DE69200286T2 - Verfahren zur Auswertung des Abnutzungszustandes von Erzeugnissen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten des Ausmaßes an Abnutzung bei einem ausgewählten Gegenstand, mit den Schritten:
• - Ausrüsten eines Substrates in der Form des ausgewählten Gegenstandes und mit einer unbehandelten Arbeitsfläche,
• - Behandeln von wenigstens einem Bereich der unbehandelten Arbeitsfläche des Substrates, so daß das Aussehen der behandelten Oberfläche nach einer ein vorausgewähltes Maß übersteigenden Abnutzung verglichen mit dem Ausmaß der behandelten Oberfläche verändert ist, die nicht um mehr als das vorausgewählte Ausmaß abgenutzt ist, wobei die behandelte Oberfläche wenigstens so widerstandsfähig gegen Abnutzung ist wie die unbehandelte Oberfläche,
• - Unterwerfen der behandelten Oberfläche des Gegenstandes unter Bedingungen, die eine Abnutzung der Oberfläche erzeugen, und
• - Beobachten der abgenutzten Oberfläche, um zu bestimmen, ob es eine Veränderung in dem Aussehen gibt, die eine Abnutzung von mehr als dem vorausgewählten Ausmaß anzeigt.
• Die Erfindung betrifft ferner einen Gegenstand mit einem Substrat in der Form des ausgewählten Gegenstandes, bei dem das Substrat eine unbehandelte Arbeitsfläche aufweist, wobei wenigstens ein Bereich der Fläche derart behandelt ist, daß das Aussehen der behandelten Oberfläche nach einer ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigenden Abnutzung verglichen mit dem Aussehen der behandelten Oberfläche verändert ist, die nicht um mehr als das vorausgewählte Ausmaß abgenutzt ist, wobei die behandelte Oberfläche wenigstens so widerstandsfähig gegen Verschleiß ist wie die unbehandelte Oberfläche.
• Ein Verfahren und ein Gegenstand dieser Art sind aus dem Dokument FR-A-2 248 487 bekannt.
• Dieses Dokument offenbart eine Vorrichtung zum Kontrollieren der Form einer konvexen Glasscheibe, z.B. einer Windschutzscheibe für ein Fahrzeug.
• Die Glasscheibe wird in Kontakt mit einer negativen Form einer geeigneten Glasscheibe gebracht. Die Kontaktfläche oder Arbeitsfläche der negativen Form ist von einem, zwei oder drei Blatt von Papier bedeckt, wobei die Blätter unterschiedliche Farben aufweisen. Die Papierblätter sind an die Kontaktfläche angeklebt, wobei der Klebstoff eine Dicke von 1 bis 3 mm aufweist, um die Kontaktfläche der negativen Form mit der Form einer geeigneten Testglasscheibe in Übereinstimmung zu bringen.
• Wenn die verschiedenen Glasscheiben in Kontakt mit der Arbeitsfläche der bekannten Vorrichtung gebracht werden, werden die Papierblätter z.B. wegen Reibungskontakt abgenutzt oder verschlissen. Nach einer Abnutzung von mehr als einem vorausgewählten Ausmaß wird das entsprechende Papierblatt in Bereichen von Reibungskontakt entfernt, so daß in den Gebieten die Farbe des darunterliegenden nächsten Papierblattes oder des Rahmens selbst erscheint. Auf diese Weise kann die Abnutzung des Gegenstandes optisch beobachtet werden.
• Die vorliegende Erfindung betrifft die Abnutzung von Gegenständen sowie derartige Gegenstände, wie sie bei Fertigungswerkzeugen verwendet werden, und ist genauer darauf gerichtet, das Ausmaß an Abnutzung von derartigen Gegenständen ohne Verwendung von Instrumenten zu bewerten.
• Viele Metallgegenstände werden in ihre endgültigen Formen und Abmaße durch Metallverarbeitungstechniken gebracht, die Werkzeuge verwenden, um die Formgebung zu unterstützen. Bei einer derartigen Technik wird unter Verwendung eines Metallformwerkzeuges ein dünner Metallgegenstand aus einem Werkstück in Form eines Bleches oder zusammengerollten Metallstreifens geformt. Das Formwerkzeug ist ein anderes Materialteil mit einer vorausgewählten Form, die bei der Ausformung des Werkstückes in seine Zwischen- oder Endform hilfreich ist. Werkstücke aus Blech werden üblicherweise ausgeformt, indem das Blech unter Verwendung eines Stempelwerkzeuges in ein Aufnahmewerkzeug gepreßt wird.
• Einige der Gesenkform-Arbeitsvorgänge bringen eine große Gesamtproduktion von metallischen Werkstücken mit sich und erzeugen bekannte Produkte. Die meisten Automobile haben z.B. metallische Karosserieteile. Um diese Teile zu fertigen, werden flache Stücke aus Metallblech ausgeformt, indem das anfängliche Blech über ein Aufnahmewerkzeug gelegt wird und das Blech dann mit einem geeignet geformten Stempelwerkzeug in das Aufnahmewerkzeug hineingepreßt wird. Das sich ergebende Teil weist die komplexe Form des Karosserieteiles auf.
• Die nutzbare Lebensdauer von Werkzeugen wie z.B. Formwerkzeugen ist üblicherweise durch Abnutzung begrenzt, die Veränderungen in deren Abmaßen und damit in den Abmaßen der gefertigten Teile bewirkt. Bei der Fertigung eines jeden Teiles entfernt der Reibungskontakt zwischen dem Blechwerkstück und dem Werkzeug einen kleinen Betrag an Material von dem Werkzeug. Schließlich ist das Werkzeug in der Abmessung so verändert, daß die endgültigen Produkte die Standards nicht mehr erfüllen. An diesem Punkt muß das Werkzeug entweder ausrangiert oder aufpoliert werden.
• Eine Bewertung des Ausmaßes an Abnutzung bei Werkzeugen wird üblicherweise durch periodisches Messen der Abmaße entweder des fertigen Teiles oder des Werkzeuges selbst bewirkt. Es ist üblicherweise nicht praktikabel, jedes gefertigte Teil und/oder das Werkzeug nach der Ausbildung eines jeden Teiles zu messen, da die Messungen den Produktionsgang zu sehr verlangsamen würden. Wenn z.B. ein profiliertes Automobil-Karosserieteil mit einer Oberflächen-Fläche in der Größenordnung von 10 Quadratfuß zwischen Prägewerkzeugen ausgeformt wird, können Hunderte von Dimensionsmessungen erforderlich sein, um zu überprüfen, ob jedes Abmaß des Teiles innerhalb der Toleranz ist, wenn das Teil aus der Formpresse herauskommt. Gleichfalls könnten Hunderte von Messungen erforderlich sein, um die Formwerkzeuge zu überprüfen, um sicher zu sein, daß sie sich innerhalb der Toleranz befinden.
• Ein anderer Ansatz besteht darin, die Abmaße des Teiles und/oder des Werkzeuges periodisch zu überprüfen, was der üblicherweise eingeschlagene Weg ist. Wenn z.B. bei einer Messung eines ausgeformten Teiles alle Abmaße innerhalb der Toleranz sind, dann können vielleicht weitere 10.000 Teile ausgeformt werden, bevor der Gegenstand oder das Werkzeug erneut vermessen werden. Wenn es bei der nächsten Messung eine nicht akzeptierbare Maßabweichung gibt, würden die seit der letzten Inspektion produzierten Teile individuell inspiziert und die die Toleranzen nicht erfüllenden Teile ausrangiert werden. Dieses Verfahren kann zu einem Ausmustern von einer merklichen Anzahl von Teilen für den Fall führen, daß der Verlust der Toleranzen bald nach der vorherigen Inspektion geschehen ist.
• In den Fällen, wo das Werkzeug selbst zu vermessen ist, kann das Meßverfahren langwierig und beschwerlich sein. Die Abmaße werden typischerweise unter Verwendung einer Mikrometerschraube oder einer automatisierten Koordinatenmeßmaschine gemessen. Als ein Beispiel für die verwendete Zeit sei erwähnt, daß ungefähr sechs Stunden erforderlich sind, um alle Abmaße eines Werkzeugsatzes für einen Kraftfahrzeugmotor-Verteiler zu überprüfen. Die Inspektion ist vorgesehen, nachdem jeweils 10.000 Teile ausgeformt sind. Aus diesen Messungen werden die Beibehaltung der Maße und Abnutzungsmuster berechnet. Wenn die Abmaße nicht länger innerhalb der Toleranzen sind, muß das Werkzeug ausgemustert oder aufpoliert werden.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besseren Ansatz bereitzustellen, um das Ausmaß an Werkzeugabnutzung zu bewerten. Es ist erwünscht, daß solch ein Ansatz schneller, preiswerter und daher häufiger durchzuführen ist, als bestehende Techniken.
• Bei dem eingangs erwähnten Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schritt des Behandelns der Oberfläche den Schritt einer Ionenimplantation oder eines Ionenstrahlmischens oder einer durch Ionenstrahlen verstärkten Ablagerung oder einer durch Ionenstrahlen unterstützten Ablagerung umfaßt.
• Bei dem eingangs erwähnten Gegenstand wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bereich durch Ionenimplantation oder durch Ionenstrahlmischen oder durch Ionenstrahlen verstärkte Ablagerung oder durch durch Ionenstrahlen unterstützte Ablagerung behandelt wurde.
• Die vorliegende Erfindung erfüllt den obigen Bedarf an einem besseren Ansatz zur Bewertung des Ausmaßes an Werkzeugabnutzung und liefert weiter damit verbundene Vorteile.
• Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Messen des Ausmaßes an Abnutzung von Gegenständen durch optische Inspektion. Zu derartigen Gegenständen können Werkzeuge zählen, durch Werkzeuge gefertigte Gegenstände oder alles andere, das der Abnutzung unterliegt. Eine Bewertung des Ausmaßes der Abnutzung bei dem Gegenstand kann durch ein schnelles optisches Abtasten des Gegenstandes ohne Durchführung von individuellen Messungen durchgeführt werden. Die Genauigkeit des Verfahrens ist genauso gut wie andere Methoden.
• In Übereinstimmung mit der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Bewerten des Ausmaßes an Abnutzung bei einem ausgewählten Gegenstand die Schritte des Ausrüstens eines Substrates in der Form des ausgewählten Gegenstandes und mit einer unbehandelten Arbeitsfläche, des Behandelns von wenigstens einem Bereich der unbehandelten Arbeitsfläche des Substrates, so daß das Aussehen der behandelten Oberfläche nach einer ein vorausgewahltes Ausmaß übersteigenden Abnutzung verglichen mit dem Aussehen der nicht um mehr als das vorausgewählte Ausmaß abgenutzten behandelten Oberfläche verändert ist, wobei die behandelte Oberfläche wenigstens so widerstandsfähig gegen Abnutzung ist wie die unbehandelte Oberfläche, des Unterwerfens der behandelten Oberfläche des Gegenstandes unter Bedingungen, die eine Abnutzung der Oberfläche erzeugen, und des Beobachtens der abgenutzten Oberfläche, um zu bestimmen, ob es eine Veränderung in dem Aussehen gibt, die eine Abnutzung von mehr als dem vorausgewählten Ausmaß anzeigt.
• Beim Anwenden der vorliegenden Erfindung wird das Substrat des Gegenstandes im wesentlichen in seiner endgültigen Form und in den endgültigen Abmaßen ausgebildet. Dann wird die Oberfläche so behandelt, daß das optische Aussehen der Oberfläche sich ändert, wenn die Oberfläche um ein vorausgewähltes Ausmaß abgenutzt wurde. In dem bevorzugten Ansatz werden Ionen, so wie z.B. Neon, Stickstoff, Titan, Kohlenstoff oder Sauerstoff bis zu der vorausgewählten Tiefe in die Oberfläche des Gegenstandes implantiert. Die Ionen bewirken es, daß die sichtbare Farbe der Oberfläche des Gegenstandes bis zu der implantierten Tiefe anders ist. Wenn z.B. Titan und Stickstoff in die Oberfläche eines Materials implantiert wurden, so weist das sich ergebende Titannitrid eine kennzeichnende Goldfarbe bis zu der Tiefe der gegenseitigen Implantation auf. Eine Implantation bis zu einer Tiefe von 0,2 Mikrometern sorgt für eine golden gefärbte Oberfläche, wenn sich entferntes Material bis zu der Tiefe oder weniger erstreckt, während die Oberfläche des bis zu einer größeren Tiefe entfernten Materials seine übliche Farbe aufweist. Ein Inspekteur oder eine Bedienungsperson könnte Stellen bestimmen, an denen eine Abnutzung (einschließlich Kratzer) von mehr als 0,2 Mikrometer Tiefe an der Oberfläche stattgefunden hat, indem nach Bereichen mit normaler Materialfarbe innerhalb des goldfarbenen Feldes gesucht wird, was eine Abnutzung von weniger als 0,2 Mikrometern anzeigt.
• Eine wichtige und wünschenswerte Erwägung liegt darin, daß die Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung bei der behandelten Oberfläche nicht geringer sein darf als bei der unbehandelten Oberfläche. Anderenfalls würde die Meßtechnik für die Abnutzung selbst die Widerstandsfähigkeit der Oberfläche gegen Abnutzung reduzieren. Glücklicherweise kann das Eindringen von bestimmten Elementen durch Implantation oder auf andere Weise in vielen Fällen zu einer Härtung der Oberfläche führen, wie es bei Titannitrid der Fall ist.
• Die Behandlung kann direkt auf dem Substrat des Gegenstandes unter Verwendung von direkter Ionenimplantation durchgeführt werden, oder es kann erst eine Schicht auf dem Substrat abgelagert und dann die Schicht durch Ionenimplantation behandelt werden. Obwohl bei dieser Technik die Änderung der Farbe das bevorzugte Verfahren zum Detektieren von Abnutzung ist, können andere Eigenschaften wie z.B. das Reflektionsvermögen zu diesem Zweck dienen.
• Wenn die bevorzugte Ionenimplantationstechnik verwendet wird, dann hat die Technik den wichtigen Vorteil, daß die vorausgewählte Tiefe der Ionenimplantation sehr genau und bis zu einem Tiefenbereich kontrolliert werden kann. So können z.B. in einem Bereich die Ionen bis zu einer Tiefe von 0,02 Mikrometern implantiert werden, während in einem anderen Bereich die Ionen bis zu einer Tiefe von 0,2 Mikrometern implantiert werden können, um diese Variation in der erlaubten Maßänderung zu erzeugen, bevor das Werkzeug als unnutzbar eingestuft wird. Die implantierten Oberflächenschichten sind sehr dünn, was den Vorteil mit sich bringt, daß nur eine minimale Menge an Oberflächenmaterial entfernt wird, bevor die Abnutzungsanzeige erscheint.
• Ein weiterer wichtiger Vorteil bei der Verwendung der Ionenimplantation liegt darin, daß die Temperatur des der Implantation unterzogenen Gegenstandes nahe bei der Umgebungstemperatur gehalten werden kann. Wenn Werkzeug zum Zwecke der Ablagerung erhitzt und dann wieder abgekühlt wird, kann es seine Toleranzen infolge von Spannungsrelaxation oder Verziehen verlieren. Die Ionenimplantationstechnik, die bei einem sich nahe bei der Umgebungstemperatur befindlichen Substrat des Gegenstandes verwendet wird, vermeidet dieses Problem. Im Ergebnis ist es möglich, das Werkzeug vor der Oberflächenbehandlung in seiner endgültigen Form und Größe vorzubereiten, die Oberflächenbehandlung durchzuführen, und dann das Werkzeug ohne weitere Bearbeitung in Betrieb zu nehmen. Eine abschließende Oberflächenbehandung ist in jedem Falle unerwünscht, weil dies Metall von der Abnutzungsfläche entfernen würde.
• Ein noch weiterer wichtiger Vorteil liegt darin, daß durch das Implantationsverfahren das Abmaß des Gegenstandes nicht verändert wird. Bei Ionenimplantation befindet sich die implantierte Schicht unterhalb der Oberfläche des Materials. Sie ist keine aufliegende Schicht, die auf eine Außenfläche aufgebracht wurde, wie es der Fall ist beim Metallisieren, bei Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren oder bei Gasphasenabscheidung nach physikalischem Verfahren. Die erfindungsgemäße Ionenimplantationstechnik weist dadurch einen merklichen Vorteil gegenüber Beschichtungstechniken auf, daß der zu behandelnde Gegenstand nicht vorgefertigt sein muß, um Änderungen in dem Oberflächenabmaß Rechnung zu tragen, die durch die Ionenimplantationstechnik bewirkt werden.
• Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung, die im Wege eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung darstellt.
• Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Stempel/Außenform-Satzes von Prägewerkzeugen zur Metallbearbeitung während eines Formvorganges;
• Fig. 2 ist eine stark vergrößerte Seitenansicht eines Teiles einer Formwerkzeugkante mit einer ionenimplantierten Schicht;
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 2 gezeigte Formwerkzeugkante vor der Abnutzung;
• Fig. 4 ist eine Draufsicht auf denselben Bereich, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, nach der Abnutzung;
• Fig. 5 ist eine Draufsicht auf ein Substrat, das auf einem Bereich seiner Oberfläche behandelt wurde; und
• Fig. 6 ist eine stark vergrößerte Seitenansicht, ähnlich zu Fig. 2, mit einer ionenimplantierten Schicht auf dem Substrat.
• Viele Gegenstände werden durch Schmiede-, Gieß-, Form-, Preß- oder Stanztechniken in gewünschte Formen und Größen gebracht. Die ausgeformten Gegenstände sowie die Werkzeuge, die verwendet werden, um die Gegenstände auszuformen, können entweder metallisch oder nichtmetallisch sein. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Ionenimplantation, um das Ausmaß an Abnutzung an der Oberfläche (oder an Bereichen der Oberfläche) von ausgeformten Gegenständen oder an der Oberfläche des Werkzeuges zu bewerten, das dazu verwendet wurde, die Gegenstände in ihre endgültigen Formen zu bringen. Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel primär auf die Bewertung der Abnutzung von Werkzeugen und insbesondere der Abnutzung von Formwerkzeugen gerichtet ist, die verwendet werden, um metallische Gegenstände zu formen, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Der erfindungsgemäße Ansatz ist viel weiter auf beliebige Situationen anwendbar, wo Abnutzung auftaucht, wie z.B. auf die Formung von nichtmetallischen Gegenständen und die Formung von Gegenständen durch andere Werkzeuge, wie z.B. durch Gießerei-Modelle, Gießerei- Kernformen, Werkzeugmaschinen, Schneidwerkzeugen, metallbearbeitende Stanzwerkzeugen etc. Der Ausdruck "Gegenstand" bezieht sich in nicht beschränkender Weise sowohl auf ein ausgeformtes Materialteil als auch auf das zur Formung des Materialteils verwendete Werkzeug. "Ionenimplantation" umfaßt direkte Ionenimplantation und Ionenstrahlmischen einer zuvor abgelagerten Schicht.
• In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Bewerten des Ausmaßes an Abnutzung von Fertigungswerkzeugen die Schritte des Ausrüstens eines Substrates in der Form eines Fertigungswerkzeuges und mit einer unbehandelten Arbeitsfläche, des Implantierens von Ionen in einen Bereich der unbehandelten Arbeitsfläche des Substrat es bis zu einer vorausgewählten Tiefe unterhalb der Oberfläche des Substrates, so daß das Aussehen des implantierten Bereiches nach Entfernung durch Abnutzung bis zu einer Tiefe, die geringer ist als die vorausgewählte Tiefe, verschieden ist von dem Aussehen der bearbeiteten Oberfläche bei Tiefen, die größer sind als die vorausgewählte Tiefe, wobei die behandelte Oberfläche wenigstens so widerstandsfähig gegen Abnutzung ist wie die ubeehandelte Oberfläche, des Unterwerfens der behandelten Oberfläche des Werkzeuges unter Bedingungen, die eine Abnutzung der Oberfläche bewirken, und des Beobachtens der abgenutzten Oberfläche, um zu bestimmen, ob es eine Änderung in dem Aussehen gibt, die eine Abnutzung zu mehr als der vorausgewählten Tiefe anzeigt.
• Fig. 1 illustriert einen Formwerkzeugsatz 20 mit einem Stempelwerkzeug 22 und einem Aufnahmewerkzeug 24 in einem Zwischenschritt bei der Fertigung eines dünnblechigen Werkstückes 26. Das Aufnahmewerkzeug 24 weist eine Werkzeugfläche 28 in der gewünschten endgültigen Form des Werkstückes 26 auf. Das Stempelwerkzeug 22 hat eine entsprechende Form, um das Werkstück 26 in das Aufnahmewerkzeug 26 zu pressen, bis das Werkstück 26 die endgültige gewünschte Form erreicht, wie sie durch die Werkzeuge bestimmt ist.
• An allen den Oberflächen der Werkzeuge 22 und 24, die mit dem Werkstück 26 in Kontakt sind, gibt es durch Reibung induzierte Abnutzung. Typischerweise werden Schmiermittel auf diese Oberflächen aufgebracht, um Reibung und damit Abnutzung zu reduzieren, aber Abnutzung gibt es immer noch. Nach einer Anzahl von Formvorgängen mit einer Abfolge von Werkstücken kann die Abnutzung so groß werden, daß sich das gefertigte Teil nicht länger innerhalb der erforderlichen Toleranzen befindet. Die Werkzeuge werden dann aufpoliert oder verschrottet, wobei beide Vorgänge teuer sind.
• Wie es durch Betrachten der Fig. 1 zu sehen ist, und wie es aus Erfahrungen mit Gesenkformen bekannt ist, besteht die größte Häufigkeit von Zerstörung durch Abnutzung typischerweise an einer Formwerkzeugkante 30, an der das Werkstück in das Aufnahmewerkzeug 24 eintritt. Die Kombination von Biege- und Reibungskräften erzeugt die stärksten Abnutzungskräfte an der Formwerkzeugkante 30. Die vorliegende Erfindung kann daher vorteilhafterweise im Zusammenhang mit dem Schutz der Formwerkzeugkante 30 verwendet werden, obwohl sie auf andere Bereiche der Formwerkzeuge 22 und 24 anwendbar ist.
• Fig. 2 illustiert die gekrümmte Formwerkzeugkante 30 in stark vergrößerter Form als einen Bereich des zu bewertenden Formwerkzeuges. Als Anfangsschritt des vorliegenden Ansatzes werden die Formwerkzeugkante 30 und die übrigen Bereiche der Formwerkzeuge 22 und 24 in ihrer endgültigen Form und Größe für den Formgebungseinsatz bereitgestellt. Die Möglichkeit, die Formwerkzeuge an dem Beginn des Verfahrens in ihre endgültige Form zu bringen, ist aus zwei Gründen wichtig. Erstens ermöglicht dies es, daß die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit etablierten Formwerkzeugstrukturen verwendet wird. Das vorliegende Verfahren zur Bewertung von Abnutzung erfordert kein neues Design dieser Formwerkzeuge. Zweitens sind keine teuren Nachbearbeitungsverfahren erforderlich, bevor das Formwerkzeug in Benutzung geht. Eine abschließende Bearbeitung der Werkzeugoberflächen nach der Behandlung durch Ionenimplantation oder auf andere Weise ist nicht erlaubt, weil dies den dünnen bearbeiteten Bereich auseinanderreißen würde.
• Die Kante 30 umfaßt ein Substrat 32, das aus einem Formwerkzeugmaterial gebildet ist. Das Substrat kann ein Metall oder ein Nichtmetall sein. An der Oberfläche des Substrates 32 befindet sich eine behandelte Schicht 34. Die behandelte Schicht ist vorzugsweise durch Implantieren von Ionen in die Oberfläche des Substrates gebildet worden. In der gegenwärtig am meisten bevorzugten Form werden Neon (Ne&spplus;)-, Stickstoff (N&spplus; oder N&sub2;&spplus;)-, Titan (Ti&spplus;)- und Stickstoff (N&spplus; oder N&sub2;&spplus;)-, Kohlenstoff C&spplus;)- oder Sauerstoff (O&sub2;&spplus;)-Ionen durch beliebige annehmbare Ionenimplantationsmöglichkeiten in die Oberfläche implantiert. Beispiele von annehmbaren Ionenimplantationstechniken sind die direkt beschleunigte Implantation, so wie sie in dem US-Patent 3 900 636 beschrieben ist, oder die Plasmaquellen-Ionenimplantation, so wie sie in dem US-Patent 4 764 394 beschrieben ist, deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht werden. Nach der Beendigung der Behandlung wird eine obere Fläche 38 einer Abnutzung hervorrufenden Umgebung ausgesetzt.
• Die Energie der Implantation der Ionen wird so ausgewählt, daß eine vorausgewählte Tiefe 36 der Implantation erzeugt wird. Energien in dem Bereich von 20-300 Tausend Elektronenvolt (KeV) sind typisch. Eine Charakteristik der Ionenimplantation liegt darin, daß für beliebige ausgewählte Ionen und Substrate die Tiefe der Implantation von der verwendeten Energie abhängt. Maximale Implantationstiefen sind in einigen Fällen aus Referenzarbeiten gut bekannt oder können für beliebige neue Materialien bestimmt werden, indem Implantationsversuche bei verschiedenen Energien durchgeführt und die maximale Tiefe der Implantation durch Auger-, SIMS- und DEKTAX-Techniken bestimmt werden. Eine Kurve der Ergebnisse liefert eine schnelle Nachschlagequelle für die Energie, die für eine bestimmte, vorausgewählte maximale Implantationstiefe in einem bestimmten Material erforderlich ist. Die gesamte Dosierung kann je nach Erfordernis variieren, um einen hinreichenden optischen Kontrast zwischen dem implantierten und nicht implantierten Material zu erreichen, sie liegt aber typischerweise in dem Bereich von ungefähr 10¹&sup6;-10¹&sup8; Ionen pro Quadratzentimeter. Für eine beliebige Kombination von implantierten Ionen und Substraten läßt sich die erforderliche gesamte Dosis leicht bestimmen, indem die sich ergebenden Versuchsteile betrachtet werden, um die minimale Dosis für das Erzeugen eines gut abgegrenzten Kontrastes zu bestimmen.
• Wie es vorstehend schon diskutiert wurde, liegt ein Merkmal der Ionenimplantation darin, daß die implantierte Schicht dünn und bezogen auf die Tiefenverteilung der implantierten Spezies relativ gut definiert ist. Die Möglichkeit, eine dünne Schicht zu definieren, ist wichtig, weil sie eine quantitative Identifizierung der Abnutzung oberhalb von vorbestimmten Ausmaßen von weniger als ungefähr 1 Mikrometer erlaubt. Bei einem typischen Implantationsprozeß gleicht das implantierte Dosisprofil einer Gauss-Verteilung. Wenn ein derartiger Prozeß eine Implantationsenergie von 100 KeV verwendet, liegt der Spitzenwert der Eindringtiefe von Ionen in Materialien in der Größenordnung von 0,2-0,3 Mikrometer mit einer Halbwertsbreite von zwischen 0,06 und 0,07 Mikrometern.
• Wie schon angedeutet, kann jede Art von Ionen verwendet werden, so lange die Kombination von Ionen und Substrat drei Kriterien in dem behandelten Bereich erfüllt. Erstens muß das Ion in das Substratmaterial bis in die erforderliche Tiefe implantierbar sein. Die maximale Tiefe der Implantation ist die vorausgewählte Tiefe zur Detektion von Abnutzung. Zweitens muß der behandelte Bereich, wie er durch die Ionenimplantation erreicht werden kann, verglichen mit dem darunterliegenden Substratmaterial einen hinreichenden optischen Kontrast aufweisen, so daß die verschiedenen Bereiche optisch unterschieden werden können. Dieser Kontrast kann zweckdienlicherweise als "Farbe" beschrieben werden, da einige implantierte Bereiche eine andere Farbe aufweisen als die Bereiche, in denen keine Ionen implantiert wurden. Der Kontrast kann darüber hinaus auch in anderen optischen Eigenschaften gefunden werden, wie z.B. in dem Reflexionsvermögen oder dem Glanz nach der Abnutzung. Drittens muß der ionenimplantierte Bereich des Substrates wenigstens so widerstandsfähig gegenüber Abnutzung sein wie das Substrat ohne Ionenimplantation. Wenn der ionenimplantierte Bereich des Substrates weniger widerstandsfähig gegenüber Abnutzung wäre als das Substrat ohne Ionenimplantation, dann würde der Zweck dieser Technik untergraben werden. Ein weicherer behandelter Bereich würde sich schneller abnutzen und ein Werkzeug mit veränderten Abmaßen und keiner Möglichkeit hinterlassen, eine weitere Abnutzung zu bewerten.
• Beispiele von Ionen und Substraten, die verwendet werden können, um den Schritt des Behandelns durchzuführen, sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt: SUBSTRAT Implant. Ionen Oberflächenfarbe Metall oder Nichtmetall Titan Epoxid Rostfreier Stahl, Eisen Gold Blau Gelb, Schwarz, Braun Rot Dunkelgrau
• Die Verwendung von Ionenimplantationen an Oberflächen ist bereits bekannt für verbesserten Korrossions- und Abnutzungswiderstand. Es wurde ebenfalls erkannt, daß der Ionenimplantationsprozeß die implantierten Oberflächen färben kann. Siehe hierzu z.B.
• "Coloring of Iron Surfaces Controlled by Ti&spplus;-O&spplus; Double-Ion Implantations", von Yoshio Okabe et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Band B7/8, Seiten 184-187 (1985). Die Verwendung dieser Phänomene bei der Messung der Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß war bisher jedoch nicht bekannt.
• Nach der Behandlung im Hinblick auf eine Abnutzungsbewertung, wie z. B. durch Ionenimplantation, wird das Werkzeug oder jeder andere Gegenstand in Benutzung genommen, vorzugsweise ohne jede weitere Bearbeitung oder Veränderung der Werkzeugfläche. Eine Bearbeitung der Werkzeugfläche würde die behandelte Schicht zerreißen. Die Behandung durch Ionenimplantation ist für diesen Zweck eine besonders gute Maßnahme, weil das Substrat während der Ionenimplantationsbehandlung nahe bei der Umgebungstemperatur gehalten werden kann. Andere Behandlungen, wie z.B. Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren, plasmaunterstützte Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren, Gasphasenabscheidung nach physikalischem Verfahren und galvanische Metallabscheidung erfordern es typischerweise, daß das Substrat erhitzt wird, um die Ablagerung und/oder Diffusion der abgelagerten Spezies in die Oberfläche des Substrates zu unterstützen. Das Erhitzen des Werkzeuges kann bewirken, daß es infolge der Relaxation von zuvor eingeführten Spannungen oder infolge von thermischen Ausdehnungsgradienten während des Erhitzens und Abkühlens schmilzt oder sich verzieht. Bei der Ionenimplantation kann die Substrattemperatur andererseits während der Ionenimplantation unterhalb von 50ºC gehalten werden, was zu einer geringen oder keiner Verwindung des Werkzeuges während der Behandlung führt.
• Während des Einsatzes ist das Werkzeug Abnutzungsbedingungen verschiedener Art ausgesetzt, wie z.B. einfacher Reibung, Bruch durch Partikelaufprall, durch Reibung induziertem Aufheizen und Abkühlen, Korrosion unter Abnutzungsbedingungen etc. Ein Vorteil der vorliegenden Maßnahme liegt darin, daß ihre Anwendbarkeit nicht auf eine beliebige bestimmte Art oder bestimmte Arten von Abnutzungsbedingungen beschränkt ist. Die einzige Anforderung an "Abnutzung", wie es hier verwendet wird, besteht darin, daß Material von der Abnutzungsfläche entfernt wird.
• Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch eine Draufsicht auf einen Gegenstand 40, wie z.B. die vorstehend diskutierte Kante 30, der bzw. die behandelt wurde (Fig. 3) und dann einer Abnutzung unterworfen wurde (Fig. 4). Die ursprünglich behandelte Oberfläche ist allgemein gleichmäßig, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Abnutzung ist üblicherweise in einem bestimmten Maß lokal, was an verschiedenen lokalen Beschleunigungsfaktoren liegt, so daß ein Fehler durch Abnutzung sich üblicherweise zuerst in isolierten Bereichen manifestiert. Nach der Abnutzung kann es mehrere Arten von abgenutzten Bereichen geben. Wie es in Fig. 4 illustriert ist, erfährt eine erste Art von abgenutztem Bereich 42 eine Abnutzung, aber nicht bis zu dem Maß, daß Material unterhalb der vorausgewählten Tiefe 36 des behandelten Bereiches entfernt wird. Eine zweite Art von abgenutztem Bereich 44 ist dem Bereich 42 ähnlich, mit der Ausnahme, daß Substratmaterial bis zu einer Tiefe größer als die vorausgewählte Behandlungstiefe 36 entfernt wurde. Eine dritte Art von abgenutztem Bereich 46 ist dem Bereich 44 ähnlich, mit der Ausnahme, daß er durch eine hochdirektionale Ursache erzeugt wurde, wie z.B. durch einen tiefen Kratzer.
• Das Ausmaß an Abnutzung an dem Gegenstand 40 ist leicht durch optische Beobachtung zu bewerten. In einer Draufsicht-Inspektion vor der Abnutzung, so wie es in Fig. 3 gezeigt ist, hat die Oberfläche des Gegenstandes 40 ein gleichmäßiges Aussehen, was dadurch angedeutet ist, daß keine Schattierung vorhanden ist.
• In der Draufsicht-Inspektion nach der Abnutzung, so wie es in Fig. 4 gezeigt ist, haben Bereiche 42 mit einem Maß an Abnutzung, das geringer ist als das vorausgewählte Ausmaß (entspricht der Implantationstiefe 36) im wesentlichen dieselbe Farbe wie der Rest der Oberfläche, wobei die Farbe für den implantierten Bereich kennzeichnend ist. Bereiche, wie die Bereiche 44 und 46, wo die Abnutzung größer ist als das vorausgewählte Ausmaß, haben eine andere Farbe, wobei die Farbe für das ursprüngliche Substrat oder den nicht implantierten Bereich kennzeichnend ist. Wenn bei der optischen Inspektion keine Bereiche unterschiedlicher Farbe zu sehen sind, dann ist die Abnutzung noch nicht bis zu dem vorausgewählten Ausmaß fortgeschritten, und der Gegenstand kann in Benutzung bleiben. Eine optische Inspektion kann auf schnelle Weise entweder durch einen Pressenbediener oder durch einen farbenunterscheidenden automatischen Abtaster, wie z.B. eine Fernsehkamera oder ein anderes optisches Gerät durchgeführt werden. Die Inspektionen können alle paar Pressenzyklen bei geringen Kosten durchgeführt werden, wobei nur die sehr kurze Unterbrechung des Pressenbetriebes eine Ausnahme ist. Mit dem gegenwärtigen Ansatz ist z.B. eine Werkzeuguntersuchung alle zehn oder hundert Pressenzyklen möglich und nicht nur alle 10.000 Zyklen wie bei der früheren Praxis.
• Der gegenwärtige Ansatz der Abnutzungsbewertung hat einen weiteren Vorteil, weil die "vorausgewählte" Abnutzungsanzeigetiefe und der Ort je nach Wunsch variiert werden können. Fig. 5 zeigt einige mögliche Maßnahmen. In einem Gegenstand 50 ist ein Bereich 52 bis zu einer ersten vorausgewählten Tiefe (oder Dosis, was gleichwertig ist) mit Ionen implantiert, ein Bereich 54 ist bis zu einer zweiten vorausgewählten Tiefe ionenimplantiert, Bereiche 56 sind lokal implantiert, und andere Bereiche 58 sind überhaupt nicht mit Ionen implantiert. Nach einer hinreichenden Abnutzung, um in dem mit Ionen implantierten Bereich bis zu der ersten vorausgewählten Tiefe einzudringen, würde der Bereich 52 einen Farbunterschied aufweisen. Nach einer hinreichenden Abnutzung, um in den mit Ionen implantierten Bereich bis zu der zweiten vorausgewählten Tiefe einzudringen, würde der Bereich 54 einen Farbunterschied aufweisen. Auf diese Weise kann bewirkt werden, daß verschiedene Bereiche des Gegenstandes 50 Abnutzung über ein akzeptierbares Ausmaß hinaus anzeigen, indem die Tiefe der Ionenimplantation so variiert wird, daß sie dem akzeptierbaren Ausmaß entspricht. In anderen Bereichen können insbesondere an kritischen Stellen begrenzte Oberflächen, wie z.B. die Bereiche 46 mit ionenimplantiertem Indikatormaterial bevorzugt sein. Verschiedene Oberflächen könnten mit verschiedenen Ionen oder zu verschiedenen Tiefen implantiert werden, um Indikatoren für zunehmende Abnutzung zu liefern.
• Einige Substratmaterialien sind nicht für direkte Ionenimplantation oder eine andere Behandlung mit Abnutzungsindikatoren geeignet, aber eine andere Maßnahme innerhalb des Bereiches der Erfindung ermöglicht die Anwendung der vorliegenden Technik. Ein wünschenswertes kurzzeitiges Formwerkzeugmaterial ist z. B. ein Epoxid-Harz. Das Epoxid wird in eine Formwerkzeugform gebracht und dann erhitzt, um es zu härten. Das gehärtete Material wird bearbeitet, um eine Formwerkzeugfläche zu bilden. Eine Ionenimplantation direkt in die Oberfläche dieses Materials, um die Oberfläche zu härten und zu färben, ist möglich, aber ein anderer Ansatz wird bevorzugt.
• Dieser alternative Ansatz ist in Fig. 6 dargestellt. Eine dünne, typischerweise eine Dicke geringer als 0,2 Mikrometer aufweisende Schicht 60 aus einem siliziumhaltigen organischen Material wird auf die Oberfläche 62 des Substrates 64 aufgebracht, wobei diese Schicht mit Ionen implantiert wird, um die Schicht und das Substrat 64 zu mischen und das organische Material in eine Schicht zu transformieren, die primär Siliziumcarbid ist. Dieses Bearbeitungsverfahren, eine Beschichtung aufzubringen und dann Ionen in die Beschichtung zu implantieren, um seine Struktur zu verändern, wird verschiedentlich Ionenstrahlmischen, durch Ionenstrahlen verstärkte Ablagerung (IBED) oder durch Ionenstrahlen unterstützte Ablagerung (IBAD) genannt.
• Ein geeignetes organisches Beschichtungsmaterial ist Poly (Dimethylsilan-co-methylphenylsilan) in einer Dicke, wie es für die vorausgewählte Abnutzungsindikatortiefe erforderlich ist. Die Schicht wird mit Neonionen mit einer Energie ionenimplantiert, die erforderlich ist, um die erforderliche vorausgewählte Tiefe zu erreichen. Die implantierte Schicht ist von schwarzer oder grün/gelber Farbe, während das darunterliegende Substrat grau ist. Eine obere Oberfläche 66 der Schicht 60 wird die Oberfläche, von der Abnutzung gemessen wird. In diesem Falle kann das Werkzeug anfänglich geringfügig mit Untermaß gefertigt sein, wobei die Beschichtungsschicht 60 für einen Aufbau zu den erforderlichen endgültigen Abmaßen sorgt. In den meisten Fällen ist die Dicke der Schicht 60 jedoch so gering, nämlich geringer als ein Mikrometer, so daß das Werkzeug innerhalb üblicher Toleranzen in seiner endgültigen Größe gefertigt werden kann.
• In einer Abänderung dieser Maßnahme des Beschichtens der Oberfläche und des nachträglichen Implantierens von Ionen in die Schicht kann die Schicht metallisch sein. Das Beschichten einer metallischen Oberfläche mit Chrom und darauf folgendes Implantieren von Stickstoffionen in die Schicht erzeugt zum Beispiel eine Schicht mit einer blau/purpurnen Farbe. Ein Beschichten einer metallischen Oberfläche mit Titan und ein darauf folgendes Implantieren von Stickstoffionen erzeugt eine goldene Farbe.
• Die folgenden Beispiele sollen Aspekte der Erfindung illustrieren und in keiner Weise als Beschränkung der Erfindung angesehen werden.
Beispiel 1
• Zwei Gruppen von Mustern eines auf Zink basierenden Werkzeugmaterials wurden vorbereitet. Die erste Gruppe wurde mit Poly (Dimethylsilan-co-methylphenylsilan) beschichtet und mit Neonionen zu einer vorausgewählten Abnutzungstiefe von 0,2 Mikrometern ionenimplantiert. Die zweite Gruppe wurde unbeschichtet belassen und mit atomaren Stickstoffionen zu einer Tiefe von 0,2 Mikrometern ionenimplantiert. Die Implantationsbedingungen waren 270 KeV-Energie und eine Dosis von 10¹&sup5; Ionen pro Quadratzentimeter für Neonionen und 100 KeV Energie und eine Dosis von 10¹&sup8; Ionen pro Quadratzentimeter für Stickstoffionen. Die Implantation bewirkte es, daß die Oberfläche bei Stickstoffionenimplantation dunkelgrau und bei Neonionenimplantation schwärzlich wurde.
• In einer Block-auf-Ring-Vorrichtung wurden Muster auf Abnutzung getestet und inspiziert. Die Abnutzungsrate wurde infolge der Ionenimplantation merklich reduziert. Abnutzungsbereiche wurden optisch einfach durch eine Änderung in der Farbe oder dem Reflektionsvermögen der Oberfläche in diesen Bereichen beobachtet. Bereiche, die bis zu einer Tiefe größer als die vorausgewählte Tiefe von 0,2 Mikrometern abgenutzt wurden, zeigten bei optischer Inspektion die leichte Silberfarbe des Substrates anstatt der anfänglichen, durch die Implantation erzeugten Farbe.
Beispiel 2
• Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Substrat Epoxid war, das in die Formwerkzeugkantenform geformt wurde. Die Oberfläche eines der Muster wurde mit einer ungefähr 0,2 Mikrometer dicken Schicht von Poly (Dimethylsilan-co- methylphenylsilan) beschichtet. Die Oberfläche wurde dann mit Neonionen bei einer Energie von ungefähr 270 KeV und einer Dosis von ungefähr 4 x 10¹&sup4; pro Quadratzentimeter ionenimplantiert. Der ionenimplantierte Bereich war von grün/gelber Farbe, während das Substrat von grauer Farbe war.
• Das behandelte Muster und ein unbehandeltes Muster wurden auf Abnutzung getestet, indem Metallblech über die Oberfläche gezogen wurde. Verglichen mit dem unbehandelten Muster wurde eine Verzögerung in dem Angriff der Oberflächenabnutzung bei dem Muster beobachtet, das in Übereinstimmung mit der Erfindung behandelt wurde. Bereiche, die durch die vorausgewählte Schichtdicke hindurch abgenutzt wurden, zeigten bei visueller Untersuchung die graue Farbe anstatt der grün/gelben Farbe des implantierten Bereiches.
Beispiel 3
• Stickstoffionen wurden in als Substrat dienendes Titanmetall implantiert, was es bewirkte, daß dessen Oberfläche wegen der Bildung von Titannitrid golden wurde. Das Muster war dann zur Verwendung bei der Abnutzungsbewertung bereit, wie es vorstehend beschrieben wurde.
• Die Maßnahme der Erfindung schafft folglich bei minimalen Kosten einen Ansatz zum Bewerten der Abnutzungseffizienz von Formwerkzeugen und anderen Gegenständen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Bewerten des Ausmaßes an Abnutzung bei einem ausgewählten Gegenstand (40; 50), mit den Schritten:

- Ausrüsten eines Substrates (32; 64) in der Form des ausgewählten Gegenstandes (40; 50) und mit einer unbehandelten Arbeitsfläche (38; 66);

- Behandeln von wenigstens einem Bereich der unbehandelten Arbeitsfläche (38; 66) des Substrates (32; 64), so daß das Aussehen der behandelten Oberfläche (44, 46) nach einer ein vorausgewähltes Ausmaß übersteigenden Abnutzung verglichen mit dem Aussehen der behandelten Oberfläche (42) verändert ist, die nicht um mehr als das vorausgewählte Ausmaß abgenutzt ist, wobei die behandelte Oberfläche (42, 44, 46) wenigstens so widerstandsfähig gegen Abnutzung ist wie die unbehandelte Oberfläche (38; 66);

- Unterwerfen der behandelten Oberfläche (42, 44, 46) des Gegenstandes unter Bedingungen, die eine Abnutzung der Oberfläche (42, 44, 46) erzeugen; und

- Beobachten der abgenutzten Oberfläche (42, 44, 46), um zu bestimmen, ob es eine Veränderung in dem Aussehen gibt, die eine Abnutzung von mehr als dem vorausgewählten Ausmaß anzeigt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Behandelns der Oberfläche (38; 16) den Schritt einer Ionenimplantation oder eines Ionenstrahlmischens oder einer durch Ionenstrahlen verstärkten Ablagerung (IBED) oder einer durch Ionenstrahlen unterstützten Ablagerung (IBAD) umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (40) ein Werkzeug (22, 24, 30) zur Verwendung in einem Fertigungsprozeß ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen ein farbiges optisches Aussehen aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Ionenimplantation den Schritt der Implantation von Ionen in die Oberfläche (38; 66) aufweist, die aus der aus Neon, Stickstoff, Titan, Kohlenstoff und Sauerstoff bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beobachtens den Schritt des Bestimmens von Farbvariationen in der behandelten Oberfläche (42, 44, 46) umfaßt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beobachtens den Schritt des Bestimmens von Reflexionsveränderungen in der behandelten Oberfläche (42, 44, 46) umfaßt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die behandelte Oberfläche (42, 44, 46) nach dem Schritt des Behandelns und vor der Verwendung als Werkzeug nicht maschinell bearbeitet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Behandelns die Schritte eines Ablagerns einer Schicht (60) auf der Oberfläche (62) und eines Implantierens von Ionen in die Schicht (60) umfaßt.

9. Gegenstand mit einem Substrat (32; 64) in der Form des ausgewählten Gegenstandes (40), bei dem das Substrat (32; 64) eine unbehandelte Arbeitsfläche (38; 66) aufweist, wobei wenigstens ein Bereich der Fläche (38; 66) derart behandelt ist, daß das Aussehen der behandelten Oberfläche (44, 46) nach einer ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigenden Abnutzung verglichen mit dem Aussehen der behandelten Oberfläche (42) verändert ist, die nicht um mehr als das vorausgewählte Ausmaß abgenutzt ist, wobei die behandelte Oberfläche (42, 44, 46) wenigstens so widerstandsfähig gegen Verschleiß ist wie die unbehandelte Oberfläche (38; 66), dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich durch Ionenimplantation oder durch Ionenstrahlmischen oder durch durch Ionenstrahlen verstärkte Ablagerung (IBED) oder durch durch Ionenstrahlen unterstützte Ablagerung (IBAD) behandelt wurde.

10. Gegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Werkzeug (22, 24, 30) zur Verwendung in einem Fertigungsprozeß ist.

11. Gegenstand nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereich Ionen implantiert sind, die ein farbiges optisches Aussehen haben.

12. Gegenstand nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht auf der Oberfläche abgelagert ist, wobei die Schicht in die Schicht implantierte Ionen aufweist, die ein farbiges optisches Aussehen aufweisen.