Materialprüfung / Werkstoffprüfung
Wir prüfen und analysieren die Eigenschaften von Materialien im Steinbeis-Transferzentrum in Karlsruhe.
Unsere Leistungen
DICHTEBESTIMMUNG
Unter Ausnutzung des Archimedischen Prinzips werden Dichten von Flüssigkeiten, Feststoffen und Pulvern sehr präzise bestimmt.
HÄRTEPRÜFUNG
Bei der Härteprüfung wird die Härte als Eindringwiderstand gegen einen Prüfkörper bestimmt. Als Messgröße für die Makrohärte dient verfahrensabhängig die Größe des bleibenden Abdruckes des Prüfkörpers (Vickers, Knoop, Brinell) oder die Eindringtiefe (Rockwell, Super Rockwell). Die Härteprüfung von kleinen Bauteilen, spröden Werkstoffen und Beschichtungen erfolgt mit kleinen Prüfkräften mittels Mikrohärteprüfung, die auch oftmals als Martens-Härteprüfung bezeichnet wird. Bei dieser wird der Prüfkörper mit kleinen Kräften und geringen Eindringtiefen in das zu prüfende Bauteil eingedrückt. Während der gesamten Prüfung wird der Kraft-Weg-Verlauf gemessen und daraus die Härte sowie weitere Materialkennwerte berechnet.
Die Härteprüfungen von Elastomeren erfolgen mit der Shore-Härteprüfung und der IRHD-Härteprüfung. Damit wird die Härte am Ausgangsmaterial (Prüfplatten) und an Fertigteilen (O-Ringe, Dichtungen, Elastomerbauteile) bestimmt.
NANOINDENTIERUNG
Die Nanoindentierung ist eine instrumentierte Eindringprüfung mit sehr kleinen Prüfkräften bei der die Materialkennwerte aus einem während der Prüfung gemessenen Kraft-Weg-Verlauf berechnet werden. Damit werden oftmals Härteprüfungen von dünnen Beschichtungen durchgeführt. Mit diesem Verfahren können Materialkennwerte wie Härte, Elastizitätsmodul, Streckgrenze, Werkstoffdämpfung quasi zerstörungsfrei am realen Bauteil bestimmt werden.
Metallographie
Für die metallographischen Untersuchungen werden von den zu prüfenden Bauteilen Schliffe erstellt und anschließend geätzt. An diesen Schliffbildern werden in unserem Labor mittels Lichtmikroskopie (LiMi) oder Rasterelektronenmikroskopie (REM) die Gefügestrukturen untersucht sowie Schichtdickenmessungen entweder lichtmikroskopisch oder mittels Materialkontrast (BSE) am REM durchgeführt.
MATERIALANALYSE (EDX, RFA)
Die Bestimmung der chemischen Elemente eines Materials erfolgt mit der Energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) oder der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA). Damit lassen sich die Zusammensetzungen von Metallen und Nichtmetallen bestimmen. Diese Methoden beruhen darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird.
PHOTOTHERMIE
Die Photothermie dient dazu um Materialeigenschaften zerstörungsfrei zu bestimmen, wie z.B. Strukturdichte, Schichtdicke, Haftfestigkeit, Werkstoffermüdung. Bei der Photothermie werden die oberflächennahen Bereiche mit einem Diodenlaser erwärmt und anschließend die reflektierten thermischen Wellen ausgewertet.
REIBWERTMESSUNG
Der Reibwert bzw. Reibungskoeffizient wird mit einem Tribometer präzise bestimmt. Hierbei wird ein Prüfkörper geeigneter Geometrie mit einer definierten Normalkraft über einen Grundkörper bewegt und dabei die Reibkraft gemessen. Aus dem Verhältnis der Reibkraft zur Normalkraft wird der Reibwert berechnet.
SCHADENSANALYSE
Bei der Schadensanalyse kommen verschiedene Analysetechniken zum Einsatz, um die sogenannte Root Cause („Wurzel allen Übels“ oder Primärschadensursache) herauszufinden. Neben der Lichtmikroskopie sind hierfür die Rasterelektronenmikroskopie (REM) incl. der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) wichtige Analysetechniken.
VERSCHLEISSPRÜFUNG
Die Verschleißfestigkeit von Materialien wird mit einem Tribometer ermittelt. Dabei handelt es sich um eine Modellprüfeinrichtung zur Untersuchung von Reibung und Verschleiß. Dazu wird ein Prüfkörper mit einer definierten Normalkraft translatorisch oder rotatorisch über einen Grundkörper bewegt. Nach dem Verschleißtest wird der Verschleiß von Prüfkörper und Grundkörper gravimetrisch oder durch optische 3D-Messungen bestimmt.
ZUG-/DRUCKPRÜFUNG
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.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Materialprüfungen bzw. Werkstoffprüfungen.
Mit Hilfe des Archimedischen Prinzips erfolgen Dichtebestimmungen von Flüssigkeiten, Feststoffen und Pulvern.
Mit der Härteprüfung werden die Härte und weitere interessante Materialkennwerte (z.B. E-Modul, Streckgrenze, Dämpfung) von Metallen, Nichtmetallen und Beschichtungen mittels Eindringprüfung bestimmt. Je nach Größe der Prüfkraft wird diese Prüfung mit kleinen Kräften und Eindringtiefen als Mikrohärteprüfung (Martens-Härteprüfung) oder als Nanoindentierung bezeichnet.
Durch die Metallographie erfolgt die qualitative und quantitative Beschreibung des Gefüges metallischer Werkstoffe anhand von Schliffbildern.
Materialanalysen werden mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) und der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) am Rasterelektronenmikroskop (REM) durchgeführt. Damit wird die Elementzusammensetzungen von Materialien präzise ermittelt.
Mit der Photothermie kann die Strukturdichte eines Bauteils zerstörungsfrei in der Randzone dreidimensional analysiert werden. Damit lassen sich zum Beispiel die Gefügedichte und Einschlüsse zerstörungsfrei untersuchen sowie die Eigenschaften von Beschichtungen.
Die Reibwertmessung wird mit einem Tribometer durchgeführt. Da der Reibwert nicht nur von den Werkstoffeigenschaften bestimmt wird und von vielen Einflussfaktoren abhängt, kann dieser nur durch Messungen ermittelt werden.
Die Schadensanalyse dient zur Klärung der Entstehungsursache von Bauteilausfällen und von Verschleiß.
Die Verschleißprüfung wird mit einem Tribometer durchgeführt. Da die Verschleißfestigkeit, ebenso wie der Reibwert, nicht nur von den Werkstoffeigenschaften abhängt, muss diese durch Versuche bestimmt werden.
Die Zug- und Druckprüfung dient dazu Werkstoffkennwerte zu bestimmen.