Materialprüfung und
Materialanalyse
Wir bieten als Steinbeis-Transferzentrum Materialprüfungen und Materialanalysen mit moderner Analytik als Dienstleistung an. Sprechen Sie uns gerne an damit wir Sie individuell beraten können!
Analysen
- Härteprüfung
- Mikrohärteprüfung
- Nanoindentierung
- Rasterelektronenmikroskopie (REM)
- Röntgenspektroskopie (EDX)
- Strukturdichtemessung
- Kontaktwinkelmessung
- Reibwertmessung
- Verschleißprüfung
Mit der Härteprüfung wird die Härte von Bauteilen als Eindringwiderstand eines geeigneten Prüfkörpers bestimmt. Wir bieten alle gängigen Härteprüfverfahren an, d.h. Vickers, Rockwell, Knoop, Brinell, Leeb und Kunststoffhärteprüfung. Die Härteprüfung von Beschichtungen und in kleinen Oberflächenbereichen erfolgen durch die Mikrohärteprüfung und die Nanoindentierung. Diese Methoden sind weitaus genauer als die klassische Härteprüfung und bieten zudem viel mehr.
Mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) werden hochauflösende Oberflächenanalysen durchgeführt und Aufnahmen der Objektivoberfläche mit großer Vergrößerung angefertigt. Zusätzlich können mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) am REM die chemischen Elemente eines Werkstoffs für Materialanalysen bestimmt werden.
Der Reibwert ist eine Systemeigenschaft eines tribologischen Systems und kann nur durch eine Reibwertmessung bestimmt werden. Pauschalangaben, die immer wieder in der Literatur auftauchen, sind nicht möglich.
Als eines von wenigen Labors können wir die Strukturdichte im Bereich am Bauteilrand zerstörungsfrei messen. Dies erfolgt mit dem Photothermischen Randzonen-Analysegerät. Durch die Randschichtanalyse können die Eigenschaften Auswirkungen der Bauteilrandschicht hinsichtlich Reibungs- und Verschleißeigenschaften bewertet werden.
Mit der Verschleißprüfung werden durch Modellprüfungen Werkstoffe, Beschichtungen und Schmierstoffe bzgl. des Verschleißverhaltens bewertet.
Leistungsübersicht Materialprüfung und Materialanalyse:
HÄRTEPRÜFUNG
Bei der Härteprüfung wird ein Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt. Als Messgröße für die Härte dient entweder die Eindringtiefe (Rockwell) oder der bleibende Abdruck des Prüfkörpers (Vickers, Knoop, Brinell).
Bei der Härteprüfung nach Leeb (Rückprallhärteprüfung) schlägt ein bewegter Schlagkörper senkrecht auf einer Oberfläche auf und prallt zurück. Die Geschwindigkeit des Schlagkörpers wird vor und nach dem Aufprall gemessen und die von der Probe absorbierte Energiemenge ist ein Maß für die dynamische Leeb-Härte (HL) der Probe.
Die Härteprüfung von Kunststoffen und Hartgummi erfolgt mithilfe eines belasteten Kugeleindringkörpers. In der Norm ISO 2039-1 wird der Härtewert mittels des Kugeleindrucksversuchs ermittelt. Die Norm ISO 2039-2 beschreibt die Ermittlung des Härtewerts mit einer Rockwell-Härteprüfmaschine unter Verwendung der Rockwell-Härteskalen E, L, M und R. Die Messung der Härte in Shore bei Thermoplastischen Elastomeren erfolgt nach DIN ISO 7619-1.
- Kugeleindruckversuch (HB)
- Rockwell-Eindringprüfung (HR)
- Shore-Härteprüfung (Shore A, D)
MIKROHÄRTEPRÜFUNG
Bei der Mikrohärteprüfung wird die Härte mit geringen Prüfkräften und Eindringtiefen gemessen. Diese führen wir als instrumentierte Eindringprüfung mit Messung des Kraft-Weg-Verlaufes durch, wodurch eine sehr hohe Genauigkeit erreicht wird.
NANOINDENTIERUNG
Die Nanoindentierung erfolgt als instrumentierte Eindringprüfung mit Messung der Kraft-Weg-Kurve mit noch geringeren Prüfkräften als bei der Mikrohärteprüfung. Damit wird die Härte und Materialkennwerte von Beschichtungen und in kleinen Oberflächenbereichen bestimmt sowie die Randhärte.
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM)
Mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden hochauflösende Oberflächenanalysen bildgebend durchgeführt. Dabei tastet ein Elektronenstrahl die Oberfläche zeilenförmig ab, wodurch eine sehr hohe Auflösung erreicht wird.
RÖNTGENSPEKTROSKOPIE (EDX)
Mit der Energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) am REM wird für Materialanalysen die chemische Elementzusammensetzung des Werkstoffes qualitativ und quantitativ bestimmt. Die Methode beruht darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird.
REIBWERTMESSUNG
Um den Reibwert zu messen, wird ein Prüfkörper über eine Oberfläche bewegt und dabei das Verhältnis von Tangential- zu Normalkraft bestimmt. Reibwerte können nur durch Versuche bestimmt werden, welche die spezifischen Eigenschaften bzgl. Oberflächenrauheit, Schmierzustand und Härte des Werkstoffes berücksichtigen.
PHOTOTERMISCHE RANDZONENANALYSE
- Strukturdichte
- Schichtdicke
- Haftfestigkeit
- Ermüdung
Die Photothermische Randzonenanalyse dient dazu Materialeigenschaften am Bauteilrand zu bestimmen. Bei diesem Verfahren wird das Material mit einem Diodenlaser erwärmt und die reflektierte Wärmestrahlung gemessen. Sprechen Sie uns bei Interesse an !
VERSCHLEISSPRÜFUNG
Bei der Verschleißprüfung wird ein Probenkörper mit einem Prüfkörper geeigneter Geometrie unter definierter Beanspruchungsparameter miteinander in Kontakt gebracht. Anschließend überstreicht der Prüfkörper mit einer Relativgeschwindigkeit den Grundkörper und nach einem bestimmten Verschleißweg wird der Verschleiß bewertet.
ZUGPRÜFUNG
Die Universalprüfmaschine der Serie Inspekt table der Fa. Hegewald und Peschke wird für Zug- und Druckprüfungen im mittleren Kraftmessbereich bis 100 kN eingesetzt. Damit können Werkstoffprüfungen im Bereich von -70°C bis +180°C durchgeführt werden.