Oberflächenanalyse
Als Steinbeis-Transferzentrum führen wir vielfältige Analysen zur Charakterisierung von Oberflächen als Dienstleistung durch. Sprechen Sie uns an damit wir Sie individuell beraten können!
Analysen
- Optische Oberflächenmessung 2D/3D
- Form- und Lage
- Bauteilvermessung (Form und Geometrie)
- Strukturanalyse Oberfläche
- Rasterkraftmikroskopie (AFM)
- Rasterelektronenmikroskopie (REM)
- Röntgenspektroskopie (EDX)
- Kontaktwinkelmessung
- Reibwertmessung
- Oberflächenleitfähigkeit
Durch die Oberflächen- und Rauheitsmessung 2D/3D werden Rauheit, Welligkeit und Form einer Oberflächen erfasst und durch Kenngrößen charakterisiert. Dabei unterscheidet man taktile 2D-Profil, optische 3D-Topograhie-Messungen und Rasterkraftmikroskopie.
Mit der Form- und Konturmessung werden Bauteile bzgl. Form und Lage sowie der Abmaße vermessen.
Die Lichtmikroskopie dient dazu eine Oberfläche bildgebend zu analysieren. Für hochauflösende Oberflächenanalysen kommt das Rasterelektronenmikroskop (REM) zum Einsatz, womit REM-Aufnahmen mit sehr hoher Vergrößerung angefertigt werden. Über die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX Analyse) am REM werden die chemischen Elemente des Materials bestimmt.
Mit der Kontaktwinkelmessung wird die Oberflächenenergie von Festkörpern als Maß für die Benetzbarkeit bestimmt. Die Benetzbarkeit spielt eine wichtige Rolle beim Beschichten, Kleben, Lackieren und auch für die Sicherstellung der Schmierung in Lagern.
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.
Ortsaufgelöste Messungen der Oberflächenleitfähigkeit mit Auflösungen im Submikrometerbereich werden mit einem Rasterkraftmikroskop durchgeführt.
Leistungsübersicht Oberflächenanalyse:
OBERFLÄCHEN- UND RAUHEITSMESSUNG 2D/3D
- Profilrauheit 2D
- Profilwelligkeit 2D
- Flächenrauheit 3D
- Flächenwelligkeit 3D
- Oberflächenstrukturanalyse
Die Oberflächen- und Rauheitsmessung 2D/3D dienen dazu die Mikrostruktur einer Oberfläche zu vermessen und anschließend durch Oberflächkenngrößen 2D/3D zu charakterisieren. Wir setzen dazu überwiegend optische Messgeräte ein und für höchstauflösende Messungen das Rasterkraftmikroskop.
FORM- UND KONTURMESSUNG
Mit der Form- und Konturmessung werden Bauteile bzgl. Form und Geometrie vermessen. Hierzu stehen optische und taktile Messgeräte in unserem Labor zur Verfügung.
LICHTMIKROSKOPIE
Die lichtoptischen Analysen von Oberflächen erfolgen durch Stereomikroskop, Auflichtmikroskop oder durch Digitalmikroskop. Letzteres ermöglicht hohe Vergrößerungen und dreidimensionale Bildaufnahmen.
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM)
Mit der Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden hochauflösende Oberflächenanalysen bildgebend durchgeführt. Bei einem REM tastet ein Elektronenstrahl die Oberfläche zeilenförmig ab und schafft ein vergrößertes Abbild dieser mit hoher Tiefenschärfe.
RÖNTGENSPEKTROSKOPIE (EDX)
Mit der Energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) am REM werden für Materialanalysen die chemischen Elemente qualitativ und quantitativ ortsaufgelöst erfasst. Die Methode beruht darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird.
KONTAKTWINKELMESSUNG
Die Kontaktwinkelmessung wird zur Bestimmung der Oberflächenenergie von Festkörpern eingesetzt, welche ein Maß für die Benetzbarkeit einer Oberfläche darstellt. Hierbei wird ein Tropfen auf eine Oberfläche gebracht und anschließend der Kontaktwinkel gemessen. Durch die Kontaktwinkelmessung können im Vergleich zur Methode mit Testtinte viel mehr Eigenschaften bewertet werden.
REIBWERTMESSUNG
Um den Reibwert zu messen, wird ein Prüfkörper über eine Oberfläche bewegt und dabei das Verhältnis von Tangential- zu Normalkraft bestimmt. Darüber kann der Haftreibungskoeffizient und der Gleitreibungskoeffizient bestimmt werden.
LEITFÄHIGKEITSMESSUNG
Bei der Rasterkraftmikroskopie „rastert“ eine Messnadel die Oberfläche zeilenweise ab. Durch die Rasterkraftmikroskopie kann die Oberflächenleitfähigkeit ortsaufgelöst bestimmt werden. Mit der leitfähigen Rasterkraftmikroskopie (C-AFM) wird die Topographie eines Materials und der elektrische Stromfluss am Kontaktpunkt der Spitze (Cantilever) gemessen.