Materialprüfung
Wir prüfen die Eigenschaften von Materialien im Steinbeis-Transferzentrum in Karlsruhe.
Unsere Leistungen
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 Bestimmung der Härte von Elastomeren und steifen Thermoplasten erfolgt 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. Mit diesem Verfahren können Materialkennwerte wie Härte, Elastizitätsmodul, Streckgrenze, Werkstoffdämpfung quasi zerstörungsfrei am realen Bauteil bestimmt werden. Damit werden oftmals Härteprüfungen von dünnen Beschichtungen durchgeführt.
METALLOGRAPHIE
Für metallographischen Untersuchungen werden von metallischen Werkstoffen Schliffe hergestellt und anschließend geätzt. An diesen werden mittels Lichtmikroskopie oder Rasterelektronenmikroskopie die Gefügestrukturen untersucht und Merkmale wie z.B. Phasenanteile, Korngrößen, Korngrößenverteilung, Partikelgrößen und Ausscheidungen bestimmt.
REM Analyse
Bei der Rasterelektronenmikroskopie (REM Analyse) wird die Mikrostruktur einer Oberfläche mit Hilfe eines Elektronenstrahls sehr fein untersucht. Dabei rastert ein fein gebündelter Elektronenstrahl die Oberfläche präzise Zeile für Zeile ab. Die dabei stattfindende Wechselwirkung mit dem Objekt wird genutzt, um Bilder der Oberflächentopographie (SE) sowie Materialkontrastbilder (BSE) zu erzeugen.
MATERIALANALYSE
Die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung eines Materials erfolgt mit der Energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) oder der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, eng. XRF). Diese Methoden beruhen darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird. Die Anregung erfolgt im Rasterelektronenmikroskop (REM) durch den Primärelektronenstrahl oder durch eine Röntgenstrahlquelle.
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 als Modellprüfeinrichtung 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.
Die Reibwertprüfung von Schrauben und Schraubverbindungen dient dazu den Reibwert zu bestimmen. Dabei wird der Reibwert bzw. Reibungskoeffizient des Gewindes, der Kopf- oder Mutterauflage sowie der Gesamtreibwert gemessen. Da der wahre Reibwert von vielen Einflussgrößen abhängt, kann dieser nur durch Messungen bestimmt werden.
VERSCHLEISSPRÜFUNG
Die Verschleißfestigkeit von Materialien wird mit einem Tribometer als Modellprüfeinrichtung 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. Anschließend wird die Verschleißspur vermessen und das Verschleißvolumen bestimmt.
SCHADENSANALYSE
Bei der Schadensanalyse kommen verschiedene Analysetechniken zum Einsatz, um die sogenannte Root Cause („Wurzel allen Übels“ = Primärschadensursache) herauszufinden. Neben der Lichtmikroskopie sind hierfür die Rasterelektronenmikroskopie (REM) incl. der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) und die Metallographie wichtige Analysetechniken.
DICHTEBESTIMMUNG
Unter Ausnutzung des Archimedischen Prinzips werden Dichten von Flüssigkeiten, Feststoffen und Pulvern sehr präzise bestimmt.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Materialprüfungen.
Bei der Härteprüfung werden die Härte und andere interessante Werkstoffkennwerte (z. B. E-Modul, Streckgrenze, Dämpfung) von Metallen, Nichtmetallen und Beschichtungen durch Eindringversuche bestimmt. Je nach Größe der Prüfkraft wird diese Prüfung mit kleinen Kräften und Eindringtiefen als Mikrohärteprüfung (Martenshärteprüfung), Kleinlasthärteprüfung oder Nanoindentation bezeichnet.
Die Metallographie dient der qualitativen und quantitativen Beschreibung des Gefüges metallischer Werkstoffe mit Hilfe mikroskopischer Verfahren.
Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) dient der hochauflösenden bildgebenden Untersuchung von Oberflächen bei hoher Vergrößerung.
Materialanalysen werden mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) und der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, eng. XRF) am Rasterelektronenmikroskop (REM) durchgeführt. Damit können die chemischen Elemente von Materialien genau bestimmt werden.
Mit der Photothermie kann die Strukturdichte eines Bauteils in der Randzone zerstörungsfrei dreidimensional analysiert werden. Damit können z.B. Gefügedichte und Einschlüsse sowie die Eigenschaften von Beschichtungen zerstörungsfrei untersucht werden.
Reibwertmessungen und Verschleißprüfungen werden mit einem Tribometer durchgeführt. Der Reibwert und die Verschleißfestigkeit können aufgrund der Abhängigkeit von vielen Faktoren nur durch Versuche bestimmt werden.
Die Schadensanalyse dient zur Klärung der Entstehungsursache von Bauteilversagen und Verschleiß.
Mit Hilfe des Archimedischen Prinzips wird die Dichte von Flüssigkeiten, Feststoffen und Pulvern bestimmt.