VDI 3823 Blatt 4-2006 Vacuum coating quality assurance - Testing of vacuum coated plastics.pdf

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1、ICS 25.220.01 VDI-RICHTLINIEN November 2006 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Qualittssicherung bei der Vakuumbeschichtung von Kunststoffen Prfungen an vakuumbeschichteten Kunststoffteilen Vacuum coating quality assurance Testing of Vacuum Coated Plastics VDI 3823 Blatt 4 / Part 4 Ausg. deutsch/englisch I

2、ssue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. No guarantee can be given with respect to the English transla-tion. The German version of this guideline shall be taken as authoritative. VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik Fachausschuss Qualittssicherung bei der Vakuumbeschi

3、chtung von Kunststoffen VDI-Handbuch Werkstofftechnik VDI-Handbuch Konstruktion VDI-Handbuch Kunststofftechnik VDI-Handbuch Medizintechnik Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet/Reproduction evenfor internaluse notpermittedFrhere Ausgabe:12.04Entwurf, deutsch Formeredition: 12

4、/04 Draft,inGerman onlyZubeziehen durch / Available at Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinAlleRechte vorbehalten /AllrightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf 2006Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung. 2 1 Geltungsbereich. 3 2 Prfplanung 3 3 Prfverfahren . 5 3.1 Prfungen unabhngig von der

5、 Anwendung 5 3.2 Prfungen im Bereich von dekorativen Anwendungen . 8 3.3 Prfungen im Bereich von reibungs-und verschleimindernden Anwendungen 10 3.4 Prfungen im Bereich von elektrotechnischen Anwendungen . 10 3.5 Prfungen im Bereich von optischen Anwendungen . 13 3.6 Prfungen im Bereich von Anwendun

6、gen als Barriereschichten. 15 3.7 Prfungen im Bereich Biologischer und medizinischer Anwendungen . 17 3.8 Prfung weiterer Eigenschaften 18 Schrifttum . 20 Preliminary note 2 1 Scope 3 2 Testing plans 3 3 Testing procedures 5 3.1 Testing independent of application . 5 3.2 Testing in the area with dec

7、orative applications . 8 3.3 Testing in the area of anti-friction and anti-abrasion applications. 10 3.4 Testing in the area of electrotechnical applications . 10 3.5 Testing in the area of optical applications . 13 3.6 Testing in the area of applications as barrier coatings 15 3.7 Testing in the ar

8、ea of biological and medical applications 17 3.8 Testing of additional properties 18 Bibliography 20 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08 2 VDI 3823 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 Vorbemerkung Der Fachausschus

9、s Vakuumbeschichtung von Kunststoffen“ der VDI-Gesellschaft Werkstoff-technik hat diese Richtlinie erarbeitet, um zur Qua-littssicherung bei der Vakuumbeschichtung von Kunststoffen beizutragen. Sie behandelt produkt-spezifische Aspekte des Qualittsmanagements (QM) und dient als Leitfaden fr die Vers

10、tndi-gung zwischen den Herstellern von Kunststoffgra-nulat, den Herstellern der zu beschichtenden Kunststoffteile, den Beschichtern und den Anwen-dern der beschichteten Teile. Notwendige Voraus-setzungen fr eine anforderungsgerechte Vakuum-beschichtung von Kunststoffen werden verdeut-licht. Auf Grun

11、d ihrer wesentlichen Bedeutung fr die Kunststoffbeschichtung werden Vor- und Nachbehandlungsschritte ebenfalls behandelt. Die Richtlinie trgt so zur Qualittssicherung im Sinne der aktuellen Begriffsnormung bei, nmlich zur Darlegung von QM-Elementen dem Anwender gegenber mit dem Ziel, Vertrauen in di

12、e Erfl-lung seiner Qualittsanforderungen zu schaffen. Die Richtlinie umfasst folgende Teile: Blatt 1: Eigenschaften, Anwendungen und Verfahren Blatt 2: Anforderungen an die zu beschichtenden Kunststoffe Blatt 3: Fertigungsablufe und -ttigkeiten Blatt 4: Prfungen an vakuumbeschichteten Kunststoffteil

13、en Aufgabe dieser Richtlinie ist es, die Hersteller und Anwender bei der Festlegung der zur Qualitts-sicherung von vakuumbeschichteten Kunststofftei-len notwendigen Prfungen zu untersttzen. Diese sind gem den in VDI 3823 Blatt 2 festgelegten Anforderungen und in VDI 3823 Blatt 3 definier-ten Arbeits

14、schritten in den gesamten Fertigungsab-lauf zu integrieren. Hersteller und Anwender erhalten einen berblick ber die zurzeit blichen Verfahren zur Prfung und Kontrolle grundlegender Eigenschaften vaku-umbeschichteter Kunststoffteile. In dieser Richtli-nie wird festgelegt, welches Verfahren fr die Pr-

15、fung einer bestimmten Eigenschaft geeignet ist. Diese Verfahren werden in ihrer Durchfhrung und Auswertung beschrieben. Es werden Hinweise zu Besonderheiten und Problemen bei der Anwen-dung des jeweiligen Verfahrens gegeben. Sind aufgefhrte Verfahren bereits genormt oder stan-dardisiert, wird darauf

16、 Bezug genommen. Es wer-den Aussagen ber Genauigkeit und Reproduzier-barkeit der Prfverfahren gemacht. Durch diese Darstellung werden Anwender und Hersteller in die Lage versetzt, fr die Kontrolle einer bestimm-Preliminary note The Technical Committee “Vacuum Coated Plas-tics” in the VDI-Gesellschaf

17、t Werkstofftechnik (VDI Society for Materials Engineering) has pre-pared this guideline in order to contribute to qual-ity assurance in the vacuum coating of plastics. It deals with product specific aspects of quality man-agement (QM) and serves as a platform for pro-moting understanding between man

18、ufacturers of plastic granules, manufacturers of plastic parts, coaters and the users of coated parts. It describes the requirements that need to be fulfilled in order for plastics to be coated in a manner that will sat-isfy the demands placed upon them. The pretreat-ment and after-treatment are dea

19、lt with as separate steps because of their essential importance in plas-tic coating. This guideline therefore contributes to quality assurance in the sense of establishing norms for current terminology, particularly in the formulation of QM elements for the user in, order to ensure greater confidenc

20、e in the fulfillment of demands on quality. This guideline comprises the following parts: Part 1: Characteristics, applications and processes Part 2: Demands on plastics to be coated Part 3: Production sequence and job steps Part 4: Testing of Vacuum Coated Plastics The purpose of this guideline is

21、to support manu-facturers and users in determining the testing nec-essary to assure the quality of vacuum coated plas-tic parts. Tests must be integrated into the overall production process in keeping with the demands determined in VDI 3823 Part 2 and the production steps defined in VDI 3823 Part 3.

22、 Manufacturers and users will attain an overview of the procedures currently used for testing and moni-toring the fundamental characteristics of vacuum coated plastic parts. In this guideline the procedure suited for testing a certain characteristic will be determined. The execution and evaluation o

23、f these procedures will be described. Information on spe-cial considerations and problems involved in the application of the procedure named will also be discussed. If the procedures mentioned have al-ready been written into a norm or standard, refer-ences to these will be made. Assessments of the e

24、xactness and the reproducibility of the testing procedures will also be included. These descrip-tions will enable users and manufacturers to select a procedure suited for monitoring a particular B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutsc

25、her Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 VDI 3823 Blatt 4 / Part 4 3 ten Eigenschaft der beschichteten Teile ein geeig-netes Verfahren zu whlen und die Prfergebnisse zu beurteilen. Weiterhin werden Hinweise zur konkreten Prf-planung gegeben. Dies betrifft Art, Zeitpunkt und Umfang der Prfung. Grundstzlic

26、h gilt: Die Fest-legung von Qualittsmerkmalen muss sich am jeweiligen Einsatzfall und ihrer Prfbarkeit orien-tieren. Sie mssen vor der Beschichtung von Kun-den und Beschichtern gemeinsam festgelegt und dokumentiert werden. characteristic of the coated parts and to evaluate the results of the testing

27、. Practical advice on planning testing procedures will also be provided. It will address questions concerning the type, time and extent of testing. As a fundamental rule: determining which characteris-tics of quality need to be tested will depend upon the context of use and the extent to which these

28、 characteristics can be tested. This must be deter-mined before the coating process begins in a joint agreement between the coater and the customer, the agreements must be sufficiently documented. 1 Geltungsbereich In der vorliegenden Richtlinie werden die bei Her-stellern und Anwendern von vakuumbe

29、schichteten Teilen aus Kunststoff etablierten Methoden der Prfung dargestellt. Grundstzlich ist immer zu prfen, ob mit den ausgewhlten Verfahren die fr den konkreten Einsatz relevanten Eigenschaften tatschlich erfasst und reproduzierbar geprft wer-den knnen. Die Prfung von dekorativen, reibungs- und

30、 ver-schleimindernden, elektrischen, optischen und anderen Funktionsschichten wird im Einzelnen dargestellt. Es wird zwischen Prfungen fr die Serienfreigabe und Routineprfungen in der Se-rienfertigung unterschieden. Auf die vielfltigen fr die Forschung und Entwicklung wichtigen Prf- und Untersuchung

31、sverfahren wird nicht ein-gegangen, da diese, meist hochkomplexen Verfah-ren, in der tglichen Beschichtungspraxis nur in Ausnahmefllen Anwendung finden. Fr die Beur-teilung von Schadensfllen und bei der Aufde-ckung von Fehlerquellen besitzen sie jedoch eine groe Bedeutung. 1 Scope In this guideline

32、the methods of testing vacuum coated plastic parts that have become established practice for manufacturers and users will be pre-sented. As a rule, one must always verify whether the selected procedure really addresses the charac-teristics that will be relevant under the actual con-ditions of use an

33、d whether they can be tested in a reproducible manner. The testing of decorative, anti-friction, anti-abrasion, electrical, optical and other functional coatings will be presented in detail. A differentiati-on will be made between testing for the approval of an entire series and the routine testing

34、conducted during serial production. The many testing and examination procedures used for research and de-velopment purposes will not be considered, since these often highly complex procedures are only seldom used in everyday coating practice. They are, however, of great importance in making as-sessm

35、ents in the event of damage and for discove-ring the causes of defects. 2 Prfplanung Die Einhaltung gleichbleibender Qualitt der Be-schichtung erfordert ein auf den Herstellungs-prozess bezogenes umfassendes Vorgehen. Dabei liegt der Schwerpunkt nicht nur auf der Endkon-trolle sondern auch auf der D

36、urchfhrung prven-tiver, fehler- und schadenverhtender Manahmen. Aus dem jeweiligen konkreten Anwendungsfall(Funktion des beschichteten Teils und Einsatzbe-dingungen beim Kunden) ergeben sich bestimmtePrfkriterien. Diese werden oft durch direkte Vor-gaben der Auftraggeber (z. B. Art der Beschich-tung

37、, Schichtdicke usw.) bestimmt, knnen aber auch stillschweigend vorausgesetzt (z. B. Schicht-haftung) werden, zum anderen ergeben sie sich auch aus Forderungen, die aus den angewandten (Teil-)Prozessen resultieren (z. B. Vorbehandlung, Reinheit der Oberflchen usw.). 2 Testing plans In order to ensure

38、 the uniform quality of coating, it is essential that an approach related to the overall production process be taken. The emphasis in this conjunction is not only on final testing, but also on adopting preventive measures, as well as on taking steps to avoid mistakes and prevent damage. Certain test

39、ing criteria result from the actual con-text of use (the function of the coated part and the conditions under which it will be used by the con-sumer). They are often determined by specifica-tions made by the customer (for example the kind of coating, the thickness of the coating, etc.). In other cas

40、es, criteria are taken as a given without being explicitly mentioned (for example coating adhesion), or they result from the demands of cer-tain steps in the production process (for example pretreatment, clean surfaces, etc.). B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08 4 VD

41、I 3823 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 Zeitpunkt, Art und Umfang der durchzufhrenden Prfungen sind von Auftraggeber und Beschichter im Zuge der Auftragserteilung gemeinsam festzu-legen und zu dokumentieren. Sie richten sich nach den bestimmte

42、n Prfkriterien sowie der Verfg-barkeit von geeigneten Prfverfahren und den Prfkosten. Im Allgemeinen sind Prfungen um so zeit- und kostenintensiver je anwendungsnher siesind. Oft wird darauf verzichtet, spezielle Verfah-ren und Ablufe zur auftragspezifischen Findung und Festlegung von Qualittsmerkma

43、len einzurich-ten, vielmehr werden Standard-Prfplne verwen-det, in die vor Bearbeitungsbeginn die spezifischen Vorgaben der Auftraggeber eingetragen werden. Diese Prfplne weisen aus, welche Prfungen whrend bzw. nach den einzelnen Arbeits- oder Verfahrensschritten mit welchen Prfmitteln wie hufig dur

44、chzufhren sind. Aus den Prfplnen geht so die Reihenfolge der einzelnen Prfschritte in enger Verzahnung mit der geplanten Folge der Bearbeitungsschritte hervor. Hufig ist eine geeignete Prfung nicht zer-strungsfrei direkt am beschichteten Teil durch-zufhren. In diesem Falle mssen die Art der Zeugenpr

45、oben (Referenzproben) und deren Anord-nung whrend des Beschichtungsprozesses von Kunde und Beschichter gemeinsam festgelegt wer-den. The time, kind and extent of the testing required must be determined by the coater and the customer in the course of placing an order and must be suffi-ciently documen

46、ted. The testing will be oriented on the testing criteria determined, as well as the avail-ability of suitable testing procedures, and the costs involved in such testing. In general, testing is all the more time consuming and costly, the closer it is to the conditions of use. Instead of developing s

47、pecial procedures and routines in order to estab-lish and determine the characteristics of quality for a specific order, standard testing plans, in which any additional specifications desired by the cus-tomer are included, are often used. These testing plans indicate which tests are to be completed

48、dur-ing or after the individual tasks or production steps, which testing tools are to be used, and how often tests are to be conducted. They clearly indi-cate the order of the individual testing steps and are geared closely to the planned sequence of pro-duction steps. Often it is not possible to pe

49、rform the appropriatetests directly on the coated part without causingdestruction. In this case the customer and thecoater must jointly determine the kind of test sam-ples to be taken, and where they are to be placedduring the coating process. Prfung zur Freigabe der Serienproduktion Auf der Grundlage der festgelegten Qualitts-merkmale werden zwischen Auftraggeber und Beschichter Prfkriterien fr die Serienfreigabe vereinbart. Erst