Fachwörter-Lexikon
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Zinkdruckgusslegierung
Zu einer wichtigen Zinklegierung gehört der Zinkdruckguss. Dabei handelt es sich um Legierungen aus etwa 91 % bis 94 % Zink, 3,4 % bis 5 % Aluminium und 2,5 % bis 4 % Kupfer. Eine typische Legierung für den Zinkdruckguss enthält 4 % Aluminium, 1,25 % Kupfer, 0,1 % Eisen, 0,08 % Magnesium und je 0,007 % Blei, Cadmium und Zinn.
Konfokalmikroskopie
Mit der Konfokalen Laser-Scanning Mikroskopie (c-LSM) werden Oberflächentopografien auf einer mikroskopischen Größenskala optisch dreidimensional erfasst (Abb. 1). Die Höhenauflösung (z-Achse) der Methode liegt bei maximal 5 nm bis 10 nm mit einer Wiederholbarkeit (σ-1) von circa 1 nm. Die laterale (x,y) Auflösung der Methode liegt bei maximal 120 nm (1 Größenordnung besser als bei klassischen mikroskopischen Techniken). Die Bildfelder sind mit typischerweise 640 µm x 640 µm bzw. 256 µm x 256 μm relativ klein, können aber durch verbinden mehrerer Bilder vergrößert werden (Durchmesser des menschlichen Haar liegt bei ca. 70 µm.
Abb. 1: Beispielmessung Konfokalmikroskopie
Der Aufbau eine c-LSM ist dem eines klassischen Mikroskops sehr ähnlich. Durch ein Linsensystem wird ein Objekt vergrößert und auf einem Detektor ( Photomultiplier) abgebildet. Bei einem c-LSM wird kurz vor dem Detektor, durch eine bündelnde Linse, ein Zwischenfokus erzeugt, in welchem sich eine sehr kleine Blende (Durchmesser circa 50 μm) befindet. Als Resultat wird die Schärfentiefe des Gesamtsystems drastisch reduziert (Abb. 2). Damit ist die z-Position eines jede Bildpunktes genauer bekannt, als dies bei einem gewöhnliche Mikroskop der Fall wäre, und Höheninformationen im Bild lassen sich deutlich genauer ermitteln. Zur Steigerung des Effekts wird bei einem c-LSM ein blauer Laser als Lichtquelle verwendet, da dessen Licht feiner fokussiert werden kann, als bei polychromatischen Lichtquellen (Glühbirne).
Abb. 2: Schärfentiefe Konfokalmikroskopie
Beim weitgehend zerstörungsfrei arbeitenden c-LSM kann die Probe in der Regel ohne Vorbehandlung unter dem Mikroskop positioniert und unter atmosphärischen Bedingungen vermessen werden. Kontaminationen oder Beschädigungen der Probe treten nicht auf. Große Winkel auf der Probe (Neigungen, Rundungen, Rampen) können ohne Probleme erfasst und ausgewertet werden (Abb. 3). Die Technik erlaubt die Aufnahme praktisch aller Materialien, unabhängig vom Glanz, der Transparenz, oder Farbe (auch reiner Kohlenstoff als Graphit, Diamant, Ruß). Die Methode liefert immer dann genaue und wiederholbare Ergebnisse, wenn ein Objektiv mit einer großen Numerischen Apertur (N.A.) verwendet wird. Diese geht allerdings immer mit einer hohen Vergrößerung und damit kleinem Bildfeld, sowie geringem Arbeitsabstand einher. Bei grob strukturierten, oder geneigten Proben kann es zu Problemen kommen. Nachteilig ist die begrenzte laterale Auflösung, die aber durch die universellen Einsatzfähigkeit ausgeglichen wird.
Abb. 3: Erfassung großer Winkel Konfokalmikroskopie
Antihaftschichten
Antihaftwirkung ist unter anderem beim Kunststoffspritzen gefragt. In der Regel wird Antihaftung im einfachsten Fall durch die Verwendung von Trennmitteln erzielt. Deutlich effektiver ist die Nutzung von Schichten mit Antihafteigenschaften, beispielsweise von chemisch abgeschiedenen Nickeldispersionsschichten. Durch den Verzicht auf Trennmittel verbessert sich die Prozesssicherheit, da eine Prüfung auf ausreichende Trennmittelmengen auf einer Spritzform entfällt. Dadurch erhöht sich selbstverständlich auch die Ausbringung beim Spritzen.
Auf Kochgeschirr wird durch temperaturstabile Teflonschichten, aufgebracht durch Wirbelsintern, das Anbacken von Lebensmitteln verhindert. Moderne Schichten bestehen aus einer Mischung von Metalloxiden (Keramiken) die durch thermisches Spritzen aufgebracht werden.
Auf Aluminiumbauteilen, beispielsweise für Sohlen von Bügeleisen, oder für Kochgeschirr wird eine Antihaftung durch Einlagerung von Partikeln in die anodisch hergestellte Anodisationsschicht (Eloxalschicht) erreicht. Noch bessere Ergebnisse werden neuesten Untersuchungen zufolge mit nanokeramischen Plasmaanodisationsschichten erzielt. Diese sind wesentlich dichter als herkömmliche Eloxalschichten. Mit Härten bis 5000 HV und einer außerordentlich guter Haftung auf dem Grundmaterial sind sie kaum zerstörbar.