Materialprüfung und
Materialanalyse
Wir bieten als Steinbeis-Transferzentrum Materialprüfungen und Materialanalysen mit moderner Analytik als Dienstleistung an.
Analysen
- Makrohärteprüfung
- Härteprüfung Kunststoffe
- Mikrohärteprüfung
- Nanoindentierung
- Oberflächenanalyse (REM)
- Materialanalyse (EDX)
- Strukturdichtemessung
- Kontaktwinkelmessung
- Reibwertmessung
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 und Kunststoffhärteprüfung. Die Härteprüfung von Beschichtungen und in Mikrobereichen eines Bauteils erfolgt durch die Mikrohärteprüfung oder die Nanoindentierung.
Mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) werden hochauflösende Oberflächenanalysen durchgeführt und Aufnahmen der Objektivoberfläche mit großer Vergrößerung angefertigt. Über die energiedispersive Röntgenanalyse (EDX) mittels REM können die chemischen Elemente für eine Materialanalyse bestimmt werden.
Weitere Untersuchungsmethoden für die Charakterisierung von Oberflächen sind die Kontaktwinkelmessung zur Bestimmung der Benetzbarkeit von Oberflächen. Diese spielt eine wichtige Rolle bei geschmierten Reibsystemen sowie für das Beschichten, Lackieren und Kleben von Oberflächen.
Der Reibwert ist eine Systemeigenschaft eines tribologischen Systems und kann nur durch eine Reibwertmessung bestimmt werden. Pauschalangaben, die nicht die Oberflächenrauheit, den Schmierzustand und den Wärmebehandlungszustand des Werkstoffes berücksichtigen, 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.
Leistungsübersicht Materialprüfung und Materialanalyse:
MAKROHÄRTEPRÜFUNG
Bei der Härteprüfung wird ein Prüfkörper in den Werkstoff eingedrückt. Als Messgröße dient entweder die Eindringtiefe (Rockwell) oder der bleibende Abdruck des Prüfkörpers (Vickers, Knoop, Brinell).
HÄRTEPRÜFUNG KUNSTSTOFF
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, ähnlich dem Rockwell-Verfahren. Die Messung der Härte in Shore bei Thermoplastischen Elastomeren erfolgt nach DIN ISO 7619-1. Bei der Shore-Härteprüfung dient ein federbelasteter Stift aus gehärtetem Stahl als Eindringkörper. Bei Shore A handelt es sich um einen Kegelstumpf und bei Shore D um einen Kegel.
- Kugeleindruckversuch
- Rockwell-Eindringprüfung
- Shore-Härteprüfung
MIKROHÄRTEPRÜFUNG
- Härteprüfung Beschichtung
- Härteprüfung Mikrobereiche
- Härteverlaufsmessung
Die Mikrohärteprüfung ist eine Härteprüfung mit geringen Prüfkräfte. Wir führen diese als instrumentierte Eindringprüfung, bei der aus der gemessenen Kraft-Weg-Kurve die Härte bestimmt wird. Dadurch wird eine sehr hohe Genauigkeit erreicht.
NANOINDENTIERUNG
- Härte Beschichtungen
- Härte Gefügebestandteile
- Härteverlaufsmessung
- Härtemapping
Die Nanoindentierung erfolgt als instrumentierte Eindringprüfung mit noch kleineren Prüfkräften als die Mikrohärteprüfung. Mit dieser werden neben der Härte weitere Materialkennwerte bestimmt (Elastizitätsmodul, Streckgrenze, Verformungsarbeit, Speicher- und Verlustmodul).
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM)
- Bildaufnahmen Oberflächen
- Mikrobereichsanalyse
- Verschleißanalyse
- Partikelanalyse
Mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden hochauflösende Oberflächenanalysen bildgebend durchgeführt. Dabei tastet ein Elektronenstrahl die Oberfläche zeilenförmig ab, wodurch eine sehr hohe Auflösung erreicht wird.
RÖNTGENMIKROANALYSE (EDX)
- Materialanalysen
Mit der Energiedispersiven Röntgenanalyse (EDX) mittels REM wird die chemische Elementzusammensetzung des Werkstoffes für Materialanalysen oberflächennah bestimmt.
KONTAKTWINKELMESSUNG
- Benetzbarkeit
Bei der Kontaktwinkelmessung zur Bestimmung der Benetzbarkeit einer Oberfläche wird der Randwinkel eines auf die Oberfläche aufgebrachten Flüssigkeitstropfens gemessen. Dabei werden verschiedene Flüssigkeitsarten verwendet, so dass die Methodik mehr Auswertemöglichkeiten als die Methodik mit einer Testtinte schafft.
REIBWERTMESSUNG
Um den Reibwert zu messen, wird mit ein Prüfkörper über eine Oberfläche bewegt und dabei das Verhältnis von Tangential- zu Normalkraft bestimmt.
PHOTOTERMISCHE RANDZONENANALYSE
- Strukturdichte
- Schichtdicke
- Haftfestigkeit
- Ermüdung
Die Photothermische Randzonenanalyse dient dazu Materialeigenschaften am Bauteilrand zu bestimmen, also diejenigen Merkmale, welche das tribologische Verhalten bestimmen. Bei diesem Verfahren wird das Material mit einem Diodenlaser erwärmt und die reflektierte Wärmestrahlung gemessen. Sprechen Sie uns bei Interesse an !
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.