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Analyselabor in Karlsruhe für
Oberflächenanalyse

Die Oberflächenanalyse dient dazu, die Eigenschaften von Materialoberflächen zu untersuchen, zu bewerten und zu kontrollieren. Da viele funktionale Eigenschaften eines Bauteils von seiner Oberfläche abhängen, ist diese für die Qualität, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Materialien und Produkten von entscheidender Bedeutung. Die Auswahl der Analysemethoden richtet sich nach den Anforderungen der jeweiligen Anwendung.

Analyse von Verunreinigungen
Optische Oberflächenmessung
Oberflächenrauheit bestimmen
Drallmessung
Oberflächenspannung bestimmen

Als Steinbeis-Transferzentrum führen wir Oberflächenanalysen als Dienstleistung durch.

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Analysen

Unsere Leistungen
in der Oberflächenanalyse

Analyse Verunreinigungen

Die Analyse von Verunreinigungen auf Oberflächen – einschließlich Ablagerungen und Flecken – dient der Identifizierung und Bewertung unerwünschter Fremdstoffe auf technischen Bauteilen.

Optische Oberflächenmessung

Optische Oberflächenmessung zur hochpräzisen, berührungslosen Erfassung und quantitativen Bewertung von Rauheit, Welligkeit und Topographie.

Oberflächenrauheit bestimmen

Die Rauheitsmessung ist ein Verfahren der Fertigungs- und Qualitätstechnik, mit dem die Oberflächenrauheit von Bauteilen bestimmt wird.

Drallmessung

Die Drallmessung (auch Drallprüfung genannt) wird eingesetzt, um spiralförmige Mikrostrukturen auf der Dichtfläche von Wellen zu beurteilen.

Oberflächenspannung bestimmen

Die Bestimmung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten und der Oberflächenenergie von Festkörpern dient der Untersuchung des Benetzungsverhaltens.

Oberflächenanalyse in der Industrie

Ein wichtiges Werkzeug der
Qualitätssicherung

In der Industrie ist die Oberflächenanalyse ein wichtiges Werkzeug der Qualitätssicherung. Sie ermöglicht die Überprüfung von Herstellungsprozessen sowie die frühzeitige Erkennung von Oberflächenfehlern wie Rissen, Korrosion oder Verunreinigungen. Gleichzeitig unterstützt sie die Optimierung von Fertigungsprozessen wie Schleifen, Polieren oder Beschichten.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Bewertung von Haft- und Benetzungseigenschaften, beispielsweise für Lackierungen, Beschichtungen oder Verklebungen. Darüber hinaus leistet die Oberflächenanalyse einen wesentlichen Beitrag zum Verschleiß- und Korrosionsschutz, indem Rauheit, Reibung und Oberflächenzustände gezielt untersucht werden.

Methoden

Unsere Methoden
der Oberflächenanalyse

Lichtmikroskopie

Die Lichtmikroskopie ermöglicht den Einblick in die Mikrostruktur von Objekten sowie die Bestimmung von geometrischen Merkmalen.

Rasterelektronenmikroskopie (REM)

Die Rasterelektronenmikroskopie (REM-Analyse) dient dazu Oberflächen und Materialien präzise mittels Elektronenstrahl zu untersuchen.

Washburn Methode

Bei der Washburn-Methode handelt es sich um ein experimentelles Verfahren zur Bestimmung des Kontaktwinkels und der freien Oberflächenenergie poröser Materialien, insbesondere von Pulvern.

EDX Analyse (Energiedispersive Röntgenspektroskopie)

Die EDX-Analyse dient der ortsaufgelösten Bestimmung der elementaren chemischen Zusammensetzung von Werkstoffen, Beschichtungen, Partikeln und Ablagerungen.

Infrarotspektroskopie (IR)

Die Infrarotspektroskopie (IR/FTIR) dient der chemischen Identifizierung von organischen Materialien (Kunststoffen, Elastomeren, Beschichtungen, Ablagerungen).

Konfokalmikroskopie

Die Konfokalmikroskopie dient der dreidimensionalen berührungslosen optischen Messung der Oberflächenmikrostruktur.

Weißlichtinterferometrie (WLI)

Die Weißlichtinterferometrie ist ein berührungsloses optisches Messverfahren zur hochauflösenden dreidimensionalen Erfassung von Oberflächentopografien.

Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie

Die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) ist eine spezielle Form der Konfokalmikroskopie zur berührungslosen optischen Vermessung von Oberflächen.

Taktile Rauheitsmessung

Bei der taktilen Rauheitsmessung erfasst ein diamantbesetzter Messtaster die Höhenunterschiede einer Oberfläche und ermöglicht so die Bestimmung der Rauheit, etwa in der Qualitätskontrolle.

Messung des hängenden Tropfens

Die Methode des hängenden Tropfens ist ein optisches Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten.

Kontaktwinkelmessung

Die Kontaktwinkelmessung ist ein optisches Verfahren zur indirekten Bestimmung der Oberflächenenergie von Feststoffen und deren Benetzbarkeit durch Flüssigkeiten.

Ringmethode von Lecomte de Noüy

Die Ringmethode nach Lecomte de Noüy ist ein klassisches Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten.

Wilhelmy-Plättchen-Methode

Bei der Wilhelmy-Plättchen-Methode handelt es sich um ein Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten.

FAQ

Fragen und Antworten für die
Oberflächenanalyse

Wozu dient die Oberflächenanalyse?

Die Oberflächenanalyse von technischen Bauteilen ist ein entscheidender Prozess in der Industrie und Technik, um die Eigenschaften von Materialoberflächen zu verstehen, zu kontrollieren und zu optimieren. Sie dient verschiedenen Zwecken und hat eine Vielzahl von Anwendungen in unterschiedlichen Branchen.

Qualitätssicherung
Überprüfung von Herstellungsprozessen: Sicherstellung, dass Bauteile die gewünschten Oberflächenmerkmale aufweisen. Erkennung von Oberflächenfehlern: Risse, Korrosion, Verunreinigungen oder mechanische Beschädigungen frühzeitig entdecken. Optimierung von Produktionsprozessen: Kontrolle von Schleif-, Polier-, Beschichtungs- und Reinigungsprozessen.
Haftung und Benetzung
Lackierung und Beschichtungen: Sicherstellung, dass Farben, Lacke oder Schutzschichten optimal haften. Verklebung und Adhäsion: Kontrolle der Oberflächenenergie zur Verbesserung der Klebefähigkeit. Metallisierung und Galvanisierung: Überprüfung, ob Metall- oder Schutzschichten gleichmäßig aufgetragen wurden.
Verschleiß- und Korrosionsschutz
Ermittlung der Rauheit: Optimierung von Verschleißschutzmaßnahmen in Maschinenbau, Luftfahrt und Automobilindustrie. Korrosionsprüfung: Untersuchung von Oxidations- oder Korrosionsprozessen, um Schutzmaßnahmen zu entwickeln. Tribologische Untersuchungen: Optimierung von Schmier- und Gleitflächen, um Reibung und Verschleiß zu minimieren.
Materialwissenschaften
Analyse von Legierungen und Kunststoffen: Bestimmung der Materialzusammensetzung für Forschung und Entwicklung. Charakterisierung von Nanomaterialien: Untersuchung von strukturellen und chemischen Eigenschaften auf kleinster Skala.

Welche Informationen liefert die Analyse?

Je nach Verfahren lassen sich chemische Elemente, Kontaminationen, Benetzungsverhalten, Oberflächentopographie oder Tiefenprofile präzise ermitteln.

Welche Verfahren kommen zum Einsatz?

Typische Methoden sind z. B. REM (Rasterelektronenmikroskopie), EDX (Energiedispersive Röntgenspektroskopie), IR (Infrarotspektrokospie), Kontaktwinkelmessung, Wilhelmy-Plättchen-Methode, optische Oberflächen- und Rauheitsmesstechnik.

Welche Materialien können untersucht werden?

Metalle, Kunststoffe, Gläser, Lacke, Pulver oder dünne Schichten – sofern sie für die jeweilige Analysemethode geeignet vorbereitet werden können.

Wie tief reicht die Analyse?

Die meisten Verfahren analysieren nur die obersten Atomlagen (wenige Nanometer). Einige Methoden erlauben auch Tiefenprofile bis in den Mikrometerbereich.

Muss die Probe speziell vorbereitet sein?

Ja. Für zuverlässige Ergebnisse ist eine saubere, unverfälschte Oberfläche erforderlich. Berührungen oder Kontaminationen durch Werkzeuge sollten vermieden werden.

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