Oberflächenanalyse
Als Steinbeis-Transferzentrum bieten wir vielfältige Analysen zur Charakterisierung von Oberflächen als Dienstleistung an.
- Optische Oberflächenmessungen 2D/3D
- Strukturanalysen von Oberflächen
- Rasterkraftmikroskopie (AFM)
- Rasterelektronenmikroskopie (REM)
- Materialanalysen (EDX)
- Kontaktwinkelmessung
- Reibwertmessung
- Leitfähigkeitsmessungen
Mit der Oberflächen- und Rauheitsmessung werden Rauheit, Welligkeit und Form von Oberflächen erfasst durch Kenngrößen charakterisiert. Wir führen taktile 2D-Profil und optische 3D-Topograhie Messungen an allen Arten von Oberflächen und Materialien.
Die Lichtmikroskopie dient der bildgebenden Charakterisierung von Oberflächen. Für hochauflösende Oberflächenanalysen kommt das Rasterelektronenmikroskop (REM) zum Einsatz, um Aufnahmen mit sehr hoher Vergrößerung anzufertigen. Über die energiedispersive Röntgenmikroanalyse (EDX Analyse) mittels REM können die chemischen Elemente für eine Materialanalyse bestimmt werden.
Mit der Kontaktwinkelmessung wird die Oberflächenspannung von Festkörpern als Maß für die Benetzbarkeit bestimmt. Diese spielt bei geschmierten Lagern eine wichtige Rolle 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.
Mit dem Rasterkraftmikroskop messen wir zum einen die Mikrostruktur von Oberflächen hochauflösend als auch ortsaufgelöst deren Leitfähigkeit.
Leistungsübersicht Oberflächenanalyse:
OBERFLÄCHEN- UND RAUHEITSMESSUNG 2D/3D
- Profilrauheit 2D
- Profilwelligkeit 2D
- Flächenrauheit 3D
- Flächenwelligkeit 3D
- Ebenheit
- Parallelität
- Konturanalyse
- Strukturanalyse
Die Oberflächen- und Rauheitsmessung 2D/3D führen wir überwiegend mit optischen Messgeräten durch oder bei höchstauflösende Oberflächenmessungen mit dem Rasterkraftmikroskop (AFM). Diese Geräte tasten die Oberflächen berührungslos ab und erfassen dadurch die Mikrostruktur der Oberfläche vollständig.
FORM- UND KONTURMESSUNG
- Form- und Lageabweichungen
- Geradheit
- Ebenheit
- Parallelität
- Stufenhöhe
- Konturanalyse
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
- Bildgebende Oberflächenanalyse
Wir verfügen in unserem Prüflabor über unterschiedliche Lichtmikroskope. Das sind zum einen ein Stereomikroskop für die Untersuchung von Oberflächen mit rauen Strukturen und zum anderen ein Auflichtmikroskop für die Analyse von Schliffen. Um geometrische Maße an Objekten dreidimensional optisch zu bestimmen, werden Bildaufnahmen mit dem Digitalmikroskop angefertigt. Dieses kann die Oberfläche mit großer Vergrößerung erfassen und durch Bildzusammensetzung in den drei Raumachsen ein Objekt dreidimensional erfassen.
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM)
- Hochauflösende Oberflächenanalysen
Mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden hochauflösende Bildaufnahmen der Oberflächen mit großer Vergrößerung angefertigt. Ein Elektronenstrahl tastet dabei die Oberfläche zeilenförmig ab und schafft ein vergrößertes Abbild dieser.
RÖNTGENMIKROANALYSE (EDX)
Mit der Energiedispersiven Röntgenmikroanalyse (EDX) mittels REM wird die chemische Elementzusammensetzung des Werkstoffes für Materialanalysen oberflächennah bestimmt.
KONTAKTWINKELMESSUNG
Bei der Kontaktwinkelmessung wird über den Randwinkel eines auf die Oberfläche aufgebrachten Flüssigkeitstropfens die Oberflächenspannung 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 ein Prüfkörper über eine Oberfläche bewegt und dabei das Verhältnis von Tangential- zu Normalkraft bestimmt.
LEITFÄHIGKEIT OBERFLÄCHE
Bei der Rasterkraftmikroskopie (AFM – atomic force microscopy) rastert eine Messnadel die Oberfläche zeilenweise ab, i.d.R. ohne diese zu berühren. Damit lässt sich auch die Leitfähigkeit von Oberflächen ortsaufgelöst bestimmen (C-AFM).