TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias 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 PrĂŒfprozesse 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 A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Weise, Matthias 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 - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, S. A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias 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 PrĂŒfprozesse 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 - 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 fĂŒnf NormenentwĂŒrfe erarbeitet, die fĂŒnf Modell-basierten AnwendungsfĂ€llen der Ellipsometrie entsprechen. Unter BerĂŒcksichtigung des neuartigen Modell-basierten Normungskonzepts wurde in den NormenentwĂŒrfen erstmals eine GUM- und DIN EN ISO/IEC 17025:2018 konforme Bestimmung bzw. AbschĂ€tzung der Messunsicherheit umgesetzt. Dies erforderte neben der textlichen Erstellung auch umfangreiche experimentelle Arbeiten bei den Firmen, Vergleichsversuche und komplementĂ€re 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 UnabhĂ€ngigkeit von ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelösungen wurde dadurch erreicht, dass normativ festgelegt wurde, dass die ellipsometrischen GrĂ¶ĂŸen 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 KompatibilitĂ€t 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 beschĂ€ftigt sich mit der Erstellung eines Normenentwurfs bzw. einer normen-konformen Technischen Spezifikation fĂŒr die Zentrifugen-basierte PrĂŒfung der Klebfestigkeit von Stumpfklebungen. Das umfasst auch umfangreiche Validierungsversuche, um mögliche Unterschiede zwischen Kraft-gesteuerter (Zentrifuge) und Weg-gesteuerter (ZugprĂŒfmaschine) bzw. ggf. dazu korrelierte MaterialabhĂ€ngigkeiten mit ihren Auswirkungen auf SOPs zu identifizieren. Die Zentri-fugen-basierte Mehr-Proben-PrĂŒfung von bis zu 8 Klebverbunden wird im Weiteren mit CAT-Technologie („Centrifugal Adhesion Testing“) abgekĂŒrzt. KW - Klebfestigkeit von Stumpfklebungen KW - EN 15870 KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) Technologie KW - ZugprĂŒfung mittels ZugprĂŒfmaschine KW - ZugprĂŒfung 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 A1 - Baier, Jennifa A1 - Fischer, Daniel A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Sahre, Mario A1 - Stockmann, Jörg Manfred A1 - Weise, Matthias T1 - Mapping und Imaging modifizierter OberflĂ€chen: Generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit N2 - Der Vortrag widmet sich dem Mapping und Imaging modifizierter OberflĂ€chen: Generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit. Es werden Untersuchungsmethoden zu ihrer PrĂŒfung dargestellt. T2 - 37. ak-adp 2021, Jena CY - Online meeting DA - 16.06.2021 KW - QualitĂ€tssicherung KW - Mapping modifizierter OberflĂ€chen KW - Generische KenngrĂ¶ĂŸen KW - Haftfestigkeit KW - Klebfestigkeit PY - 2021 AN - OPUS4-52870 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 OberflĂ€chen: Generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit N2 - Der Vortrag widmet sich dem Mapping und Imaging modifizierter OberflĂ€chen: generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit. Es werden Untersuchungsmethoden zu ihrer PrĂŒfung dargestellt. T2 - 37. ak-adp 2021 CY - Jena, Germany DA - 16.06.2021 KW - QualitĂ€tssicherung KW - Mapping modifizierter OberflĂ€chen KW - Imaging modifizierter OberflĂ€chen KW - Generische KenngrĂ¶ĂŸen 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 A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schukar, Vivien A1 - Basedau, Frank A1 - Hofman, Detlef A1 - Köppe, Enrico 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 A1 - Windhövel, U. A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Lerche, D. A1 - Reetz, U. 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 A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Hidde, Gundula A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias A1 - Lerche, D. A1 - Rietz, U. 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 -