Materialprüfung und
Materialanalyse
Wir sind ein Prüflabor an der Dualen Hochschule Karlsruhe und bieten Dienstleistungen in den Bereichen Materialprüfung und Materialanalyse an.
Leistungsübersicht:
- Untersuchung Mikrostrukturen
- Werkstoffzusammensetzung
- Verschleißoptimierung
- Härteprüfung
- Mikro Härteprüfung
- Nano Härteprüfung
- Härteprüfung Beschichtungen
- Bestimmung Einhärtetiefe
- Härteverlaufsmessung
Die Härteprüfung führen wir mit den gängigen Verfahren nach Rockwell, Vickers, Knoop, Brinell durch. Kunststoffe prüfen wir mit der Kugeleindruckprüfung und der Shore-Härteprüfung. Die Härtemessung von Beschichtungen wird mit der Mikro-Härteprüfung bzw. der Nano-Härteprüfung ausgeführt. Damit kann auch die Einhärtetiefe im Querschliff bestimmt werden. Diese sogenannten instrumentierten Eindringprüfungen ermöglichen neben der Bestimmung der oberflächennahen Härte auch die Bestimmung von Festigkeitskennwerte wie beispielsweise dem Elastizitätsmodul.
Als eines von wenigen Labors sind wir in der Lage mit der Photothermische Randzonenanalyse die oberflächennahe Gefügedichte, Eigenspannungen und Schichtdicken zerstörungsfrei über eine Fläche zu messen. Damit lassen sich durch die Randschicht verursachte funktionsrelevante Unterschiede bzgl. des Reib- und Verschleißverhalten eines Bauteils bestimmen.
Die Mikrostrukturen einer Oberfläche werden bildgebend mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) großer Vergrößerung und hoher Tiefenschärfe untersucht. An diesem ist ein Detektor für die Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) verbaut, mit dem die chemische Zusammensetzung des Werkstoffs bestimmt wird.
Das Dienstleistungsangebot umfasst auch die Charakterisierung der Oberflächenbeschaffenheit. Dazu gehört beispielsweise die Benetzbarkeit einer Oberfläche, die für die Bewertung des Schmierstoffverhaltens von Tribosystemen eine wichtige Kenngröße darstellt. Des Weiteren die Messung des Reibungskoeffizienten und bei Kunststoffen die Bestimmung der Kratzfestigkeit.
Übersicht Materialprüfung und Materialanalyse:
HÄRTEPRÜFUNG
- Rockwell
- Vickers
- Knoop
- Brinell
Die Härteprüfung wird mit einer Härteprüfmaschine zur Bestimmung der Makrohärte und der Kleinlasthärte nach den aktuellen Normen durchgeführt.
- Kunststoffe
Die Härteprüfung an Kunststoffen erfolgt durch das Kugeleindruckverfahren und durch die Shore-Härteprüfung. Das Kugeleindruckverfahren beruht auf der Messung der Eindringtiefe einer Stahlkugel in die Oberfläche. Beim der Shore-Härteprüfung dient ein federbelasteter Stift aus gehärtetem Stahl als Eindringkörper. Bei Shore A wird ein Kegelstumpf als Prüfspitze und bei Shore D eine kugelförmigen Spitze verwendet. Shore A wird für Gummi und Shore D für Thermoplaste, Duroplaste und Hartgummi verwendet. Die Ermittlung der SHORE-Härtekennwerte erfolgt mit einer Skala von 0 SHORE bis 100 SHORE.
- Kugeleindruckverfahren und Shore-Härteprüfung
MIKRO- UND NANO-HÄRTEPRÜFUNG
- Messung Oberflächenhärte
- Härtemessung Beschichtungen (z.B. Eloxalschichten, Oxidschichten)
- Messung oberflächennaher Elastizitätsmodul
- Messung Einhärtetiefe
- Härteverlaufsmessung
- Härte Gefügebestandteile
Die Mikrohärteprüfung in Ausführung als instrumentierte Eindringprüfung bietet viel mehr als die konventionelle Härteprüfung. Für dünne Schichte oder die Härtemessung von Gefügebestandteilen und deren Dotierungen wird das Nano-Härteprüfgerät eingesetzt.
RANDZONENANALYSE
- Eigenspannungen
- Werkstoffinhomogenitäten
- Schleifbrand
- Schichtdicke
- Gefügedichte
Die Photothermische Randzonenanalyse dient dazu Materialeigenschaften oberflächennah zu bestimmen. Damit lassen Sie Merkmale wie Eigenspannungen und Schichtdicken zerstörungsfrei über einen Flächenbereich zerstörungsfrei messen. Sprechen Sie uns bei Interesse an !
OBERFLÄCHENANALYSE (REM, EDX)
- Untersuchung Mikrostrukturen
- Korrosion von Bauteilen
- Verschleißuntersuchung
- Schadensanalyse
Mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) wird die Mikrostruktur einer Oberfläche mit großer Vergrößerung und hoher Tiefenschärfe untersucht. Dadurch lassen sich Auffälligkeiten an der Oberfläche bildgebend sehr gut erfassen. Durch den verbauten EDX Detektor kann dann direkt die chemische Zusammensetzung der Auffälligkeit bestimmt werden, falls erforderlich.
- Charakterisierung Werkstoff
- Schichtzusammensetzung
- Werkstoffbestimmung
- Elementanalyse Partikel
Die chemische Zusammensetzung des Werkstoffs wird mit der Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) als ein Verfahren der Röntgenmikroanalyse durchgeführt.
BENETZBARKEIT MESSEN
Die Benetzbarkeit einer Oberfläche wird über die Messung der freien Oberflächenenergie eines Festkörpers bewertet. Diese spielt eine wichtige Rolle beim Beschichten, Lackieren, Kleben als auch bei der Bewertung von Gleitlagern was die Gefahr eines Trockenlaufes anbelangt.
REIBUNGSKOEFFIZIENT MESSEN
- Oberfläche
- Beschichtung
- Material
Zur Messung des Reibungskoeffizienten wird ein Prüfkörper mit ansteigender Kraft über eine Oberfläche bewegt und dabei werden die Normal- und die Querkraft gemessen.
PRÜFUNG KRATZFESTIGKEIT
- Kunststoffe
Die Prüfung der Kratzfestigkeit spielt insbesondere bei Kunststoffen eine große Rolle, da diese bzgl. Oberflächenverformungen und -beschädigungen empfindlich sind. Die Prüfung der Kratzfestigkeit erfolgt mit dem Mikro-Ritztester, bei dem ein Prüfkörper bekannter Geometrie mit ansteigender Belastung über die Oberfläche bewegt wird.
ZUGPRÜFUNG
Die Universalprüfmaschine der Serie Inspekt table der Fa. Hegewald und Peschke wird für Zug- und Druckprüfungen im mitteleren Kraftmessbereich bis 100 kN eingesetzt. Damit können Werkstoffprüfungen im Bereich von -70°C bis +180°C durchgeführt werden.