Modell OCA 15
Kontaktwinkelmessgerät für die Messung der Oberflächenenergie von Festkörpern und Flüssigkeiten.
Die Messung der Oberflächenenergie von Oberflächen erfolgt im Steinbeis-Transferzentrum Tribologie durch die Tropfenkonturanalyse mit einem Kontaktwinkelmessgerät als indirekte Messmethode. Die Oberflächenenergie ist ein Maß für die Intensität des Phasenkontakts zwischen flüssigen und festen Stoffen. Dieser spielt beispielsweise eine wichtige Rolle bei Beschichtungen, zur Bewertung von Oberflächenstrukturen, für Reinigungsmittel, Farben, Klebstoffe, Lacke. Die Oberflächenenergie, als Maß für das Benetzungsverhalten, dient u.a. zur Bewertung der Neigung eines Schmierstoffes in einem Gleitlager den Schmierspalt nicht zu verlassen und einen Trockenlauf zu verursachen. Deshalb ist es wichtig über die Messung des Kontaktwinkels die Benetzbarkeit zu bestimmen. In Lagern sollte der Schmierfilm im Spalt verbleiben, nicht breitlaufen und den Aufbau eines hydrodynamischen Tragfilms zur Trennung der Oberflächen ermöglichen. In anderen Industriezweigen wie beispielsweise dem Lackieren, ist ein Breitlaufen des Lacks jedoch gewünscht. Folglich gibt es keine optimale Benetzbarkeit, da sie vom jeweiligen Anwendungsfall abhängt.
Für die Messung des Kontaktwinkels wird der sich auf der Festkörperoberfläche ausbreitende Flüssigkeitstropfen durch eine Tropfenkonturanalyse vermessen. Dieser wird fein dosiert aufgebracht und anschließend mit über eine Kamera der Kontaktwinkel gemessen. Mit Hilfe mehrerer Testflüssigkeiten kann dann die Oberflächenenergie als Maß für die Benetzbarkeit berechnet werden.
Durch die Tropfenkonturanalyse der Flüssigkeit über den hängenden Tropfen und nicht den liegenden Tropfen, kann auch die Oberfächenenergie der Flüssigkeit bestimmt werden.
Anwendungen
- Messung der Oberflächenenergie von Festkörpern und Flüssigkeiten
Ergebnisse
- Freie Oberflächenenergie sowie deren Komponenten
- disperse, polare und Wasserstoffbrücken-Bindungsanteile
- Säure-Base-Anteile
- Wasserstoffbrücken-Bindungsanteile
Normen
- DIN EN 55660-1
- DIN EN 828
Beispiel
- Tropfenkonturanalyse und Kontaktwinkel θ
Spezifikation
- Kontaktwinkel: 0 – 180°
- Oberflächenspannung: 0.01 – 2000 mN/m