Integriertes konfokales und interferometrisches Mikroskop

Einsatzgebiet

Berührungsfreie 3D-Messung von Oberflächentopografie, Verschleißvolumen und Rauheitsparametern

Funktionsweise

Konfokal: Messkopf verfährt in vertikaler Richtung und nimmt für jeden Messpunkt die Intensitätskurve als Funktion des Verfahrweges auf; aus der punktweisen Lage der Maxima wird ein dreidimensionales Oberflächenbild erzeugt; interferometrisch: Mirau-Objektive besitzen einen internen Referenzspiegel, welcher den primären Lichtstrahl aufteilt und bei Zusammenführung am Detektor ein Interferenzsignal als Funktion des Abstandes zur Oberfläche erzeugt

Untersuchungsaussage

statistische Oberflächenparameter wie z.B. Profil, Rauheit, Welligkeit, Verschleißvolumen 2- und 3-dimensionale Visualisierung der Messdaten

Ziel der Analyse

Analyse und Beurteilung von Oberflächen; Messgenauigkeit im Mikrometerbereich

Technische Spezifikation

Konfokal-Objektive: 10x (1270x 50 µm); 20x (636x 77 µm); 50x (254x 90 µm); 100x (127x95 µm); interferometrische Objektive Typ Mirau: 10x, 50x; Heften von Einzelbildern möglich; vertikale Auflösung bis in den einstelligen Nanometerbereich

Fokusvariations Mikroskop

Einsatzgebiet

Berührungsfreie 3D-Messung von Oberflächentopografie, Verschleißvolumen und Rauheitsparametern

Funktionsweise

Berechnung eines Schärfe-Wertes jedes Pixels durch Vergleich des Kontrastes zu Nachbarpixeln; der Messkopf verfährt in vertikaler Richtung und ermittelt den Schärfeverlauf als Funktion des Verfahrweges; aus der punkweisen Lage der Maxima wird ein dreidimensionales Bild der Oberfläche erzeugt

Untersuchungsaussage

statistische Oberflächenparameter wie z.B. genormte 2D- bzw. 3D-Rauheitsparameter, Verschleißvolumen, sowie 2- und 3-dimensionale Visualisierung der Messdaten

Ziel der Analyse

Analyse und Beurteilung von Oberflächen; Messgenauigkeit im Mikrometerbereich

Technische Spezifikation

Objektive: 5x (2,82x2,82 mm); 10x (1,62x1,62 mm); Heften von Einzelbildern möglich; geringe Messzeiten (ebene Probe: 5 cm² in rund 15 min); vertikale Auflösung bis in den hohen dreistelligen Nanometerbereich

Probenanforderung

nicht transparent Rauheit: Ra > 500 nm; Probenabmessungen: < 200x200x200 mm; Gewicht < 30 kg

3D-Profilometer (konfokal chromatischer sensor)

Einsatzgebiet

Berührungsfreie 3D-Messung von Oberflächentopografie und Rauheitsparametern; mobil und in Industrie-Umgebung einsetzbar

Funktionsweise

Weißes Licht wird durch Linsengruppen in verschiedene Spektren aufgespalten und auf die Probe gelenkt; Abstandsabhängig (Linsengruppe - Probe) befindet sich ein Spektrum in Fokusdistanz (Ausnutzen der chromatischen Aberration); der Sensor misst das reflektierte Spektrum und berechnet aus dem Maximum der wellenlängenabhängigen Intensitätsverteilung den Probenabstand; durch zeilen- und spaltenweises Abrastern der Probe wird ein dreidimensionales Bild der Oberfläche erzeugt

Untersuchungsaussage

statistische Oberflächenparameter wie z.B. genormte 2D- bzw. 3D-Rauheitsparameter, Verschleißvolumen, sowie 2- und 3-dimensionale Visualisierung der Messdaten

Ziel der Analyse

Analyse und Beurteilung von Oberflächen; Messgenauigkeit im Nanometerbereich; Messen der Schichtdicke einer transparenten Schicht

Technische Spezifikation

Sensoren: OP1 (Messbereich: 3,0 mm, vertikale Auflösung: 40 nm) und OP2 (Messbereich: 300 µm, vertikale Auflösung: 5,7 nm); Gewicht: 5,5 kg; Dimensionen: 20x30x17 cm³; xy-Verfahrweg: 25 mm

Probenanforderung

Reflektivität

Auflichtmikroskop

Einsatzgebiet

Mikroskopische Untersuchung von Proben (25x - 1000x Vergrößerung)

Funktionsweise

Mikroskop mit digitaler Bildverarbeitung und motorisiertem xyz-Tisch

Untersuchungsaussage

Darstellung von 2-dimensionalen Strukturen, wie Schichten und Mikrostruktur

Ziel der Analyse

Beurteilung von Werkstoffen und Werkstoffgefügen; Verschleißflächen- (Topographie- und Phasen-aufgelöst) und Strukturanalyse; Dokumentation von Rissen und Poren

Technische Spezifikation

Vergrößerung: 25 - 1000x; Hell- und Dunkelfeld; Polarisationsfilter; Interferenzkontrastfilter; motorisierter xyz-Tisch

Probenanforderung

Höhe: < 6 cm; ebener Untergrund oder eingebettet; Gewicht: < 500 g

Stereomikroskop

Einsatzgebiet

Mikroskopische Untersuchung mit räumlicher Darstellung

Funktionsweise

Mikroskop mit digitaler Bildverarbeitung

Untersuchungsaussage

Darstellung von 3-dimensionalen Strukturen, wie verschlissene Bauteiloberflächen und Bruchflächen

Ziel der Analyse

Identifikation von Oberflächenfehlern, Rissen und Bruchflächen; Erstbeurteilung der Verschleißflächen

Technische Spezifikation

Vergrößerung: 7 - 115x

Probenanforderung

durch eine stufenlos verstellbare Objektiveinheit gibt es kaum Einschränkungen an die Probengeometrie

Tribo-/Nanoindenter

Einsatzgebiet

Instrumentierte Messung der mechanischen Eigenschaften bei kleinsten Lasten

Funktionsweise

Härte, E-Modul und viskoelastische Eigenschaften können bei kleinsten Lasten [µN - mN] bestimmt werden; Ritztests, Bestimmung des Reibverhaltens, RSM

Untersuchungsaussage

mechanische Eigenschaften wie Härte, E-Modul, Reib- und Verschleißverhalten und Bestimmung viskoelastischer Eigenschaften

Ziel der Analyse

mechanische Charakterisierung von Werkstoffen, Ausscheidungen und (dünnen) Schichten

Technische Spezifikation

Lastbereich: 1 µN - 10 mN; vertikale Auflösung: < 1 nm; laterale Auflösung RSM: 100 nm

Probenanforderung

Diskussion erforderlich

Ritztester

Einsatzgebiet

Bestimmung von Schichthaftung und -ermüdung; Furchungsverhalten von Materialien auf planparallelen und gekrümmten Oberflächen

Funktionsweise

Eine Spitze (Eindringkörper) wird unter Belastung über eine Oberfläche bewegt (Ritzvorgang), dabei werden die Ritzkräfte und akustischen Emissionen aufgezeichnet, welche mit dem Verschleißverhalten korreliert werden

Untersuchungsaussage

Bestimmung von Schichthaftung und -ermüdung dünner Schichten; Furchungsverhalten von Materialien; Identifikation kritischer Ritzenergien, angelehnt an die Normen EN 1071, ASTM C1624, ASTM G171

Ziel der Analyse

Charakterisierung von Oberflächen gegen Ritzen; Bestimmung des Anhaftens von Beschichtungen

Technische Spezifikation

Lastbereich: 10 - 100 N; variable Geschwindigkeiten 1 mm/s - 50 mm/s; beliebige Lastrampen entlang des Ritzes; reversierende Ritze zur Ermüdungsbelastung sind möglich; Rockwell-Eindringkörper: 50 µm - 200 µm; Kugel-Eindringkörper: d = 1,587 mm

Probenanforderung

Probenabmessungen: < 40x100 mm; Höhe: < 15 mm; Oberfläche fein geschliffen oder poliert

Hochtemperatur-Ritz- und Härtetester

Einsatzgebiet

Messung der Härte (HV, HB) und Durchführung von Ritztests bis 1000 °C; Messung der Härte bei der Anwendungstemperatur des Werkstoffs

Funktionsweise

Härteprüfung nach Vickers mit 2 - 50 kg Prüflast; Ritztests mit 10 - 500 N Normallast; 1 mm/min - 10 mm/s Geschwindigkeit; austauschbare Ritzkörper; benutzerspezifische Werkstoffe sind möglich; Beheizung der Proben bis 1000 °C, automatisierte Messung von Härte-Temperaturkurven oder Ritz-Serien

Untersuchungsaussage

Härte bei der Anwendungstemperatur des Werkstoffes als Maß für die Verschleißbeständigkeit; Ritztests geben Information über den Verschleißwiderstand unter spezifischen Last/Geschwindigkeit/Temperatur-Bedingungen

Ziel der Analyse

Bestimmung der Härte und des Ritzwiderstandes; Ermittlung kritischer Einsatztemperaturen und mechanischer Belastungskollektive eines Werkstoffes

Technische Spezifikation

Hochtemperaturprüfungen im Vakuum; Testtemperatur: RT - 1000 °C; Testlast: 10 - 500 N; Ritzgeschwindigkeit: 1 - 10 mm/s, Atmosphäre: Umgebung, Vakuum (5 mbar)

Probenanforderung

Probenabmessungen: 68 x 30 x10 mm; planparallel; Prüffläche poliert (Härtemessungen) oder geschliffen (Ritztests)

Trennmaschine 2

Einsatzgebiet

Grobe Trennung von großen Proben

Ziel der Analyse

Präparation von Versuchsmustern

Mikro-Härteprüfer

Einsatzgebiet

Messung von Mikrohärte mit 1 - 1000 g Prüflast

Funktionsweise

Härteprüfung nach Vickers

Untersuchungsaussage

Härtebestimmung einzelner Gefügebestandteile; Härteverläufe

Ziel der Analyse

Bestimmung der Härte (zentraler mechanischer Materialparameter, welcher wesentlich die tribologischen Eigenschaften beeinflusst)

Technische Spezifikation

Lastbereich: 1 - 1000 g

Probenanforderung

planparallele Probe; polierte Oberfläche

Makro-Härteprüfer

Einsatzgebiet

Messung der Härte mit 1 - 50 kg Prüflast

Funktionsweise

Härteprüfung nach Vickers, Brinell oder Rockwell

Untersuchungsaussage

Härte als mechanischer Widerstand, den ein Werkstoff der mechanischen Eindringung eines härteren Prüfkörpers entgegensetzt

Ziel der Analyse

Bestimmung der Härte (zentraler mechanischer Materialparameter, welcher wesentlich die tribologischen Eigenschaften beeinflusst)

Technische Spezifikation

Lastbereich: 1 - 50 kg

Probenanforderung

ebene Messfläche; fein geschliffen

Schleif- und Polierautomat

Einsatzgebiet

Metallographische Probenpräparation

Funktionsweise

Die Proben können mittels unterschiedlicher Schleifstufen und Körnungen von 80 bis 4.000 geschliffen werden und anschließen mit Poliertüchern von 12 µm bis 0,25 µm poliert werden

Ziel der Analyse

Präparation von Versuchsmustern

Technische Spezifikation

halbautomatische und manuelle Präparation

Trennmaschine 3

Einsatzgebiet

Materialographische Probenpräparation

Funktionsweise

zielgenaue Schnitte sind mit einer Trennscheibendicke von 1,5mm möglichSerienschnitte bis zu 100mm sind durch automatisierten x-Tisch möglich

Ziel der Analyse

Präparation von Versuchsmustern

Technische Spezifikation

Drehzahl: 1500-3000 U/min

Probenanforderung

Probenabmessungen: <500x200x100mm, max ø119mm

Warm-Einbettpresse

Einsatzgebiet

Materialographische Probenpräparation

Funktionsweise

Die Proben werden auf einen Zylinder positioniert, welcher danach mit einem Kunststoffgranulat befüllt wird und unter Druck und 80-180 °C geschmolzen wird

Ziel der Analyse

Präparation von Versuchsmustern

Technische Spezifikation

Probendurchmesser: 25 mm und 40 mm

Rasterelektronenmikroskop JSM IT500

Einsatzgebiet

Rasterelektronenmikroskopie REMEnergiedispersive Röntgenspektroskopie EDSElektronenrückstreubeugung EBSD

Funktionsweise

Elektronen werden mittels einer Wolfram-Kathode auf die Probenoberfläche beschleunigt, interagieren mit dem vorliegenden Material und geben je nach Art des Detektors die Oberflächentopographie (Sekundärelektronen) oder den Materialkontrast (Rückstreuelektronen) wieder. Die dabei entstehende Röntgenstrahlung kann mittels Energiedispersiver Röntgenspektroskopie für die chemische Analyse genutzt werden. Rückgestreute Elektronen könnnen in Form von Beugungsmustern detektiert werden; sie geben Aufschluss über die Kristallographie einzelner Phasen in den Proben und deren Verformungszustand.

Untersuchungsaussage

Begutachtung und Bewertung von Oberflächen hinsichtich ihrer chemischen Zusammensetzung und/oder des Oberflächenzustandes (Verschleißcharakterisierung, Triboschichtbildung, Bruchflächenanalyse, etc.). Quantifizierung des tribologisch-induzierten Verformungszustandes und Werkstoffveränderungen in metallographischen Querschliffen mittels EBSD.

Ziel der Analyse

Hochauflösende Mikroskopie zur Detailanalyse (REM)Bestimmung der chemischen Zusammensetzung diverser Proben (EDS)Bestimmung der Art, Verteilung, Zusammensetzung und Zustand von Phasen in Werkstoffen (EBSD)

Technische Spezifikation

Wolfram-Kathode, vollautomatische StrahleinstellungBeschleunigungsspannung 0.3 - 30 kVProbenstrom 1 pA - 1 µAVakuum 10 - 650 PaVergrößerung 5 - 300000 x

Probenanforderung

Max. Probengröße ø200mm

Schleif- Polierautomat

Einsatzgebiet

Materialographische Probenpräparation

Funktionsweise

Die Proben können mittels unterschiedlicher Schleifstufen und Körnungen von 80 bis 4.000 geschliffen werden und anschließen mit Poliertüchern von 12 µm bis 0,25 µm poliert werden

Ziel der Analyse

Präparation von Versuchsmustern

Technische Spezifikation

vollautomatische und manuelle Präparation

Präzisions-Trennmaschine 1

Einsatzgebiet

Materialographische Probenpräparation

Funktionsweise

zielgenaue Schnitte sind mit einer Trennscheibendicke von 0,8 mm möglich

Ziel der Analyse

Präparation von Versuchsmustern

Technische Spezifikation

Drehzahl: 300 - 5000 U/min

Probenanforderung

Probenabmessungen: < 150x100x70 mm; Gewicht < 5 kg

Rasterelektronenmikroskop JIB4700F

Einsatzgebiet

Rasterelektronenmikroskopie REMIonenfeinstrahlanlage FIBElektronenrückstreubeugung EBSDEnergie dispersive Röntgenspektren EDX

Funktionsweise

Elektronen werden mittels Feld-Emitter auf die Probenoberfläche beschleunigt, interagieren mit dem vorliegenden Material und geben je nach Art des Detektors die Oberflächentopographie (Sekundärelektronen) oder den Materialkontrast (Rückstreuelektronen) wieder. Die dabei entstehende Röntgenstrahlung kann mittels Energiedispersiver Röntgenspektroskopie für die chemische Analyse genutzt werden. Rückgestreute Elektronen könnnen in Form von Beugungsmustern detektiert werden; sie geben Aufschluss über die Kristallographie einzelner Phasen in den Proben und deren Verformungszustand.

Untersuchungsaussage

Begutachtung und Bewertung von Oberflächen hinsichtich ihrer chemischen Zusammensetzung und/oder des Oberflächenzustandes (Verschleißcharakterisierung, Triboschichtbildung, Bruchflächenanalyse, etc.). Quantifizierung des tribologisch-induzierten Verformungszustandes und Werkstoffveränderungen in metallographischen Querschliffen mittels EBSD.

Ziel der Analyse

Hochauflösende Mikroskopie zur Detailanalyse (REM)Bestimmung der chemischen Zusammensetzung diverser Proben (EDS)Bestimmung der Art, Verteilung, Zusammensetzung und Zustand von Phasen in Werkstoffen (EBSD)

Technische Spezifikation

REM: Feld-EmitterBeschleunigungsspannung 0,1 - 30kVProbenstrom 1pA - 300nAVergrößerung 20x-1.000000xFIB: Beschleunigungsspannung1-30kVProbenstrom 1pA - 90nAVergrößerung 100x-300.000x