Reinigungsprozesse

Wann ist eine Oberfläche sauber??

Reinigungsprozesse sind bei der Herstellung nahezu aller industriellen Güter unverzichtbar. Nicht selten dienen komplexe Reinigungsabläufe dazu, unerwünschte Schichten oder Partikel von Oberflächen zu entfernen, um die Qualität entweder von Folgeprozessen (z.B. Farbbeschichten, Galvanisieren, Härten) oder die Reinheit der Endprodukte sicherzustellen. Im Folgenden wird am Beispiel der Oberfläche eines optischen Filters verdeutlicht, welchen Beitrag moderne oberflächenanalytische Methoden bei der Optimierung von Reinigungsabläufen liefern können.

Optiken

Optimierung von Reinigungsprozessen

Restschmutzanalyse mittels Tof-SIMS Imaging

Mit Hilfe der Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) wurde das Ergebnis von Reinigungsprozessen untersucht, die im Rahmen der Produktion optischer Filter erfolgen. Zur Ermittlung der chemischen Zusammensetzung der Glasoberflächen vor und nach der Reinigung wurden statische ToF-SIMS Analysen durchgeführt. Anhand der ToF-SIMS Daten wurden vor der Reinigung organische Kontaminationen wie Triglyceride und Dodecylbenzolsulfonat auf den Spezialgläsern identifiziert. Nach dem Abwischen der Optiken mit Aceton am Ende der Reinigung war der Anteil dieser Substanzen signifikant reduziert. Dennoch wurden bei der nachfolgenden Beschichtung der Glasoberflächen punktuell Haftungsprobleme beobachtet. Daher wurde die laterale Verteilung organischer Rückstände auf gereinigten Glasoberflächen in einem zweiten Analyseschritt bildgebend auf Gesichtsfeldern von 60x60 mm² ("Makroraster") analysiert.
 
Die hier gezeigten Sekundärionenbilder belegen, dass Salze des Dodecylbenzolsulfonats und sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe auch nach der Reinigungprozedur lokalisiert nachweisbar sind. Anhand dieser und weiterer Daten wurde das Auftropfen und Abwischen von Aceton als Schwachpunkt identifiziert und durch einen effektiveren Reinigungsschritt ersetzt.

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