Werkstoff- & Oberflächencharakterisierung
Rasterelektronenmikroskop JIB4700F
Rasterelektronenmikroskopie REM
Ionenfeinstrahlanlage FIB
Elektronenrückstreubeugung EBSD
Energie dispersive Röntgenspektren EDX
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.
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.
Hochauflösende Mikroskopie zur Detailanalyse (REM)
Bestimmung der chemischen Zusammensetzung diverser Proben (EDS)
Bestimmung der Art, Verteilung, Zusammensetzung und Zustand von Phasen in Werkstoffen (EBSD)
REM:
Feld-Emitter
Beschleunigungsspannung 0,1 – 30kV
Probenstrom 1pA – 300nA
Vergrößerung 20x-1.000000x
FIB:
Beschleunigungsspannung1-30kV
Probenstrom 1pA – 90nA
Vergrößerung 100x-300.000x
Ansprechperson
FREISINGER Matthias
PREMAUER Markus
ROJACZ Harald
Rasterelektronenmikroskop JSM IT500
Rasterelektronenmikroskopie REM
Energiedispersive Röntgenspektroskopie EDS
Elektronenrückstreubeugung EBSD
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.
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.
Hochauflösende Mikroskopie zur Detailanalyse (REM)
Bestimmung der chemischen Zusammensetzung diverser Proben (EDS)
Bestimmung der Art, Verteilung, Zusammensetzung und Zustand von Phasen in Werkstoffen (EBSD)
Wolfram-Kathode, vollautomatische Strahleinstellung
Beschleunigungsspannung 0.3 – 30 kV
Probenstrom 1 pA – 1 µA
Vakuum 10 – 650 Pa
Vergrößerung 5 – 300000 x
Max. Probengröße: ø 200 mm
Ansprechperson
PREMAUER Markus
ROJACZ Harald
Integriertes konfokales und interferometrisches Mikroskop
Berührungsfreie 3D-Messung von Oberflächentopografie, Verschleißvolumen und Rauheitsparametern
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
statistische Oberflächenparameter wie z.B. Profil, Rauheit, Welligkeit, Verschleißvolumen 2- und 3-dimensionale Visualisierung der Messdaten
Analyse und Beurteilung von Oberflächen; Messgenauigkeit im Mikrometerbereich
Konfokal-Objektive: 10x (1270x 50 µm); 20x (636x 77 µm); 50x (254x 90 µm); 100x (127×95 µm); interferometrische Objektive Typ Mirau: 10x, 50x; Heften von Einzelbildern möglich; vertikale Auflösung bis in den einstelligen Nanometerbereich
Ansprechperson
KHMELEVSKA Tetyana
PREMAUER Markus
Fokusvariations Mikroskop
Berührungsfreie 3D-Messung von Oberflächentopografie, Verschleißvolumen und Rauheitsparametern
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
statistische Oberflächenparameter wie z.B. genormte 2D- bzw. 3D-Rauheitsparameter, Verschleißvolumen, sowie 2- und 3-dimensionale Visualisierung der Messdaten
Analyse und Beurteilung von Oberflächen; Messgenauigkeit im Mikrometerbereich
Objektive: 5x (2,82×2,82 mm); 10x (1,62×1,62 mm); Heften von Einzelbildern möglich; geringe Messzeiten (ebene Probe: 5 cm² in rund 15 min); vertikale Auflösung bis in den hohen dreistelligen Nanometerbereich
nicht transparent Rauheit: Ra > 500 nm; Probenabmessungen: < 200x200x200 mm; Gewicht < 30 kg
Ansprechperson
KHMELEVSKA Tetyana
PREMAUER Markus
3DScannerArtecLeo
3D-Scanner für den mobilen Einsatz
Erfassung von dreidimensionalen Objekten mittels Streifenlichtbeleuchtung
Der Streifenlicht-Scanner erfasst die Abmessungen eines Objekts und erstellt ein digitalisierted 3D-Modell
Scanner-Typ: Handgeführt
3D-Punktgenauigkeit: 0,1 mm
3D-Auflösung: 0,2 mm
3D-Genauigkeit über Distanz: 0,1+0,3 mm/m
Arbeitsabstand: 0,35-1,2 m
3D-Rekonstruktionsrate: 44 fps (Videoaufzeichnung) 80 fps (Videostreaming)
Datenerfassungsgeschwindigkeit: 35 Mio Punkte/Sek
Interface: Wifi, Ethernet, SD-Karte
Festplatte: 256 GB SSD
keine glänzenden Oberflächen
Ansprechperson
TATZGERN Fabio
Auflichtmikroskop
Mikroskopische Untersuchung von Proben (25x – 1000x Vergrößerung)
Mikroskop mit digitaler Bildverarbeitung und motorisiertem xyz-Tisch
Darstellung von 2-dimensionalen Strukturen, wie Schichten und Mikrostruktur
Beurteilung von Werkstoffen und Werkstoffgefügen; Verschleißflächen- (Topographie- und Phasen-aufgelöst) und Strukturanalyse; Dokumentation von Rissen und Poren
Vergrößerung: 25 – 1000x; Hell- und Dunkelfeld; Polarisationsfilter; Interferenzkontrastfilter; motorisierter xyz-Tisch
Höhe: < 6 cm; ebener Untergrund oder eingebettet; Gewicht: < 500 g
Ansprechperson
PREMAUER Markus
ROJACZ Harald
Stereomikroskop
Mikroskopische Untersuchung mit räumlicher Darstellung
Mikroskop mit digitaler Bildverarbeitung
Darstellung von 3-dimensionalen Strukturen, wie verschlissene Bauteiloberflächen und Bruchflächen
Identifikation von Oberflächenfehlern, Rissen und Bruchflächen; Erstbeurteilung der Verschleißflächen
Vergrößerung: 7 – 115x
durch eine stufenlos verstellbare Objektiveinheit gibt es kaum Einschränkungen an die Probengeometrie
Ansprechperson
PREMAUER Markus
ROJACZ Harald
Tribo-/Nanoindenter
Instrumentierte Messung der mechanischen Eigenschaften bei kleinsten Lasten
Härte, E-Modul und viskoelastische Eigenschaften können bei kleinsten Lasten [µN – mN] bestimmt werden; Ritztests, Bestimmung des Reibverhaltens, RSM
mechanische Eigenschaften wie Härte, E-Modul, Reib- und Verschleißverhalten und Bestimmung viskoelastischer Eigenschaften
mechanische Charakterisierung von Werkstoffen, Ausscheidungen und (dünnen) Schichten
Lastbereich: 1 µN – 10 mN; vertikale Auflösung: < 1 nm; laterale Auflösung RSM: 100 nm
Diskussion erforderlich
Ansprechperson
ROJACZ Harald
Ritztester
Bestimmung von Schichthaftung und -ermüdung; Furchungsverhalten von Materialien auf planparallelen und gekrümmten Oberflächen
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
Bestimmung von Schichthaftung und -ermüdung dünner Schichten; Furchungsverhalten von Materialien; Identifikation kritischer Ritzenergien, angelehnt an die Normen EN 1071, ASTM C1624, ASTM G171
Charakterisierung von Oberflächen gegen Ritzen; Bestimmung des Anhaftens von Beschichtungen
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
Probenabmessungen: < 40×100 mm; Höhe: < 15 mm; Oberfläche fein geschliffen oder poliert
Ansprechperson
PREMAUER Markus
VARGA Markus
Hochtemperatur-Ritz- und Härtetester
Messung der Härte (HV, HB) und Durchführung von Ritztests bis 1000 °C; Messung der Härte bei der Anwendungstemperatur des Werkstoffs
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
Härte bei der Anwendungstemperatur des Werkstoffes als Maß für die Verschleißbeständigkeit; Ritztests geben Information über den Verschleißwiderstand unter spezifischen Last/Geschwindigkeit/Temperatur-Bedingungen
Bestimmung der Härte und des Ritzwiderstandes; Ermittlung kritischer Einsatztemperaturen und mechanischer Belastungskollektive eines Werkstoffes
Hochtemperaturprüfungen im Vakuum; Testtemperatur: RT – 1000 °C; Testlast: 10 – 500 N; Ritzgeschwindigkeit: 1 – 10 mm/s, Atmosphäre: Umgebung, Vakuum (5 mbar)
Probenabmessungen: 68 x 30 x10 mm; planparallel; Prüffläche poliert (Härtemessungen) oder geschliffen (Ritztests)
Ansprechperson
TÖRÖK Arpad
VARGA Markus
Mikro-Härteprüfer
Messung von Mikrohärte mit 1 – 1000 g Prüflast
Härteprüfung nach Vickers
Härtebestimmung einzelner Gefügebestandteile; Härteverläufe
Bestimmung der Härte (zentraler mechanischer Materialparameter, welcher wesentlich die tribologischen Eigenschaften beeinflusst)
Lastbereich: 1 – 1000 g
planparallele Probe; polierte Oberfläche
Ansprechperson
PREMAUER Markus
ROJACZ Harald
Makro-Härteprüfer
Messung der Härte mit 1 – 50 kg Prüflast
Härteprüfung nach Vickers, Brinell oder Rockwell
Härte als mechanischer Widerstand, den ein Werkstoff der mechanischen Eindringung eines härteren Prüfkörpers entgegensetzt
Bestimmung der Härte (zentraler mechanischer Materialparameter, welcher wesentlich die tribologischen Eigenschaften beeinflusst)
Lastbereich: 1 – 50 kg
ebene Messfläche; fein geschliffen
Ansprechperson
PREMAUER Markus
ROJACZ Harald
Permeabilitätsmessgerät 3
Untersuchung der Permeabilität poröser Bauteile mit scheibenartiger oder zylindrischer Form (Medium : Luft)
Luft wird zur Charakterisierung der offenen Porosität mit unterschiedlichem Druck durch die poröse Struktur des Versuchsmusters (z.B. Lagerbuchse, Reibbelag) gepresst; weiters wird bei einem kompressiblen Versuchsmuster die kraftabhängige Dickenabnahme bestimmt; der automatisierte Messablauf ermöglicht eine hohe Anzahl von Messpunkten
Ansprechperson
LEBERSORGER Thomas
3D-Profilometer (konfokal chromatischer sensor)
Berührungsfreie 3D-Messung von Oberflächentopografie und Rauheitsparametern; mobil und in Industrie-Umgebung einsetzbar
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
statistische Oberflächenparameter wie z.B. genormte 2D- bzw. 3D-Rauheitsparameter, Verschleißvolumen, sowie 2- und 3-dimensionale Visualisierung der Messdaten
Analyse und Beurteilung von Oberflächen; Messgenauigkeit im Nanometerbereich; Messen der Schichtdicke einer transparenten Schicht
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
Reflektivität
Ansprechperson
STOIBER Ulrich
Schlag-Abrasions-Tester
Untersuchung des Schlag-/Abrasionsverhaltens insbesondere von hochbelasteten Kanten
Auf einem rotierenden Flügelrad montierte Versuchsmuster schlagen in einen kontinuierlichen Abrasivfluss; dies bewirkt Schlag- und Abrasionsbeanspruchung der Versuchsmuster speziell an dessen Kanten
Verschleißbeständigkeit gegen Schlag- und Abrasionsbeanspruchung; Aussagen über die Kantenstabilität
Beurteilung der Verschleißbeständigkeit von Werkstoffen
Flügelrad-Drehzahl: 0 – 600 U/min (stufenlos); Testkammer-Drehzahl: 60 U/min; Abrasive: Quarzsand, Korund, Stahlkugeln, …; variable Korngröße und Art des Abrasivmaterials
Probengröße: 25×75 mm; Probendicke: 6 mm; Prüffläche fein geschliffen
Ansprechperson
KATSICH Christian
Hochtemperatur Prall-Abrasions-Tester
Untersuchung des Hochtemperatur Schlag-/Abrasionsverhaltens bis 700 °C
Proben werden in einer geheizten Prüfkammer zyklischen Schlägen und Abrasion ausgesetzt; zur Untersuchung von 3-Körperverschleiß kann Abrasiv zugeführt werden
Verschleißbeständigkeit im Schlag-/Abrasionsumfeld bei hohen Temperaturen; speziell zur Identifizierung von kritischen Temperaturen des Werkstoffes
Beurteilung der Verschleißbeständigkeit von Werkstoffen bei hohen Temperaturen
Temperaturen: RT – 700 °C; Schlagenergien 0,2 – 1,5 J; Partikelzufuhr möglich
Probengröße: 25x20x5 mm; planparallel; Prüffläche fein geschliffen
Ansprechperson
KATSICH Christian
Hochtemperatur Korrosionstestgerät
Korrosionsverhalten von Materialien bei Raumtemperatur bis Hochtemperatur unter Einfluss von korrosiven Gasen und Gasmischungen
Gase und Gasmischungen umströmen den Probenkörper in Abhängigkeit der Konzentration und Temperatur
Simulation von korrosiven Belastungskollektiven; Korrosionsverhalten von Werkstoffen und Beschichtungen
Ermittlung von Korrosionsraten; Korrosionsverhalten von Werkstoffen und Schichten in Abhängigkeit der Zusammensetzung und Herstellprozess bei hohen Temperaturen
Temperatur: RT – 1.500 °C; Niedervakuum – Umgebungsdruck; kontinuierlicher oder gepulster Gasstrom; programmierbare Gassteuerung; inerte, brennbare und giftige Gase; Trägergase: synthetische Luft, O2, N2, CO2; Mischgase: HCl, SO2, NO2, CO2
Probengröße: < 15x20x40 mm
Ansprechperson
KATSICH Christian
KOLLER Martin
Streulichtsystem
Berührungslose Charakterisierung von Oberflächen
Während der Messung erzeugt eine LED-Lichtquelle einen etwa 1 mm² großen Messfleck auf der Materialoberfläche; aus der Verteilung der rückgestreuten Strahlung wird die Topographie der Oberfläche berechnet
Form, Welligkeit und Rauheit von technischen Oberflächen
Qualitätskontrolle und Prozessüberwachung von Oberflächenbearbeitungsprozessen
Messfleckdurchmesser: 0,9 mm (0,3 mm auf Anfrage); Messgeschwindigkeit: < 2000 m/s; Abstandsunempfindlich (+/- 1 mm)
Reflektivität
Ansprechperson
JECH Martin
Infrarot-Wärmebildkamera
Flexibel konfigurierbare Wärmebildkamera mit hoher thermischer und geometrischer Empfindlichkeit und zur berührungslosen Temperaturmessung; speziell für Grundlagenforschung und für industrielle Fragestellungen
Multispektrale Infrarot (IR) Analyse des Untersuchungsobjektes (Mittelwellen- oder Langwellen-IR-Bereich)
Wärmeverteilung und -ausbreitung im tribologischen Kontakt
Temperaturbereich: 0 – 2500 °C; Aufnahmegeschwindigkeit (Vollbild): < 100 Bilder/Sekunde
Arbeitsabstand: > 14 cm; laterale Bildgröße: 2×2,5 cm (bis unendlich)
Ansprechperson
GRUNDTNER Reinhard
WIDDER Florian
Partikelgrößenbestimmung
Bestimmung der Größe von metallischen Partikeln in Schmierstoffen, wässrigen Lösungen oder Emulsionen
Detektion von Partikeln mittels Dunkelfeldvisualisierung und Größenbestimmung durch Bestimmung der Brownschen Bewegung
Partikelbelastung in flüssigen Proben; Menge an Verschleiß in Schmierstoff; Aggregations-/Sedimentationsverhalten; Emulsionsstabilität
Messung von Partikelgröße und -konzentration, etwa Verschleißpartikel in Motoröl oder in Emulsionen bei der Metallbearbeitung
Detektionsbereich: etwa 100 nm – 5 µm für viele metallische Partikel; > 300 nm für schwach streuende Materialien (Polymere, biologische Partikel)
flüssige Probe mit bekannter Viskosität als Funktion der Temperatur; Menge typischerweise 0,1-1 mL
Ansprechperson
JECH Martin
ZELLHOFER Manuel
Diodenlaser
Laser Auftragschweißen von Korrosions- und Verschleißschutzschichten, Laser-Wärmebehandlungen
Direkt Dioden Laser Auftragschweißen wird zur Auftragung von Pulverzusatzwerkstoffen verwendet, bei denen eine genaue Prozessführung sowie hohe Auftragungsraten notwendig sind
Abscheidung von metallischen und hartstoffreichen Dickschichtsystemen auf Pulverbasis
Validierung und Optimierung von Hochleistungslaser-Prozessen für die Beschichtung von Halbzeugen und Bauteile mittels tribologischer Funktionsschicht
Direkt Dioden Laser 10 kW; Pulverförderer, Co-axiale Pulverzufuhr; Düsenbreite < 24 mm; 6-Achsen Manipulator, Traglast 60 kg; Positioniertisch für Rotationsteile mit Traglast 200 kg
Probengröße: < 1000×750 mm; Höhe: < 500 mm; Probengewicht: < 200 kg
Ansprechperson
KATSICH Christian
Einzelschlag-Tester
Untersuchung der Schlagbeständigkeit gegen einen einzelnen Schlag mit definiertem Körper
Ein Gewicht mit einem Schlagkörper fällt aus definierter Höhe auf die Probe und hinterlässt eine Verschleißkerbe
Verschleißbeständigkeit gegen massiven Einzelschlag; Analyse kritischer Schlagenergien
Verschleißbeständigkeit gegen massiven Einzelschlag, Analyse kritischer Schlagenergien
Schlagenergie 0,5 – 20 J; induktive Probenheizung
Probengröße: 25×75 mm; Probendicke > 5 mm; planparallel; definierte Prüfkante
Ansprechperson
KATSICH Christian
tegramin
Materialographische Probenpräparation
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
Präparation von Versuchsmustern
vollautomatische und manuelle Präparation
Ansprechperson
PREMAUER Markus
