de en
Steinbeis Transferzentrum Tribologie
  • Oberflächenanalyse
    • Oberflächenanalyse
    • Oberflächen- und Rauheitsmessung 2D/3D
    • Maß-, Form- und Lagemessung
    • Lichtmikroskopie
  • Materialprüfung und -analyse
  • Beschichtungsanalyse
  • Tribologie
    • Tribologie Einleitung
    • Tribologie Analysen
    • Reibwertmessung
    • Verschleißprüfung
    • Schadensanalyse
  • Seminare
    • Seminar Tribologie
    • Seminar Rauheit & Rauheitsmessung
  • Wiki
    • Oberflächen
    • Härteprüfung
    • Schichtdickenmessung
  • Unternehmen
    • Das Unternehmen
    • Laborausstattung
    • Veröffentlichungen
    • Kontakt und Anfrage
  • Englisch
  • Deutsch
  • Suche
  • Menü Menü
  • Oberflächenanalyse
    • Oberflächen- und Rauheitsmessung 2D/3D
    • Maß-, Form- und Lagemessung
    • Lichtmikroskopie
  • Materialprüfung
  • Beschichtungsanalyse
  • Tribologie
  • Seminare
    • Seminar Tribologie
    • Seminar Rauheit & Rauheitsmessung
  • Wiki
    • Oberflächenmessung
    • Härteprüfung
    • Schichtdickenmessung
  • Kontakt
Startseite1 Oberflächenanalyse

Oberflächenanalyse

Die Oberflächenanalyse dient dazu die Eigenschaften von Oberflächen und in der der oberflächennahen Randzone eines Bauteils zu bestimmen.

Analysen

  • Rauheit 2D/3D
  • Welligkeit 2D/3D
  • Ebenheit
  • Parallelität
  • Farbe
  • Glanzgrad
  • Oberflächenspannung
  • Oberflächenenergie
  • Reibwert
  • Verschleiß
  • Oberflächenleitfähigkeit
  • Oberflächenwiderstand
  • Oberflächenadhäsion
  • Elastizitätsmodul
  • Geometrie
  • Form- und Lage

Zur Analyse von Oberflächen stehen im Steinbeis-Transferzentrum die nachstehenden Verfahren zur Verfügung.

LICHTMIKROSKOPIE

Die lichtoptischen Analysen von Oberflächen von Bauteilen erfolgen einem Stereomikroskop, einem Auflichtmikroskop oder einem Digitalmikroskop. Alle diese Mikroskope ermöglichen hochwertige Bildaufnahmen der Objektoberfläche und die Bestimmung von geometrischen Merkmalen wie Länge, Winkel, Radien und Flächen.

  • Lichtmikroskopie

OBERFLÄCHEN- UND RAUHEITSMESSUNG 2D/3D

Die Messung von Oberflächen zur Bestimmung von Rauheit, Welligkeit, Ebenheit und Parallelität erfolgt idealerweise durch optische Messgeräte. Bei diesen tastet ein feiner Lichtstrahl die Objektoberfläche ab, wodurch die flächenhaft vermessen und die Strukturen dreidimensional erfasst werden. Muss die Oberflächentopographie besonders hochauflösend erfasst werden, dann erfolgt die Oberflächenmessung mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM), welches mit einer sehr feinen Messnadel (Cantilever) die Oberfläche zeilenweise abrastert.

  • Oberflächen- und Rauheitsmessung 2D/3D

FARB- UND GLANZMESSUNG

Bei der Farbmessung geht es daher um den Vergleich zwischen der gemessenen und der durch das menschliche Auge wahrgenommenen Farbe. Der L*a*b*-Farbraum beschreibt alle wahrnehmbaren Farben und nutzt einen 3D-Farbraum bei dem der Helligkeitswert L* senkrecht auf der Farbebene (a*, b*) steht. Der L*C*h-Farbraum beschreibt Farbe über ein zylindrisches Koordinatensystem mit der Helligkeit L*, der relativen Farbsättigung C* und dem Farbtonwinkel h°. Die Farbsättigung und der Farbtonwinkel  werden aus den a* und b* Koordinaten des L*a*b* Farbraums berechnet.

Die Glanzmessung wird zur Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit von Überzügen und  anderen Oberflächen herangezogen. Dazu wird mit einem Reflektometer das reflektierende Licht unter einem bestimmten Winkel gemessen. Beim reflektierten Licht ist auch ein Anteil an diffus zerstreutem Licht dabei. Für eine exakte Glanzmessungen ist deswegen eine zweite Messung notwendig, die auch das zerstreute Licht mitbestimmt. Der Anteil an zerstreutem Licht kann anschließend herausgerechnet werden. Das absolute Maß für den Glanz ist das Verhältnis des von der OF reflektiertem Lichts zum ausfallenden Licht. Angegeben wird der Glanzgrad in Glanzeinheiten (GE) oder Gloss Units (GU).

OBERFLÄCHENSPANNUNG MESSEN

Um die Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie von Festkörpern  zu messen, wird ein Tropfen auf eine Oberfläche gebracht und anschließend der sich ergebende Kontaktwinkel gemessen. Deshalb wird diese Methode als Kontaktwinkelmessung bezeichnet. Um Informationen über die Ursächlichkeit für die Oberflächenspannung zu erhalten, werden die Kontaktwinkel von auf die Oberfläche aufgebrachter Tropfen mit drei Testflüssigkeiten bestimmt. Hieraus werden die unpolaren dispersen (physikalische) und dispersen (chemische) Anteile berechnet.

Die Messung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten erfolgt überwiegend nach der Wilhelmy-Plättchen-Methode mit einem Tensiometer. Dazu wird ein angerautes Platin-Iridium-Plättchen als Probenkörper in die Flüssigkeit abgesenkt und anschließend mit konstanter Geschwindigkeit hochgezogen. Währenddessen erfasst ein sehr empfindlicher Sensor die Kraft und aus dem Maximalwert bei der die Flüssigkeit noch nicht abreißt (Abreißmethode) wird schließlich die Oberflächenspannung der Flüssigkeit berechnet.

  • Oberflächenspannung

RASTER-ELEKTRONEN-MIKROSKOPIE (REM, EDX)

Mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) werden hochauflösende Bildaufnahmen der Oberflächentopographie mit großer Vergrößerung angefertigt. Dabei rastert ein fein gebündelter Elektronenstrahl die Oberfläche präzise Zeile für Zeile ab. Die hierbei stattfindende Wechselwirkung mit dem Objekt wird zur Erzeugung von Aufnahmen der Oberflächentopographie (SE) sowie für Materialkontrastbilder (BSE) genutzt.

  • Rasterelektronenmikroskopie (REM)

Mit der Energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) am REM werden Materialanalysen durchgeführt indem die chemischen Elemente bestimmt werden. Diese Methode beruht darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es durch den Elektronenstrahl des REMs angeregt wird.

  • Röntgenspektroskopie (EDX)

REIBWERTMESSUNG

Der Reibwert bzw. Reibungskoeffizient eines Tribosystems wird mit einem Tribometer 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 µ berechnet.

  • Reibwertmessung

RASTERKRAFTMIKROSKOPIE (AFM)

Durch die Rasterkraftmikroskopie (AFM) wird die Topographie einer Bauteiloberfläche mit der höchsten Auflösung aller mikroskopischen Techniken vermessen. Hierzu tastet eine an einer Blattfeder (Cantilever) befindliche Messnadel die Oberfläche Zeile für Zeile ab.

Mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) können durch die sehr hohen Ortsauflösung selbst geringste lokale Unterschiede bzgl. der Oberflächenleitfähigkeit bzw. Oberflächenwiderstand bestimmt werden. Mit der leitfähigen Rasterkraftmikroskopie (C-AFM: Conductive AFM) wird die Topographie eines Materials und der elektrische Stromfluss am Kontaktpunkt der Spitze (Cantilever) gemessen.

Die Messung der Oberflächenadhäsion wird mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) durchgeführt indem sogenannte Kraft-Abstandskurven (Force-Distance-Curve) aufgenommen werden (Kraftspektroskopie). Damit können durch die sehr hohen Ortsauflösung lokale Unterschiede bestimmt werden. Durch die Kraftspektroskopie wird gleichzeitig der lokale Elastizitätsmodul des Materials sehr präzise bestimmt.

  • Rasterkraftmikroskop (AFM)

KONTUR-, FORM-, LAGEMESSUNG

Die Bestimmung von geometrischen Eigenschaften von Bauteile, wie z.B. Längen, Winkel, Konturen sowie Form- und Lageabweichungen, führen wir mit taktilen und optischen Messgeräten durch.

  • Kontur-, Form- und Lagemessung

Mit der Lichtmikroskopie wird Oberfläche bildgebend lichtoptisch untersucht. Hierzu gibt es vielfältige Anwendungsfälle, wie z.B. Verschleißanalyse, Schadensanalyse, Partikelanalyse, Phasenanalyse, metallographische Untersuchungen.

Die Oberflächenmessung 2D/3D dient dazu Oberflächen hinsichtlich Rauheit, Welligkeit, Ebenheit und Parallelität zu vermessen. Aus diesen Messungen werden die linienhaften und flächenhaften Kennwerte gemäß den internationalen ISO-Normen bestimmt und so Oberflächenmerkmale quantitativ beschrieben.

Die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten und Festkörpern spielen eine wichtige Rolle beim Beschichten, Kleben, Lackieren und für die Schmierung in Lagern.

Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) dient zur hochauflösende Mikrostrukturanalyse an Oberflächen und Bruchflächen mit großer Vergrößerung. Dabei wird mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) am REM auch die chemische Zusammensetzung eines Werkstoffs bestimmt.

Die Reibwertmessung und die Verschleißprüfung dienen dazu das Reibungs- und Verschleißverhalten von Bauteilen zu bestimmen. Dies kann nur anhand von Messungen und Versuchen erfolgen, weil Reibung und Verschleiß von vielen Faktoren abhängen und keine reinen Werkstoffeigenschaften sind. Wir bestimmen auch Reibwerte von Folien und Bahnen sowie der Abriebfestigkeit von Materialien.

Die Rasterkraftmikroskopie (AFM) dient dazu die Mikrostruktur einer Oberfläche und mechanische Materialunterschiede auf der Nanometerskala zu bestimmen. Das Rasterkraftmikroskop (AFM) hat die höchste Auflösung aller mikroskopischen Techniken.

Mit der Kontur-, Form- und Lagemessung werden Bauteile bzgl. Form, Kontur und Geometrie vermessen.

Prof. Dr.-Ing. Dietmar Schorr

E-Mail: kontakt@steinbeis-analysezentrum.com
Tel: +49 721 9735 831
Mobil: +49 172 9057349

Impressum - Datenschutz
© Steinbeis Transferzentrum | Webseite erstellt von Neckarmedia Werbeagentur
Nach oben scrollen

Wir nutzen Cookies um Ihnen eine angenehmere Erfahrung mit unserer Webseite zu bieten, zur Erhebung statistischer Daten sowie zum Onlinemarketing. Klicken Sie auf „Essentielle und statische Cookies akzeptieren“, um alle Cookies zu akzeptieren oder klicken Sie auf "Nur essentielle Cookies akzeptieren" für die Basisfunktionalität unserer Webseite. Via "Individuelle Cookie Einstellungen" erhalten Sie eine detaillierte Beschreibung der von uns verwendeten Arten von Cookies und Informationen über die entsprechenden Anbieter. Sie können dort entscheiden, welche Arten von Cookies bei der Nutzung unserer Website gesetzt werden sollen.

Essentielle und statische Cookies akzeptierenNur essentielle Cookies akzeptierenIndividuelle Cookie EinstellungenDatenschutzerklärung

Individuelle Cookie Einstellungen



Statistik Cookies

Statistik Cookies erfassen Informationen anonym. Diese Informationen helfen uns zu verstehen, wie unsere Besucher unsere Website nutzen.

Essenzielle Cookies

Essenzielle Cookies ermöglichen grundlegende Funktionen und sind für die einwandfreie Funktion der Website erforderlich.

Einstellungen speichernNur essenzielle Cookies akzeptieren
Nachrichtenleiste öffnen
  • kontakt@steinbeis-analysezentrum.com
  • +49 721 9735 831
  • Kontaktformular