de en
Steinbeis Transferzentrum Tribologie
  • Oberflächenanalyse
  • Oberflächenmessung 2D/3D
  • Materialprüfung und -analyse
  • Beschichtungsanalyse
  • Schadensanalyse
  • Tribologie
    • Tribologie Informationen
    • Tribologie Analysen
    • Reibwertmessung
    • Verschleißprüfung
    • Schadensanalyse
  • Seminare
    • Seminar Tribologie
    • Seminar Rauheit & Rauheitsmessung
  • Wiki
    • Oberflächenmessung
    • Härteprüfung
    • Schichtdickenmessung
  • Unternehmen
    • Das Unternehmen
    • Laborausstattung
    • Veröffentlichungen
    • Kontakt und Anfrage
  • Englisch
  • Deutsch
  • Suche
  • Menü Menü
  • Oberflächenanalyse
    • Oberflächen- und Rauheitsmessung 2D/3D
    • Maß-, Form- und Lagemessung
    • Lichtmikroskopie
  • Materialprüfung
  • Beschichtungsanalyse
  • Tribologie
  • Seminare
    • Seminar Tribologie
    • Seminar Rauheit & Rauheitsmessung
  • Wiki
    • Oberflächenmessung
    • Härteprüfung
    • Schichtdickenmessung
  • Kontakt
Startseite1 Unternehmen2 Laborausstattung3 Kontaktwinkelmessgerät OCA15 Dataphysics

Laborausstattung

  • Auflichtmikroskop BX53M Olympus
  • Digitaler Profilprojektor IM 6120 Keyence
  • Digitalmikroskop VHX2000 Keyence
  • Ebenheitsmessgerät TMS-100 TopMap Polytec
  • Härteprüfmaschine KB 250 KB Prüftechnik
  • Kalottenschleifgerät CALOTEST Anton Paar
  • Kontaktwinkelmessgerät OCA15 Dataphysics
  • Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop LEXT OLS4100 Olympus
  • Konfokalmikroskop & Weißlichtinterferometer Plu S neox Sensofar
  • Koordinatenmessmaschine Contura G2 RDS Zeiss
  • Mikrohärteprüfgerät MHT Anton Paar
  • Mikro-Ritztester MST Anton Paar
  • Nanoindenter NHT Anton Paar
  • Oberflächeninspektionsgerät Trevista SAC
  • Photothermisches Messgerät FORATHERM ILM Ulm
  • Rasterelektronenmikroskop EVO MA10 Zeiss
  • Rasterkraftmikroskop LensAFM Nanosurf
  • Reflektometer NanoCalc-XR Ocean Optics
  • Rundheitmessmaschine MMQ200 Mahr
  • Stereomikroskop SZX7 Olympus
  • Tensiometer DCAT8 Dataphysics
  • Tribometer TRB3 Anton Paar
  • Tribometer MXD-02 Labthink
  • Weißlichtinterferometer NewView 8200 Ametek
  • Weißlichtinterferometer (mobil) Zegage 0101 Ametek

Kontaktwinkelmessgerät
OCA15 Dataphysics

www.dataphysics.de

Modell OCA 15

Modell OCA 15Kontaktwinkelmessgerät zur Bestimmung der Oberflächenenergie

Mit dem optischen Kontaktwinkelmessgerät wird die Oberflächenenergie von Festkörpern durch eine Kontaktwinkelmessung bestimmt. Dabei wird der Kontaktwinkel (Randwinkel) eines auf eine Oberfläche aufgebrachten Flüssigkeitstropfens bestimmt (sessile drop method). Als Steinbeis-Transferzentrum bieten wir diese Art der Bestimmung der Oberflächenenergie als Dienstleistung an. Die Oberflächenenergie spielt eine wichtige Rolle zur Bewertung von Oberflächen in Zusammenhang mit Klebeverbindungen, Lackierungen, Beschichtungen, Reinigungsmittel und für geschmierte Tribosysteme.

Mit dem Kontaktwinkelmessgerät kann auch die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten bestimmt werden. Dazu wird mittels lichtoptischer Vermessung die Kontur des an einer Kanüle hängenden Tropfens bestimmt (pendant drop method). Häufiger werden aber in der Praxis die Oberflächenspannung mit der Wilhemy-Plättchen-Methode mit einem Tensiometer bestimmt.

Oberflächenenergie Festkörper

  • Kontaktwinkelmessung (Sessile-Drop-Methode)
  • Statischer Kontaktwinkel, Fortschreitwinkel, Rückzugswinkel

Oberflächenspannung Flüssigkeiten

  • Pendant-Drop-Methode

Normen

  • DIN EN 828
  • DIN EN ISO 19403

Beispiel

  • Tropfenkonturanalyse und Kontaktwinkel θ

Testflüssigkeiten Kontaktwinkelmessung

  • Destilliertes Wasser
  • Ethylenglycol
  • Diiodmethan

Spezifikation Kontaktwinkelmessung

  • Tropfengröße: 2 bis 6 µl
  • Kontaktwinkel: 0 – 180° (Genauigkeit: 0.1°)
  • Oberflächenenergie: 0.01 – 2000 mN/m

Kontaktwinkelmessng
(sessile drop methode)

Die Oberflächenenergie von Festkörpern wird indirekt durch eine Kontaktwinkelmessung bestimmt. Diese Methode liefert mehr Informationen als die Methode der Testtinte, die nur für Schnelltests geeignet ist. Der Kontaktwinkel wird auch als Randwinkel oder Benetzungswinkel bezeichnet und ist ein Maß für das Benetzungsverhalten. Dazu 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. Indem die Kontaktwinkel mit drei verschiedenen Testflüssigkeiten im Kontakt mit der Oberfläche bestimmt werden können auch die dispersen (physikalischen) und polaren (chemischen) Anteile der Oberflächenenergie bestimmt werden. Das Verhältnis dieser Anteile zu den der Flüssigkeit bestimmten das Systemverhalten.

Mit Hilfe mehrerer Testflüssigkeiten wird die Oberflächenenergie als Maß für die Benetzbarkeit bestimmt sowie die Zusammensetzung dieser bzgl. der polaren und unpolaren Anteile. Der polare (chemische) Anteil hat seine Ursache in der Dipol-Dipol-Wechselwirkung und den Wasserstoffbrückenbindungen. Der unpolare disperse (physikalische) Anteil hat seine Ursache in der van der Waals-Wechselwirkung. Durch die Kenntnis der Zusammensetzung der Oberflächenenergie können Handlungsmaßnahmen abgeleitet werden.

Methode des hängenden Tropfens
(pendant drop methdod)

Die Methode des hängenden Tropfens (pendant drop) dient zur Messung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten. Mit Hilfe eines manuellen oder elektronischen Spritzenmoduls wird ein Tropfen aus einer Nadel dosiert. Der Tropfen bildet sich am unteren Ende der Dosiernadel und dieser sollte möglichst groß sein.

Oberflächen und Benetzbarkeit

Die Benetzbarkeit von Oberflächen mit Flüssigkeiten bzw. Klebstoffen hat viele technische Auswirkungen. Keine industrielle Lackierung wie zum Beispiel auf Kunststoffbauteilen für Automobile wäre denkbar, ohne dass die Oberfläche in ihrer Benutzbarkeit optimiert worden ist. Technische Verklebungen, wie sie beispielsweise im Automobilbau vorkommen, müssen eine definierte Mindestklebekraft aufweisen. Viele Lackier- und Klebeprozesse funktionieren nur, wenn die Oberfläche eine Mindest-Oberflächenenergie hat.

Die Benetzbarkeit von Oberflächen wird durch verschiedene Größen bestimmt:

  • Die molekulare Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Festkörper entscheidet darüber, ob sich eine Flüssigkeit auf einer Oberfläche ausbreitet oder einen Tropfen bildet.
  • Ergänzend zu den molekularen Wechselwirkungen spielt auch die Oberflächenrauheit eine Rolle. Ein bekanntes Beispiel dafür ist der sogenannte Lotus-Effekt, bei dem eine wasserabstoßende Oberfläche gepaart mit einer gewissen Rauheit dafür sorgt, dass Wassertropfen praktisch wie Kugeln abrollen.
  • Beim Langzeitverhalten der Benetzbarkeit wie beispielsweise bei Kunststoffen, die direkt nach einer Modifikation der Oberfläche sehr benetzbar sind, kann nach einiger Zeit der Effekt wieder abnehmen. Um dieses Verhalten bewerten zu können, müssen die Oberflächenenergien über einen längeren Zeitraum beobachtet werden.
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Schorr

E-Mail: kontakt@steinbeis-analysezentrum.com
Tel: +49 721 9735 831
Mobil: +49 172 9057349

Impressum - Datenschutz
© Steinbeis Transferzentrum | Webseite erstellt von Neckarmedia Werbeagentur
Nach oben scrollen

Wir nutzen Cookies um Ihnen eine angenehmere Erfahrung mit unserer Webseite zu bieten, zur Erhebung statistischer Daten sowie zum Onlinemarketing. Klicken Sie auf „Essentielle und statische Cookies akzeptieren“, um alle Cookies zu akzeptieren oder klicken Sie auf "Nur essentielle Cookies akzeptieren" für die Basisfunktionalität unserer Webseite. Via "Individuelle Cookie Einstellungen" erhalten Sie eine detaillierte Beschreibung der von uns verwendeten Arten von Cookies und Informationen über die entsprechenden Anbieter. Sie können dort entscheiden, welche Arten von Cookies bei der Nutzung unserer Website gesetzt werden sollen.

Essentielle und statische Cookies akzeptierenNur essentielle Cookies akzeptierenIndividuelle Cookie EinstellungenDatenschutzerklärung

Individuelle Cookie Einstellungen



Statistik Cookies

Statistik Cookies erfassen Informationen anonym. Diese Informationen helfen uns zu verstehen, wie unsere Besucher unsere Website nutzen.

Essenzielle Cookies

Essenzielle Cookies ermöglichen grundlegende Funktionen und sind für die einwandfreie Funktion der Website erforderlich.

Einstellungen speichernNur essenzielle Cookies akzeptieren
Nachrichtenleiste öffnen
  • kontakt@steinbeis-analysezentrum.com
  • +49 721 9735 831
  • Kontaktformular