Messen und Prüfen USB 3.0 Kameras zeigen eindrucksvolle Leistung bei Oberflächenprüfung

Autor / Redakteur: Bettina Ronit Hörmann* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Mit modernsten Beschichtungsverfahren lassen sich heute Bauteile und Komponenten gezielt mit bestimmten Funktionsoberflächen veredeln. Asmec-Messsysteme prüfen diese und sorgen für weitere Verbesserungen. Darin eingesetzte USB 3.0-Industriekameras von IDS kombinieren hohe Datenrate mit modernster Sensortechnik.

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Das Messsystem profitiert sowohl von der schnellen Datenrate der USB-3.0-Kameras als auch von deren hoher Auflösung.
Das Messsystem profitiert sowohl von der schnellen Datenrate der USB-3.0-Kameras als auch von deren hoher Auflösung.
(IDS Imaging Development Systems)

Dank fortschrittlicher Oberflächentechnik lassen sich heute viele Bauteile optimieren. Hierbei kommt das Prinzip der Funktionstrennung zwischen Bauteil und spezifischer Oberfläche zum Tragen. Mittels verschiedenster Beschichtungsverfahren lassen sich gezielt Funktionsoberflächen entwickeln, die je nach Anforderungsprofil nicht nur mechanische Schutz- und Barrierefunktionen wie beispielsweise hohe Korrosions- und Verschleißbeständigkeit aufweisen, sondern auch elektrische und optische Eigenschaften.

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Eindringtiefen im Nanometerbereich bestimmen

In der Vergangenheit haben sich verschiedene Prüfverfahren in der Werkstoffprüfung bewährt, um die Materialeigenschaften der Funktionsoberflächen, wie zum Beispiel Härte und Elastizität zu testen. Neuere, registrierende Härteprüfverfahren wie die Nanoindentierung erlauben eine mechanische Charakterisierung dünner Schichten mit Hilfe von Eindruckverfahren.

Als Ergebnis des Indentierungs- bzw. Eindruckversuchs ergibt sich eine Krafteindringkurve, mit der die Kontaktfläche zwischen Spitze und Probe bestimmt wird. Im Gegensatz zu traditionellen Messmethoden können so auch noch Eindringtiefen im Nanometerbereich bestimmt werden. Beim registrierenden Eindruckversuch erfolgt eine kontinuierliche Aufzeichnung von Kraft und Tiefe durch das Eindrücken von Pyramiden oder kugelförmigen Diamant-Prüfkörpern wobei die Eindruckhärte sowie weitere Eigenschaften, etwa die Elastizität abgeleitet werden.

Zwei Messköpfe – zwei Messmethoden

Das sächsische Unternehmen Asmec Advanced Surface Mechanics aus Radeberg bei Dresden hat sich auf die Herstellung von Nanoindentern spezialisiert und diese Technologie noch entscheidend weiter entwickelt. Der universelle nanomechanische Tester „UNAT“ unterstützt gezielt auf der Suche nach den optimalen Oberflächeneigenschaften.

Dank zwei unabhängiger Messköpfe kann er zwei verschiedene Messmethoden kombinieren: Der Messkopf in normaler Richtung arbeitet nach Nanoindenter-Prinzip, der zweite Messkopf in lateraler Richtung nach Scratchtester-Prinzip.

Beide Messköpfe arbeiten mit Nanometer-Auflösung in Druck- als auch in Zugrichtung. Dabei lässt sich der UNAT alternativ auch modular in einer Grundversion als reiner Nanoindenter (Härtetester) nutzen. Durch die beiden unabhängigen Messköpfe in normaler und lateraler Richtung lassen sich Belastungsbedingungen praxisnah modellieren. Dabei liefert das Gerät höchste Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei schnellen, vollautomatischen Messungen.

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