J. Caro1, N. Cuadrado1, I. González1, S. Peris2, A. Carrilero2, P. Artús2, A. Vilajoana2

1CTM Centre Tecnològic, Av. Bases de Manresa 1, 08242 Manresa2INDO , Alcalde Barnils 72, 08174 Sant Cugat del Vallès

ENSAYOS DE MICRORAYADO

ENSAYO DE RESISTENCIA AL DESGASTE ABRASIVO (BAYER ABRASION TEST) Y MEDICIÓN DEL HAZE

Correlación entre la resistencia al

microrayado y el desgaste abrasivo en

recubrimientos para lentes ópticas

Estado de la lente tras el ensayo

Medición del Haze

Ensayo de abrasión Bayer

100100 xatransmitidLuz total

a trasmitidLuz difusax

T

THaze

t

d ==

Fracción de la luz no especular difusa transmitida recogida en ángulos fuera del intervalo ∆θ = ± 2.5º

ASTM D1003-07

Punta cónica de diamanteLongitud = 500 µmCarga incremental lineal = 0 a 50 mNCarga constante = 50 mNVelocidad = 5 µm/s

θ = 73.0 ± 5.2o

1,5

2

2,5

3

3,5

4

60 65 70 75 80

MR7Laca viejaLaca nuevalaca vieja+ AR TiO2Laca vieja + AR ZrO2Laca nueva + AR TiO2laca nueva + AR ZrO2

ln (

Ha

ze)

Recuperación elástica microrayado (%)

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0,1 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15

MR7Laca viejaLaca nuevalaca vieja+ AR TiO2Laca vieja + AR ZrO2Laca nueva + AR TiO2laca nueva + AR ZrO2

ln (

Ha

ze)

Rq2(µm2)

100 % ×−=scratch

residualscratch

d

ddelásticaónrecuperaci

Cone tensile cracks

Cone tensile cracks (laca)

Conformal cracks (AR)

Conformal cracks: Fracturas semicirculares de la nanomulticapa cerámica AR paralelas a la cara de avance de la punta. La tensiónde tracción que provoca la fractura se debe a la deformación plástica producida por el apilamiento de la laca y el substrato, así como a la fragilidad de la nanomulticapa.

Cone tensile cracks: Fractura de la laca producida por el campo de tensión de tracción detrás de la punta.

2)/( λqRAeHaze −∝I.Simonsen et al. Physical Review A 79, 063813 (2009)

Se ha encontrado una correlación entre la medidadel Haze tras el ensayo Bayer, la rugosidad superficial

y la recuperación elástica de microrayado dedistintos sistemas recubiertos en lentes ópticas

[ ] dxxyL

RL

q ∫=0

2)(1

Determinación de la rugosidad cuadráticamedia mediante perfilometría de contacto