Werkstoff- & Oberflächencharakterisierung

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

Permeabilitätsmessgerät 3

Ansprechperson

LEBERSORGER Thomas

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

Integriertes konfokales und interferometrisches Mikroskop

Ansprechperson

KHMELEVSKA Tetyana

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

Fokusvariations Mikroskop

Ansprechperson

KHMELEVSKA Tetyana

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

3D-Profilometer (konfokal chromatischer sensor)

Ansprechperson

STOIBER Ulrich
TOMASTIK Christian

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

Auflichtmikroskop

Ansprechperson

PREMAUER Markus

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

Stereomikroskop

Ansprechperson

PREMAUER Markus

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

Tribo-/Nanoindenter

Ansprechperson

ROJACZ Harald
TOMASTIK Christian

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

Ritztester

Ansprechperson

PREMAUER 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)

Hochtemperatur-Ritz- und Härtetester

Ansprechperson

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

Mikro-Härteprüfer

Ansprechperson

PREMAUER Markus

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

Makro-Härteprüfer

Ansprechperson

PREMAUER Markus

Rasterelektronenmikroskop JSM IT500

Rasterelektronenmikroskopie REMEnergiedispersive Röntgenspektroskopie EDSElektronenrückstreubeugung 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 StrahleinstellungBeschleunigungsspannung 0.3 – 30 kVProbenstrom 1 pA – 1 µAVakuum 10 – 650 PaVergrößerung 5 – 300000 x

Max. Probengröße ø200mm

Rasterelektronenmikroskop JSM IT500

Ansprechperson

PREMAUER Markus
ROJACZ Harald

Rasterelektronenmikroskop JIB4700F

Rasterelektronenmikroskopie REMIonenfeinstrahlanlage FIBElektronenrückstreubeugung EBSDEnergie 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-EmitterBeschleunigungsspannung 0,1 – 30kVProbenstrom 1pA – 300nAVergrößerung 20x-1.000000xFIB: Beschleunigungsspannung1-30kVProbenstrom 1pA – 90nAVergrößerung 100x-300.000x

Rasterelektronenmikroskop JIB4700F

Ansprechperson

PREMAUER Markus
ROJACZ Harald

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

tegramin

Ansprechperson

PREMAUER Markus

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

Schlag-Abrasions-Tester

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

Hochtemperatur Prall-Abrasions-Tester

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

Einzelschlag-Tester

Ansprechperson

MOLNAR Wolfgang

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

Hochtemperatur Korrosionstestgerät

Ansprechperson

VARGA Markus

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

Streulichtsystem

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)

Infrarot-Wärmebildkamera

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

Partikelgrößenbestimmung

Ansprechperson

JECH Martin
ZELLHOFER Manuel

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: Handgeführt3D-Punktgenauigkeit: 0,1 mm3D-Auflösung: 0,2 mm3D-Genauigkeit über Distanz: 0,1+0,3 mm/mArbeitsabstand: 0,35-1,2 m3D-Rekonstruktionsrate: 44 fps (Videoaufzeichnung) 80 fps (Videostreaming)Datenerfassungsgeschwindigkeit: 35 Mio Punkte/SekInterface: Wifi, Ethernet, SD-KarteFestplatte: 512 GB SSD

Es könnten Schwierigkeiten bei glänzenden Oberflächen auftreten

3DScanner ArtecLeo

Ansprechperson

MAJ Matthias

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

Diodenlaser

Ansprechperson

KATSICH Christian

Plasma Lichtbogen Schweißanlage

Plasma Pulver Auftragschweißen, Plasmaschweißen mit Kaltdrahtzuführung

Mit dem PTA-Schweißprozeß wird eine Beschichtung eines Bauteils mit einem Hochleistungswerkstoff (Pulver) hergestellt und hiermit spezielle Verschleißeigenschaften gezielt erzeugt

Abscheidung von Dickschichtsystemen auf Pulver- und Drahtbasis

Prozessoptimierung von PTA-Hartauftragungen mit oder ohne synthetische Hartphasen

Schweißstrombereich 6 – 350 A; 2 Pulverförderer; Kaltdrahtförderer: d = 1,6 mm

Probengröße: < 500×500 mm; Höhe: < 200 mm

Plasma Lichtbogen Schweißanlage

Ansprechperson

KATSICH Christian