Oberflächenanalyse
Wir sind ein Prüflabor an der Dualen Hochschule Karlsruhe und bieten Analysen zur Charakterisierung von Oberflächen als Dienstleistung an.
Leistungsübersicht:
- Profilrauheit 2D
- Profilwelligkeit 2D
- Flächenrauheit 3D
- Form und Kontur
- Textur
- Partikelanalyse
- Porenanalyse
- Kornanalyse
- Rasterelektronenmikroskopie
- Materialidentifikation
- Kontaktwinkelmessung
- Reibwertmessung
- Restschmutzanalyse
- Leitfähigkeitsmessung
Die Messung der Mikrostrukturen von Oberflächen, Flächenrauheit 3D und Profilrauheit 2D erfolgt durch Oberflächen- und Rauheitsmessung. Im Steinbeis-Transferzentrum werden alle Messungen dreidimensional durchgeführt und die Oberfläche mit der erforderlichen Genauigkeit erfasst.
Für bildgebende Untersuchung der Oberfläche von Oberflächen dient die Lichtmikroskopie. Diese ermöglicht durch Messungen im Bild auch Konturanalysen der Objekte. Aufnahmen mit sehr großer Vergrößerung und hoher Tiefenschärfe werden mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) durchgeführt. Dieses ist u.a. mit einem Röntgenstrahldektektor für die Energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) zur Materialidentifikation ausgestattet.
Partikelanalysen, wie z.B. für Restschmutzanalysen, können mit den Lichtmikroskopen und dem Rasterelektronenmikroskop vorgenommen werden. Damit werden automatisiert die auf Membranfiltern aufgefangenen Partikel hinsichtlich Größe und Anzahl automatisiert ausgewertet werden. Hierbei ermöglicht das Rasterelektronenmikroskop gleichzeitig eine Elementanalyse der Partikel.
Mit der Messung des Kontaktwinkels wird die Oberflächenenergie eines Festkörpers als Maß für die Benetzbarkeit bestimmt. Diese hat eine wichtige Bedeutung bei geschmierten Tribosystemen oder bei Klebeverbindungen.
Wir bestimmen den Reibwert durch hochgenaue Messung des Verhältnisses von Tangential- zur Normalkraft mit dem passgenauen Prüfkörper durch.
Übersicht Oberflächenanalyse:
OBERFLÄCHEN- und RAUHEITSMESSUNG
- Profilrauheit 2D
- Profilwelligkeit 2D
- Flächenrauheit 3D
- Form und Kontur
- Textur
- Partikelanalyse
- Porenanalyse
- Kornanalyse
Im Bereich Oberflächen- und Rauheitsmessung stehen im Steinbeis Transferzentrum Tribologie für die verschiedenen Oberflächen- und Materialeigenschaften jeweils passende Messgeräte zur Verfügung. Das sind zum einen optische Messgeräte, wie Weißlichtinterferometer und Konfokalmikroskope, und zum anderen ein Rasterkraftmikroskop (AFM) für die Erfassung von Strukturen im Submikrometerbereich. Mit dem Rasterkraftmikroskop können auch die Leitfähigkeitsmessungen von elektrischen Kontakten durchgeführt werden können (C-AFM).
FORM- UND KONTURMESSUNG
- Geradheit
- Ebenheit
- Parallelität
- Form und Kontur
- Stufenhöhe
- Textur
- Form- und Lageabweichungen
Mit der Form- und Konturmessung werden Abstände, Radien und Winkel an Bauteilen bestimmt, sowie Form- und Lageabweichungen. Hierzu stehen optische und taktile Messeinrichtungen im Steinbeis-Transferzentrum zur Verfügung.
LICHTMIKROSKOPIE
Für die Lichtmikroskopie stehen in unserem Prüflabor verschiedene Mikroskope zur Verfügung. Das sind zum einen ein Stereomikroskop für die Untersuchung von Oberflächen mit rauen Strukturen. Des Weiteren ein Auflichtmikroskop für Analysen Schliffen. Um geometrische Maße an Objekten dreidimensional optisch zu bestimmen werden Aufnahmen mit einem Digitalmikroskop angefertigt. Dieses kann die Oberfläche mit großer Vergrößerung erfassen und durch Bildzusammensetzung in den drei Raumachsen ein Objekt dreidimensional erfassen.
RASTERELEKTRONEN MIKROSKOPIE (REM)
Mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden tiefenscharfe Oberflächenanalysen hoher Vergrößerung durchgeführt. Bei einem REM wird die Probenoberfläche anstatt mit Licht durch Elektronenstrahlen vergrößert abgebildet. Der Elektronenstrahl wird zeilenförmig über das Objekt geführt und die hierbei stattfindende Wechselwirkung zur Erzeugung eines Bildes des Objekts genutzt.
MATERIALIDENTIFIKATION (EDX)
Die Methode Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX-Analyse) ist ein Verfahren der Röntgenmikroanalyse und wird zur Materialidentifikation (Elementanalyse) am Rasterelektronenmikroskop (REM) eingesetzt. Diese beruht darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird.
MESSUNG KONTAKTWINKEL
Die Kontaktwinkelmessung dient zur Bestimmung der Benetzbarkeit einer Oberfläche. Für eine gute Verbindung zwischen Beschichtung und Substrat muss die Oberflächenspannung des Festkörpers größer als die der Flüssigkeit sein. Die Benetzbarkeit spielt eine wichtige Rolle bei geschmierten Tribosystemen damit der Schmierstoff nicht den Lagerspalt verlässt.
OPTISCHER SICHTBEFUND
- Kratzer
- Dellen
- Abdrücke
- Rattermarken
Oberflächendefekte werden mit dem Oberflächeninspektionsgerät zuverlässig detektiert und bewertet. Dieses Verfahren ersetzt den klassischen Sichtbefund als Endkontrolle einer Fertigung und liefert automatisiert reproduzierbare Bewertungen. Wir bieten als Dienstleistung Machbarkeitsstudien für Ihre Bauteile an!
REIBWERTMESSUNG
Um den Reibwert zu messen wird ein Prüfkörper mit einer definierten Relativgeschwindigkeit über eine Oberfläche bewegt und dabei das Verhältnis von Tangential- zu Normalkraft bestimmt. Der Reibwert ist eine Systemeigenschaft eines tribologischen Systems und kann nur durch Messung bestimmt werden. Die Reibwertmessung führen wir mit dem Mikro-Ritztester (-Scratchtester) durch.