Eindrucksvolle Leistung

Mit der aktuellen 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 z.B. hohe Korrosions- und Verschleißbeständigkeit aufweisen, sondern auch elektrische und optische Eigenschaften. In der Vergangenheit haben sich verschiedene Verfahren in der Werkstoffprüfung bewährt, um die Materialeigenschaften der Funktionsoberflächen, wie z.B. 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. Eindrucksversuchs ergibt sich eine Krafteindringkurve mit der über die Flächenfunktion die Kontaktfläche zwischen Spitze und Probe bestimmt wird. Im Gegensatz zu traditionellen Messmethoden können auch noch Eindringtiefen im nm-Bereich 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, bspw. die Elastizität abgeleitet werden. Das sächsische Unternehmen Asmec Advanced Surface Mechanics GmbH aus Radeberg bei Dresden hat sich auf die Herstellung von Nanoindentern spezialisiert und diese Technologie entscheidend weiter entwickelt. Der universelle nanomechanische Tester UNAT unterstützt die Suche nach den optimalen Oberflächeneigenschaften. Dank zweier unabhängiger Messköpfe kann das Gerät zwei verschiedene Messmethoden kombinieren. Der Messkopf in normaler Richtung arbeitet nach dem Nanoindenter-Prinzip, der zweite Messkopf in lateraler Richtung nach dem Scratchtester-Prinzip. Beide Messköpfe arbeiten mit nm-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. Zur weiteren Simulation realer Nutzungsbedingungen lässt sich die übliche Diamantprüfspitze ohne Verlust an Genauigkeit gegen Prüfkörper aus unterschiedlichsten Materialien austauschen. Problemloser Wechsel von USB 2.0 zu USB 3.0 Die Asmec GmbH setzt seit Jahren auf die USB-Kameras des schwäbischen Herstellers IDS für ihre spezifischen optischen Systeme. Während bisher hauptsächlich die USB 2.0-Serie mit einem CMOS-Sensor und VGA-Auflösung eingesetzt wurde, hat das Unternehmen seit Anfang des Jahres auf die schnelle USB 3.0-Schnittstelle umgestellt. Auf Grund der sehr guten Erfahrungen mit den uEye-Kameras und deren einheitlichem Softwarekonzept – alle Kameras nutzen die gleiche Treibersoftware und gestalten so den Wechsel einzelner Kameramodelle/-familien einfach und zeitsparend – integriert Asmec jetzt die USB 3.0 uEye CP-Kameras mit dem 1,3 Megapixel-Sensor EV76C560 von e2v. Neben der verbesserten Datenrate profitiert das System auch vom neuen Sensor, da oftmals eine optische Auswertung von Indentierungen von weit weniger als einem Mikrometer notwendig ist. Hier bietet der Sensor durch die höhere Auflösung die Möglichkeit, auch größere Bildausschnitte zu untersuchen. Da der Testbereich mit einer grünen Power-LED ausgeleuchtet wird, ist die Empfindlichkeit des Sensors im Bereich von 500 bis 600nm ein weiteres Auswahlkriterium. Gerade bei glatten und transparenten Oberflächen wie Glas oder Saphirglas macht die Empfindlichkeit des Sensors den entscheidenden Unterschied. \“Wir nutzen im UNAT eine Autofokus-Funktion zum Scharfstellen, um ganze Fotoserien zu schießen und um die ideale Einstellung für die Messungen zu finden. Die Bilder müssen vor allem zügig am PC ausgewertet werden und hierfür ist natürlich eine entsprechend hohe Datenübertragungsrate wichtig. USB 3.0 bietet mit einer Datenrate von 400MByte/sec erhebliche Vorteile\“, berichtet Frank Müller von Asmec Advanced Surface Mechanics GmbH. \“Wir haben bereits im Januar 2012 die ersten USB 3 uEye CP-Kameras eingesetzt und unsere Erfahrungen zeigen, dass die Kameras mitsamt Treibern die Leistungsfähigkeit unseres Messsystems noch erhöht haben. Ein entscheidender Vorteil war und ist zudem, dass wir auf Grund des einheitlichen Softwarekonzepts, das sowohl die USB 2.0- als auch die USB 3.0-Kameras von IDS nutzen, keinerlei Neuprogrammierungen vornehmen mussten. Der Umstieg von USB 2.0 auf die neuen Modelle mit USB 3.0-Schnittstelle war somit ein Kinderspiel. Zeitliche Einbußen in der Herstellung des verbesserten Systems konnten wir somit komplett ausschließen\“, fasst Frank Müller zusammen. Messestand Invision: Halle 1, Stand D72