoichiometry ratio of O/(Sn + Fe) in the coatings increased from 1.7 up to 2 in dependence on the substrate bias from floating bias (- 5 V) up to - 120 V of RF self-bias, respectively. The tin in the coatings was mainly bonded in Sn4 + state and iron was mainly in Fe2 + state when other tin bonding states were detected only in a small amounts. Iron bonding states in contrary to elemental compositions of the coatings were not influenced by the RF bias applied on the substrate. The coatings showed high transparency in the visible spectral range. However, an increased metallic behavior could be detected by using a higher RF bias for the deposition. The X-ray diffraction patterns and electron microscopy pictures made on the coatings confirmed the presence of an amorphous phase. KW - Metal oxides KW - Transparent conductive oxides (TCO) KW - Magnetron KW - Optical properties KW - Ellipsometry KW - XPS characterzation PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.tsf.2015.11.009 SN - 0040-6090 VL - 595 IS - Part A SP - 200 EP - 208 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam AN - OPUS4-35281 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Multiple-sample Strength Testing: Reliable Ranking and Validated Statistics of Bonding and Adhesive Strength T2 - AB2015 CY - Porto, Portugal DA - 2015-06-02 PY - 2015 AN - OPUS4-33891 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rietz, U. A1 - Lerche, D. A1 - Hielscher, Stefan A1 - Beck, Uwe T1 - Centrifugal adhesion testing technology (CATT) - A valuable tool for strength determination N2 - A new technology for strength determination of adhesive-bonded joints based on analytical centrifugatioon is introduced. Tensile as well as shear strength can be measured for multiple test specimens simultaneously within a very short time. The experimental procedure is described from sample preparation, application of adhesives, sample mounting within the centrifuge to testing parameters and sequences. All requirements of DIN EN 15870 are fulfilled and, in addition, a higher throughput and a better reproducibility can be obtained. The experimental results are discussed regarding bonding strength development over time, comparison of tensile and shear strength and various testing conditions. Furthermore, an additional application field of centrifuge technology is described with respect to the determination of the adhesive strength of coatings. The novel centrifuge based technology provides the determination of bonding, adhesive and shear strength on a statistical basis under identical testing conditions for up to eight samples. Moreover, sophisticated two-sided sample clamping, necessary for a tensile testing machine, is replaced by a simple plug-in procedure. KW - Centrifuge technology KW - Adhesive strength KW - Interface strength KW - Bonding strength KW - Adhesion KW - Tensile strength KW - Shear strength KW - Centrifuge KW - Multiple sample testing PY - 2015 SN - 0916-4812 SN - 0001-8201 VL - 51 IS - S1 (Special Issue on WCARP-V) SP - 293 EP - 297 PB - Kyokai CY - Osaka AN - OPUS4-33994 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Jennifa A1 - Beck, Uwe T1 - Plasma-kompatible Partikel für add-on Funktionen in Beschichtungen N2 - Die Plasma-Kompatibilität von Partikeln ist eine Voraussetzung für die Anwendung in Plasmadispersionsschichten. Das Ziel ist die Realisierung von add-on Funktionen auf Oberflächen, in Folien und in Beschichtungen. Obwohl primär Nanopartikel für die beabsichtigten Anwendungen verwendet werden, wurden die Kompatibilitättests zuerst mit Partikeln im unteren Mikrometerbereich durchgeführt, um auf einfache Weise Degradationseffektes des Materials, der Fluoreszenzmarkierung oder der Oberfläche zu untersuchen. T2 - 11. ThGOT - Thementage Grenz- und Oberflächentechnik CY - Zeulenroda-Triebes, Germany DA - 15.09.2015 KW - Plasmatechnik KW - Partikel KW - Kombinationsverfahren PVD-ESI PY - 2015 SN - 978-3-00-046056-2 SP - 16.9.2015, Block A, 1 EP - 3 AN - OPUS4-34279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Sahre, Mario A1 - Stockmann, Jörg M. A1 - Weise, Matthias T1 - Visualisierung von Oberflächenverunreinigungen und Schichtartefakten N2 - Die Oberflächentechnik ist eine Schlüsseltechnologie in nahezu zu allen industriellen Branchen. Mit Ausnahme der mechanischen Stabilität, die das Substrat bereitstellt, werden verschiedenartigste Funktionen materialsparend, zum Teil hochintegriert mit maßgeschneiderten Schichtdesigns unter Ausnutzung von Nano- und Quanteneffekten auf Oberflächen appliziert. Ein Großteil der Fertigungskosten in der Mikro- und Nanotechnik wird durch Reinräume und die Umsetzung ausgeklügelter Reinigungsstrategien zur Vermeidung von Restverschmutzungen und partikulären Belegungen verursacht, da diese unweigerlich zum Bauteilversagen führen. Die Validierung des Reinigungszustandes ist somit von zentraler Bedeutung für die Schichtqualität und Produktfunktionalität. Dies gilt in Abhängigkeit von der Applikation und den vertikalen Schicht- bzw. lateralen Strukturdimensionen sowohl für Fertigungsprozesse im Reinraum als auch für solche in robuster Umgebung. In der Praxis kommt es häufig vor, dass man mikroskopisch scheinbar saubere Substrate erst durch die Beschichtung „enttarnt" und dann Defekte oft mit bloßem Auge sichtbar werden. Noch problematischer ist der Einbau von Verunreinigungen während der Schichtabscheidung, die zunächst nicht sichtbar sind, dann aber zum Bauteilversagen führen. T2 - 11. ThGOT - Thementage Grenz- und Oberflächentechnik CY - Zeulenroda-Triebes, Germany DA - 15.09.2015 KW - Imaging Ellipsometrie KW - Mikroskopie KW - Schleimpflug-Optik PY - 2015 SN - 978-3-00-046056-2 SP - 15.9.2015, Block B, 1 EP - 5 AN - OPUS4-34280 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Daum, Werner A1 - Gong, Xin A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Schukar, Vivien A1 - Westphal, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Beck, Uwe T1 - New self diagnostic fiber optical sensor technique for structural health monitoring N2 - Fiber optic sensors have gained increasing importance in recent years and are well established in many areas of industrial applications. In this paper, we introduce a concept of a self-diagnostic fiber optic sensor. The presented sensor is to resolve the problems of embedded fiber optic sensors in complex structures and to enable the validation under operational conditions. For this purpose, different magnetostrictive coated fiber optic sensors were developed and various experiments were performed to verify their mode of operation and to determine the respective reproducibility. The measuring principle is illustrated by obtained experimental results, which showed a change in wavelength from 1 pm at a magnetic field strength change of 0.25 mT. In addition, the temperature characteristics of the implemented magnetostrictive sensor were analyzed and an experimental factor of 1.5 compared to a reference fiber optic sensor was determined. T2 - 32nd Danubia-Adria Symposium on advances in experimental mechanics CY - Starý Smokovec, Slovakia DA - 22.09.2015 PY - 2015 SN - 978-80-554-1094-4 SP - 1 EP - 2 CY - Zilina AN - OPUS4-35173 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Mehr-Proben-Festigkeitsprüfung mittels Zentrifugentechnologie in den Beanspruchungen auf Zug und Druck: Klebfestigkeit, Schichthaftung, Materialhärte T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 CY - Berlin, Germany DA - 2014-12-04 PY - 2014 AN - OPUS4-30582 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Fischer, Daniel T1 - MISTRAL-Müller-Matrix-basierte Identifizierung von Inhomogenitäten und strukturellen Anomalien N2 - Mit abbildender Ellipsometrie (imaging ellipsometry: IE) können Nanometer-Beschichtungen/ Degradationen visualisiert und bezüglich Brechungsindex n, Extinktionskoeffizient k und Schichtdicke d charakterisiert werden. Materialseitig werden lokal Homogenität und Isotropie innerhalb eines/mehrerer Bildpunkte (field of analysis: FOA) und messtechnisch global die Ebenheit der Proben bezüglich aller Bildpunkte des Messfeldes vorausgesetzt. Für die Müller-Matrix-basierte abbildende Ellipsometrie (MM-IE), die den optischen Response anisotroper Materialien in jedem Bildpunkt über die bis zu 16 Müller-Matrix-Elemente erfasst, ist dies von besonderer Relevanz. Reale Substrate sind aber oft nicht eben, können lokal Noppen/Mulden (im FOA) aufweisen oder sind global konvex/ konkav im möglichen Messfeld (field of view: FOV) gekrümmt. Diese lokalen/globalen strukturellen Anomalien des Substrats werden schon für die IE messtechnisch/modellseitig oft nicht beherrscht und sind für die MM-IE in der Wirkung auf die MM-Elemente unbekannt. Diese Defizite sollen messtechnisch bzw. modellmäßig behoben und somit die Messung lokal/global gekrümmter Oberflächen ermöglicht werden (MM-CSIE, CS curved surface). KW - Abbildende Ellipsometrie (IE) KW - Müller-Matrix Ellipsometrie (MM-IE) KW - Gekrümmte Oberflächen KW - Schichtdicke KW - Optische Konstanten PY - 2020 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-51574 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Adhesion of Coatings vs. Strength of Composite Materials – A Review of Applications Evaluated by Centrifugal Adhesion Testing (CAT) N2 - Sufficient adhesion/tensile strength are basic requirements for any coating/composite material. For coatings, adhesive strength in N/mm2 is of Major interest for various applications such as decorative and water-repellent coatings on wood (paints and varnishes), optical coatings on glass and polymers (reflectors and filters), electrical coatings on semiconductors, glass and polymers (conducting and bondable layers), mechanical coatings on metals and polymers (wear-reduction, scratch-resistance) and adhesion-promoting layers. For composite materials, tensile strength in N/mm2 is also a key quantity for carbon fiber reinforced composites (CFC), laminates and adhesive-bonded joints. Centrifugal adhesion testing (CAT) transfers the single-sample tensile test from a tensile or universal testing machine into an analytical centrifuge as multiple-sample test of up to eight test pieces. The one-sided sample support instead of a two-sided sample clamping and the absence of mounting- and testing-correlated shear forces provides fast and reliable results both for adhesive strength and bonding strength by means of bonded test stamps. For bonding strength, the evaluation of failure pattern from microscopic inspection is required in order to determine the failure pattern according to ISO 10365 such as adhesive failure (AF), delamination failure (DF) and cohesive failure (CF). Hence, one test run by CAT-technology provides either statistics or ranking of up to eight samples at once. For adhesive strength of coatings, a variety of examples is discussed such as ALD-Al203 layers as adhesion promoters, evaporated Ag-layers on N-BK7 glass, sputtered Cr- and Al-layers on Borofloat 33 glass, evaporated Au-films on N-BK7 glass and sputtered SiO2 -layers on CR39 Polymer. Provided adhesive or bonding strength are high enough, the substrate or the joining part may also fail. T2 - Special PSE 2020 CY - Online meeting DA - 07.09.2020 KW - Centrifugal adhesion testing (CAT) KW - Adhesive strength KW - Pull-off test KW - Failure pattern KW - Compound strength PY - 2020 AN - OPUS4-51231 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hielscher-Bofinger, Stefan A1 - Beck, Uwe T1 - Multiple-sample Testing: Adhesive Strength of Coatings and Bonding Strength of Adhesives evaluated by Centrifugal Adhesion Testing (CAT) N2 - The quantitative determination of adhesion and cohesion properties is a key requirement for adhesive-bonded joints and coated components in both R&D and Quality assurance. Because of the huge variety of layer/substrate Systems in terms of materials and large thickness range, adhesion tests display the same diversity as layer/substrate systems. There are only two tensile testing procedures available, that determine adhesive strength in terms of force per area (N/mm²), the single-sample pull-off test in a tensile testing machine and the multiple-sample-test using the Centrifugal Adhesion Testing (CAT) Technology. The CAT Technology is a testing method which uses centrifugal force as tensile testing force in a multiple-sample arrangement within a drum rotor of a Desktop centrifuge. Hence, the adhesive/bonding strength A/B can be determined on a statistical basis under identical testing conditions for up to eight samples. A variety of examples for bonding strength of adhesives, adhesive strength of coatings and compound strength of composite materials is discussed such as metalto-metal and glass-to-metal bonding, sputtered SiO2-layers on CR39 Polymer and carbon fiber reinforced polymer. T2 - Colloquium Department 6. CY - Berlin, BAM, Germany DA - 03.09.2020 KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) KW - Adhesive strength KW - Bonding strength KW - Composite strength KW - Interlaboratory comparision PY - 2020 AN - OPUS4-51178 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Uncertainty budgets in surface technology: stepheigt, layerthickness, indentation hardness, adehesive strength N2 - The object (sample) and the measurement/testing procedure may always have unknown degrees of freedom, i.e. instead of 𝐯 ≥ n – 1 in many cases 𝐯 ≫ n - 1 may apply, in particular in the micro- and nano-world! T2 - 10. VDI-Fachtagung, Messunsicherheit und Prüfprozesse CY - Erfurt, Germany DA - 10.11.2021 KW - Methodology in metrology KW - Methodology in testing KW - Spectroscopic Ellipsometry KW - Instrumented Indentation Testing (IIT) KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) PY - 2021 AN - OPUS4-53986 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Functional coatings for mechanical applications: characterization and standardization N2 - The paper addresses the “Functional coatings for mechanical applications: characterization and standardization” and the following points are discussed in more detail: 1. Mechanic alapplications (coatings for tools and components, system features vs. material parameters) 2. Mechanical characterization (instrumented indentation testing (IIT), centrifugal adhesion testing (CAT), state of standardization) 3. Topometric characterization (white light interference microscopy (WLIM, 3D), mechanical stylus (MS, 2D), state of standardization) 4. Optical characterization (spectroscopic ellipsometry (SE), inter-laboratory comparison, state of standardization) T2 - IC-CMTP6 CY - Miskolc, Hungary DA - 04.10.2021 KW - Spectroscopic Ellipsometry KW - White Light Interference Microscopy KW - Instrumented Indentation Testing KW - Functional coatings KW - Mechanical characterization KW - Optical characterization KW - Topometric characterization KW - Standardization PY - 2021 AN - OPUS4-53987 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Ermilova, Elena A1 - Schneider, S. A1 - Peters, S. T1 - Gemeinsamer Abschlussbericht WIPANO-Vorhaben „Standardisierung und Normung der Ellipsometrie als universeller Spektroskopie“ N2 - Im Vorhaben SNELLIUS wurden in enger Zusammenarbeit der BAM mit den Firmen Accurion und SENTECH Instruments aufbauend auf der Norm DIN 50989-1 „Ellipsometrie - Teil 1: Grundlagen; Ellipsometry – Part 1: Principles“ insgesamt fünf Normenentwürfe erarbeitet, die fünf Modell-basierten Anwendungsfällen der Ellipsometrie entsprechen. Unter Berücksichtigung des neuartigen Modell-basierten Normungskonzepts wurde in den Normenentwürfen erstmals eine GUM- und DIN EN ISO/IEC 17025:2018 konforme Bestimmung bzw. Abschätzung der Messunsicherheit umgesetzt. Dies erforderte neben der textlichen Erstellung auch umfangreiche experimentelle Arbeiten bei den Firmen, Vergleichsversuche und komplementäre Modell- und Datenevaluierungen, da sowohl die verwendete ellipsometrische Hardware (unterschiedliche ellipsometrische Funktionsprinzipien) als auch die ellipsometrische Software (Modell-Randbedingungen, Fitalgorithmus) firmenspezifisch zum Teil sehr unterschiedlich sind. Hierbei mussten in einem Konsensprozess Lösungen gefunden werden, die die beiden deutschen Ellipsometer-Anbieter Accurion (Imaging-Ellipsometrie) und SENTECH Instruments (Mapping Ellipsometrie) gleichermaßen akzeptieren konnten und die zudem einen Transfer auf die Internationale Ebene (ISO Norm) ermöglichen, also vom Grundsatz her auch auf weitere Ellipsometerhersteller wie (J. A. Woollam Co., USA; SEMILAB, Ungarn; HORIBA, Japan) mit wieder anderen ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelösungen anwendbar sind. Die weitgehende Unabhängigkeit von ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelösungen wurde dadurch erreicht, dass normativ festgelegt wurde, dass die ellipsometrischen Größen PSI und DELTA im Sinne von DIN ENISO/IEC 17025 als Rohdaten fungieren. KW - Ellipsometrie-Norm KW - Messunsicherheit ellipsometrischer Messungen KW - Validierungskonzepte ellipsometrischer Messungen KW - DIN 50989, Teile 1 bis 6 KW - DIN EN ISO/IEC 17025:2018 und GUM Kompatibilität PY - 2021 SP - 1 EP - 16 AN - OPUS4-52857 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Lerche, D. A1 - Reetz, U. T1 - Vorhaben ZENSUS, BAM Vh-Nr. 6768 „Zentrifugentechnologie zur statistischen Untersuchung von Stumpfklebungen“ N2 - Das Vorhaben ZENSUS beschäftigt sich mit der Erstellung eines Normenentwurfs bzw. einer normen-konformen Technischen Spezifikation für die Zentrifugen-basierte Prüfung der Klebfestigkeit von Stumpfklebungen. Das umfasst auch umfangreiche Validierungsversuche, um mögliche Unterschiede zwischen Kraft-gesteuerter (Zentrifuge) und Weg-gesteuerter (Zugprüfmaschine) bzw. ggf. dazu korrelierte Materialabhängigkeiten mit ihren Auswirkungen auf SOPs zu identifizieren. Die Zentri-fugen-basierte Mehr-Proben-Prüfung von bis zu 8 Klebverbunden wird im Weiteren mit CAT-Technologie („Centrifugal Adhesion Testing“) abgekürzt. KW - Klebfestigkeit von Stumpfklebungen KW - EN 15870 KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) Technologie KW - Zugprüfung mittels Zugprüfmaschine KW - Zugprüfung mittels Zentrifugentechnologie PY - 2021 SP - 1 EP - 28 AN - OPUS4-52858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Mapping und Imaging modifizierter Oberflächen: Generische Kenngrößen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit N2 - Der Vortrag widmet sich dem Mapping und Imaging modifizierter Oberflächen: Generische Kenngrößen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit. Es werden Untersuchungsmethoden zu ihrer Prüfung dargestellt. T2 - 37. ak-adp 2021, Jena CY - Online meeting DA - 16.06.2021 KW - Qualitätssicherung KW - Mapping modifizierter Oberflächen KW - Generische Kenngrößen KW - Haftfestigkeit KW - Klebfestigkeit PY - 2021 AN - OPUS4-52870 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Florian, Camilo A1 - Fischer, Daniel A1 - Freiberg, K. A1 - Duwe, M. A1 - Sahre, Mario A1 - Schneider, S. A1 - Hertwig, Andreas A1 - Krüger, Jörg A1 - Rettenmayr, M. A1 - Beck, Uwe A1 - Undisz, A. A1 - Bonse, Jörn T1 - Single Femtosecond Laser-Pulse-Induced Superficial Amorphization and Re-Crystallization of Silicon N2 - Superficial amorphization and re-crystallization of silicon in <111> and <100> orientation after irradiation by femtosecond laser pulses (790 nm, 30 fs) are studied using optical imaging and transmission electron microscopy. Spectroscopic imaging ellipsometry (SIE) allows fast data acquisition at multiple wavelengths and provides experimental data for calculating nanometric amorphous layer thickness profiles with micrometric lateral resolution based on a thin-film layer model. For a radially Gaussian laser beam and at moderate peak fluences above the melting and below the ablation thresholds, laterally parabolic amorphous layer profiles with maximum thicknesses of several tens of nanometers were quantitatively attained. The accuracy of the calculations is verified experimentally by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (STEM-EDX). Along with topographic information obtained by atomic force microscopy (AFM), a comprehensive picture of the superficial re-solidification of silicon after local melting by femtosecond laser pulses is drawn. KW - Femtosecond laser KW - Silicon KW - Amorphization KW - Crystallization KW - Spectroscopic imaging ellipsometry PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-523687 UR - https://www.mdpi.com/1996-1944/14/7/1651 DO - https://doi.org/10.3390/ma14071651 SN - 1996-1944 VL - 14 IS - 7 SP - 1651-1 EP - 1651-21 PB - MDPI AG CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-52368 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Baier, Jennifa A1 - Dähne, L. A1 - Lerche, K.-H. T1 - Schlussbericht zum BMWi/MNPQ-Verbundprojekt: PLASMA-FIT (PLASMA-kompatible Partikel zur gepulsten in-situ Injektion von ex-situ hergestellten Partikeln für add-on Funktionen und zur Identifizierung in BeschichTungen) N2 - Im Fokus steht die Qualitätssicherung mit Blick auf Herstellung, Modifizierung, Handling und Erprobung von PLASMA-kompatiblen Partikeln zur gepulsten in-situ Injektion von ex-situ hergestellten Partikeln für add-on Funktionen in und zur Identifikationsprüfung von BeschichTungen (PLASMA-FIT). Im Kern war zunächst zu prüfen, welche Klassen ex-situ hergestellter Partikel unterschiedlichster Materialien überhaupt bzw. unter welchen Bedingungen PLASMA-fit sind oder unter welchen Randbedingungen PLASMA-fit gemacht werden können. In den dazugehörenden Projektphasen Screening und Adaption stand dabei das komplexe Beanspruchungsszenario bestehend aus Vakuum-, Temperatur- und wenigstens kurzzeitiger Plasmabeständigkeit der ex-situ bereitgestellten Partikel im Fokus. In der Projektphase Applikation sollte dann unter Verwendung einer modifizierten Plasmaquelle (BAM-Patentanmeldung, beabsichtigte Lizenznahme durch Fa. CemeCon, Optionsvertrag) hinsichtlich der Realisierbarkeit, Prüfung und Qualitätssicherung von Plasmadispersionsschichten ein erster Praxistest zur in-situ Injektion von Partikeln in einen laufenden Beschichtungsprozess, zur Realisierung funktioneller Eigenschaften z.B. zur Identifikation oder Authentifizierung von Originalteilen, vorgenommen werden KW - Plasma-kompatible Partikel KW - Plasma-Injektion KW - add-on Funktionen PY - 2015 N1 - Das Dokument unterliegt der Vertraulichkeit und kann nicht zugänglich gemacht werden - The document is subject to confidentiality restrictions and cannot be made accessible - Projektlaufzeit: 17.11.2010-16.02.2015 - Project runtime: 17.11.2010-16.02.2015 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-48360 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Baier, Jennifa A1 - Fischer, Daniel A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Stockmann, Jörg Manfred A1 - Weise, Matthias T1 - Mapping und Imaging modifizierter Oberflächen: Generische Kenngrößen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit N2 - Der Vortrag widmet sich dem Mapping und Imaging modifizierter Oberflächen: generische Kenngrößen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit. Es werden Untersuchungsmethoden zu ihrer Prüfung dargestellt. T2 - 37. ak-adp 2021 CY - Jena, Germany DA - 16.06.2021 KW - Qualitätssicherung KW - Mapping modifizierter Oberflächen KW - Imaging modifizierter Oberflächen KW - Generische Kenngrößen KW - Haftfestigkeit KW - Klebfestigkeit PY - 2021 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-52893 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - From on line sensor validation to in-situ monitoring of layer growth: coatings around fibre bragg gratings N2 - The lack of on-line validation procedures for structure-embedded fiber-optical strain sensors, in particular fiber-Bragg-gratings (FBG), resulted in limited applications in structural health monitoring (SHM). Degradation under service conditions and ageing as a result of climatic influences or delamination under load were unsolved Validation issues. This could be overcome by means of an auto-diagnosis procedure based on FBG-sensors coated by electrochemical deposition (ECD) with a magnetostrictive NiFe-coating on top of an adhesive Cu/Cr adhesive layer deposited by physical vapour deposition (PVD) around the FBG strain sensor. This allows at any time under Service a validation of sensor functionality, stability, and reliability. For this purpose, a magnetic strain-proportional reference field is introduced. The optical read-out is realized by the measurement of the Bragg-wavelength shift. The ratio of resulting strain and exciting magnetic reference field should be constant given that the sensor is in proper function. In principle, the magnetostrictive coating around the FBG should also work as on-line magnetic field sensor and other applications in material science. One of these applications is the in-situ monitoring of ECD processes as the deposition of the ECD NiFe-layer on the FBG revealed. Challenges are the monitoring of temperature, deposition stages/thickness, and resulting mechanical stress under given plating conditions. Monitoring problems can be solved by applying a pre-coated FBG to the electrolytic process as the shift of the Bragg wavelength is affected by both the temperature of the electrolyte near the substrate and the stress formation in the growing layer. The experimental FBG set-up and the quantitative determination of temperature- and stress-related strain are described for a nickeliron electrolyte. The in-situ measurement of Bragg wavelength shifts of a pre-coated FBG during electrochemical deposition allows a detailed analysis of stress states due to changes in the growth morphology of the layer. The separation of mechanical and thermal contributions to this shift provides information on the individual Deposition processes in terms of a process fingerprint. T2 - ICMCTF 2021 San Diego/on-line CY - Online meeting DA - 28.04.2021 KW - Fiber- Bragg-gratings (FBG) KW - Physical vapour deposition (PVD) KW - Electrochemical deposition (ECD) KW - Magnetostrictive coating KW - ECD NiFe-layer PY - 2021 AN - OPUS4-52898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Proposal for revision of en 15870 „Adhesives determination of tensile strength of butt joints” N2 - The paper addresses the PROPOSAL FOR REVISION OF EN 15870 „ADHESIVES -DETERMINATION OF TENSILE STRENGTH OF BUTT JOINTS” “ and the follow points are discussed in more detail: Adhesives-Determination of tensile strength of butt joints, Introduction of Centrifugal Adhesion Testing, Comparison of Testing Methods. T2 - CEN TC 193 Madrid CY - Online meeting DA - 04.03.2021 KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) KW - DIN EN ISO/IEC 17025 KW - Adhesives - Determination PY - 2021 AN - OPUS4-52900 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Uncertainty budgets in surface techno-logy: step height, layer thickness, indentation hardness, adehesive strength N2 - The object (sample) and the measurement/testing procedure may always have unknown degrees of freedom, i.e. instead of 𝐯 ≥ n – 1 in many cases 𝐯 ≫ n - 1 may apply, in particular in the micro- and nano-world! T2 - 10. VDI-Fachtagung, Messunsicherheit und Prüfprozesse CY - Erfurt, Germany DA - 10.11.2021 KW - Methodology in metrology KW - Methodology in testing KW - Spectroscopic Ellipsometry KW - Instrumented Indentation (IIT) KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) PY - 2021 AN - OPUS4-53739 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schukar, Vivien A1 - Gong, Xin A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Westphal, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Beck, Uwe ED - Berghmans, F. ED - Mignani, A. G. T1 - Modelling and simulation of a fibre Bragg grating strain sensor based on a magnetostrictive actuator principle N2 - A new concept for the self-diagnosis of embedded fiber Bragg grating (FBG) strain sensors was developed, simulated and experimentally tested. This concept is based on a magnetostrictive metallic layer directly coated on the fibre cladding over the grating segment of the FBG sensor, so that an on-demand external magnetic field in a millitesla scale can produce a controllable artificial strain as an indication signal for the remote optical interrogator. The relationship between the pre-defined magnetic field and its induced Bragg wavelength shift characterizes this validation concept. Any deviation of the local bonding state of the interfaces from the initial or/and any change of shear strain transferring mechanism from composite matrix to the optical fibre core will result in alterations in this sensitive relationship, and thus triggers an immediate alert for a further inspection. The finite element method is used to simulate the strain of this configuration as result of different values of the magnetic field in order to optimize the geometrical sensor parameters. The simulations are verified by experiments results. © (2016) COPYRIGHT Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). Downloading of the abstract is permitted for personal use only. T2 - Optical Sensing and Detection IV CY - Brüssel, Belgium DA - 03.04.2016 KW - Fiber Bragg gratings KW - Actuators KW - Modeling and simulation KW - Finite element methods PY - 2016 SN - 9781510601444 DO - https://doi.org/10.1117/12.2224728 SN - 0277-786X SN - 1996-756X VL - 9899 SP - 9899-39 PB - SPIE Digital Library AN - OPUS4-38634 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kormunda, M. A1 - Fischer, Daniel A1 - Hertwig, Andreas A1 - Beck, Uwe A1 - Sebik, M. A1 - Esser, N. T1 - Preparation of pulsed DC magnetron deposited Fe-doped SnO2 coatings N2 - Iron-doped SnO2 coatings were deposited in a 50 kHz DC-pulsed magnetron sputtering discharge. The pulses had a duration of 4 µs in selected gas mixtures from pure argon up to 60% of oxygen at a constant total pressure of 0.2 Pa. A single target of SnO2 with Fe inset was used. The mass spectrometry study detected the gas-related ions Ar+, O2+ and O+, where the last one becomes the dominant positive ion at higher oxygen contents. Atomic oxygen ions had a higher energy as it resulted from the collision-caused dissociation on the target surface. The tin-related species were detected as Sn+ and SnO+. SnO2+ species were not detected. The deposition rate decreased by using gas mixtures with oxygen as well as the corresponding amount of Sn-related species in the plasma. The increase of oxygen also increased significantly the sheet resistance of the films. The XPS study showed that the iron concentration decreased by using additional oxygen. But the O/Sn ratio in the coatings was constant, contrary to the increased FeO/Fe ratio in the films. An additional analysis of the coatings by spectroscopic ellipsometry has shown a dependence of the polarizability and the permittivity on the amount of oxygen used during the deposition. In contrast, the study has found no such dependence for the absorption of the layers. KW - Coatings KW - Magnetron sputtering KW - Optical properties KW - Sheet resistivity KW - SnO2 PY - 2016 UR - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pssa.201532882/full DO - https://doi.org/10.1002/pssa.201532882 SN - 0031-8965 SN - 1862-6300 VL - 213 IS - 9 SP - 2303 EP - 2309 PB - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-38106 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Quantifizierung der Festigkeit von Kunststoffklebungen & -beschichtungen: Vorbehandeln, Kleben und Prüfen im OKTETT N2 - Der Vortrag widmet sich der „Quantifizierung der Festigkeit von Kunststoffklebungen & -beschichtungen: Vorbehandeln, Kleben und Prüfen im OKTETT“ und beschreibt das Mehr-Proben-Konzept zur Herstellung und Prüfung von Klebeverbunden. Vorgestellt werden die Mehr-Proben-Klebevorrichtung sowie die Centrifugal Adhesion Testing (CAT) Technologie zur Bestimmung der Haft- und Klebefestigkeit von Beschichtungen (Al auf PP, SiO2 auf CR39). T2 - SKZ Das Kunststoff-Zentrum Würzburg 2016 CY - Würzburg, Germany DA - 21.11.2016 KW - Klebfestigkeit KW - Haftfestigkeit KW - Multiple Sample Bonding (MSB) KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) PY - 2016 AN - OPUS4-38461 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rietz, U. A1 - Lange, Thorid A1 - Hielscher, Stefan A1 - Beck, Uwe A1 - Kavianpour, D. A1 - Lerche, D. T1 - Quantitative determination of adhesive tape properties by CAT-technology (centrifugal adhesion testing) N2 - The future commercial prospects for adhesive tapes are very good and its application range is very broad. From every-day-use in office, packaging, maintenance, and quick repair in workshops, it ranges from handicraft work, medical purposes and cosmetics up to workmanship. The study describes a new multi-sample approach in adhesive tape testing from theoretical background, preparation of test specimen for tensile as well as shear testing, detailed measurement procedures up to analysis and result interpretation. Various types of single and double-sided pressure sensitive adhesive tapes supplied by different manufacturers were investigated and compared T2 - EURADH 2016 Adhesion ´16 CY - Glasgow, UK DA - 21.09.2016 KW - Tensile KW - Shear KW - Peel KW - Strength KW - Analytical centrifugation KW - Adhesive tapes PY - 2016 SP - 352 EP - 355 AN - OPUS4-37664 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schukar, Vivien A1 - Köppe, Enrico A1 - Hofmann, Detlef A1 - Westphal, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Beck, Uwe A1 - Gong, Xing A1 - Bartholmai, Matthias ED - Aulova, Alexandra ED - Rogelj Ritonja, A. ED - Emri, I. T1 - A contribution to intelligent automatic validation of structure-integrated fibre optic strain sensors N2 - Sensors integrated into devices and structures provide essential data to control, optimize or manage machines and structural components. In the last years, processes, applications and machine parts became more and more intelligent. Consequently, the need for sensor validation increased significantly in order to rely on sensor data and measurement results. Structure-integrated fibre optic strain sensors, such as fiber Bragg gratings (FBG), are of special interest in the composite manufacturing industry. This type of sensor makes it possible to gain information and to collect measurement data about entire production processes and whole life-time cycles of composite-made machine parts and structures. However, validation concepts and approaches for this type of sensors are barely reported in literature. Furthermore, all the reported activities have the drawback that the sensor diagnosis strategy is implemented as limited mathematical models and/or complex time-consuming spectral analysis tools which are applied in data post-processing loops. However, to automate sensor validation and to apply real-time and in-field sensor fault detection, it is necessary to acquire measurement data and information about the measurement reliability at the same time. T2 - 33rd Danubia- Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Portorož, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - Fiber bragg grating KW - Magnetic field KW - Magnetostrictive metal coating KW - Self-diagnostic fiber optical sensor PY - 2016 SN - 978-961-94081-0-0 SP - 180 EP - 181 CY - Ljubljana AN - OPUS4-37645 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Haftung und Haftfestigkeit: Grundlagen, Einflussgrößen, Prüfverfahren – Eine Übersicht N2 - Der Vortrag widmet sich Haftung und Haftfestigkeit bezüglich Grundlagen, Einflussgrößen sowie Prüfverfahren und beschreibt die Punkte: Generische und spezifische Motivation, Einflussgrößen auf Haftfestigkeit und Haftung von Beschichtungen, Prüfverfahren zur quantitativen Bestimmung der Haftfestigkeit und zur qualitativen Klassifizierung bzw. semi-quantitativen Bewertung der Haftung im Einzelnen. T2 - EFDS, 17. Wörlitzer Workshop "Schichthaftung - Anwendungsbeispiele aus der Praxis" CY - Oranienbaum-Wörlitz, Germany DA - 06.06.2016 KW - Haftfestigkeit KW - Klebfestigkeit KW - Verbundfestigkeit PY - 2016 AN - OPUS4-37479 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Zentrifugentechnologie in der Beanspruchung auf Zug und Druck; Zug-und Zugscherprüfung von CFK N2 - Der Vortrag widmet sich der Zentrifugentechnologie und beschreibt die Punkte der Beanspruchung auf Zug und Druck, Zug- und Zugscherprüfung von geklebten CFK-Platten im Einzelnen. T2 - Videokonferenz CY - Dingolfing, Germany DA - 13.06.2016 KW - Zentrifugentechnologie KW - Klebfestigkeit KW - Härteprüfung KW - CFK PY - 2016 AN - OPUS4-37494 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Characterization of Materials: Uncertainty Budgets in Measurement and Testing N2 - The comprehensive knowledge of material properties as engineered and the material behavior in use is of huge importance for the functionality and reliability of processes and products. Hence, the accurate determination of material properties is a prerequisite for the applicability of a given material. Nowadays, macroscopic product features are originated by material properties on the microscopic and nanoscopic scale. This is a general challenge for uncertainty budgets in measurement and testing based on a conformity assesment. Testing labs accreditated according to DIN EN ISO/IEC 17025 have to meet these demands. This paper focuses on the measurement of physical quantities (measurand with value and unit) and on the testing of material properties (qualitative, semi-quantitative or quantitative characteristics) of solid state materials. For both measurement and testing, the expression of uncertainty according to GUM is essential. Regarding the object/sample one has to subdivide in surface and bulk features, from the measurement/testing point of view destructive vs. nondestructive procedures have to be distinguished. Moreover, direct mesurement/testing and model-based determination of quantities/properties of interest require different approaches regarding the expression of uncertainty. For surface quantities and properties as discussed here, further considerations have to be made with respect to localized (lateral extension, native or artificial) or stratified (homogeneity and isotropy) material features vs. mapping (integration area) and imaging (lateral resolution and field of analysis) specifications of the measurement/testing procedure. The concept of uncertainty budgets and the expression of uncertainty is introduced and discussed in more detail for the nondestructive model-based determination of thickness by spectroscopic ellipsometry (SE), the destructive determination of adhesion by means of centrifugal adhesion testing (CAT). It is shown that the expression of uncertainty for these examples and real materials requires different approaches resulting in either quantitity values with unit or qualitative/quantititative attributes with calculated/estimated uncertainties in agreement with GUM. T2 - The 4th International Conference on Competitive Materials and Technology Processes, ic-cmtp4, 2016 CY - Miskolc-Lillafüred, Hungary DA - 03.10.2016 KW - Measurement and testing KW - Uncertainty budgets KW - Expression of uncertainty PY - 2016 AN - OPUS4-37841 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Beck, Uwe T1 - Multidimensional Methods for Industrial Quality Assurance N2 - The paper addresses the „Multidimensional Methods for Industrial Quality Assurance“ and the following points are discussed in more detail: thin film analysis, major trends regarding optical measuring methods. KW - optische Konstanten KW - Ellipsometrie KW - Klassifizierungssystem KW - Optical konstantyss KW - Ellipsometry KW - Classification stem PY - 2015 SP - 35 EP - 35 AN - OPUS4-37949 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Plasma Germany, Fachausschuss Normung, Herbstsitzung 2016 N2 - Der Stand der Normung im Bereich der Oberflächentechnik wird zusammengefasst. Aktuelle Normungsvorhaben zur chemischen Oberflächenanalyse, Rastersondenmikroskopie, Nanotechnologie, Oberflächenmesstechnik im Mikro- und Nanobereich, für Anwendungen von Kohlenstoffschichten sowie von Mess- und Prüfverfahren für metallische und anorganische Überzüge werden vorgestellt. Ein Ringversuch zur Klassifizierung von Kohlenstoffschichten mittels Ellipsometrie wird diskutiert. Abschließend wird das DIN-Terminologie Portal erläutert. T2 - Lenkungsausschuss von Plasma Germany, Fachausschuss Normung, Herbstsitzung 2016 CY - Stuttgart, Germany DA - 27.10.2016 KW - Stand der Normung KW - Oberflächentechnik KW - Schichttechnik PY - 2016 AN - OPUS4-38068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Ringversuch zur Klassifizierung von Kohlenstoffschichten mittels Ellipsometrie N2 - Der Vortrag widmet sich dem „Ringversuch zur Klassifizierung von Kohlenstoffschichten mittels Ellipsometrie“ und beschreibt die experimentellen Eckdaten, die Ellipsometrie als Messmethode am Beispiel DLC auf Stahl, Proben vs. n-k Ebene vs. Ergebnisse des Ringversuches, messtechnische Bewertung des Ringversuches und normative Bewertung des Ringversuches sowie Schlussfolgerungen. T2 - 9. Sitzung DIN NA 062-01-64 „Kohlenstoffschichten“ CY - Berlin, Deutschland DA - 09.05.2016 KW - Amorphe Kohlenstoffschichten KW - Optische Konstanten KW - Ellipsometrie KW - Klassifizierungssystem PY - 2016 AN - OPUS4-38041 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -