3D scratch test full delamination by scratch tester smt-5000

3D-Scratch-Tester

Ritzprüfgerät vom Nano- bis zum Makrokraftbereich, das mit einem Inline-3D-Profilometer kombiniert werden kann. Der 3D-Scratch-Tester charakterisiert Schüttgüter oder Beschichtungen mit unterschiedlichen Dicken.

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3D-Scratch-Tester

SMT-5000: Übersicht

Eigenschaften

  • Nano-, Mikro- und Makro-Scratch: Ritzprüfer auf einer Plattform
  • 3D-Oberflächenpanoramabild des Kratzers
  • Patentiertes Inline-3D-Profilometer für jeden Kratzer
  • Gemessene Kräfte (Normalkraft und Reibkraft) am gleichen Messkopf 
  • Automatische Korrelation von 3D-Profiler und Scratch-Daten
  • Ritztest auf ebenen oder gekrümmten Flächen

Der Scratch-Tester misst Haftung, Adhäsion & Kohäsion, Kratzhärte, Kratzfestigkeit und Härte von dünnen Schichten und Oberflächen. Darüber hinaus bietet der Scratch-Tester Multi-Pass-Verschleiß im Nano-, Mikro- und Makrobereich.

Das integrierte 3D-Profilometer ermöglicht eine einzigartige Analyse der plastischen Verformung mit hoher Auflösung.

Brauchen Sie Hilfe oder haben Sie eine Frage?

    3D-Scratch-Tester wie kein anderer

    Anpassbar an Ihre Bedürfnisse
    Austauschbare Nano-, Mikro-, Makro-Scratch-Messköpfe
    Normalkraft von mN bis 200 N (höhere Kraft auf MFT-5000-Plattform verfügbar)
    Patentiertes Inline-Profilometer

    3D-Profiler zur automatischen Kombination hochauflösender 3D-Bildgebungs- und Ritztestdaten

    Austauschbare Bewegungsmodule
    Ritzspuren in linearer, rotatorischer oder kundenspezifischer Bewegung.
    scratch tester smt-5000
    Motorisierte X- und Y-Tische

    Der hochpräzise 210-mm-XY-Tisch ermöglicht das Bewegen von Testproben zwischen Test- und Bildpositionen sowie Hin- und Herbewegungen mit langsamer Geschwindigkeit.

    Obere Z-Struktur

    Hochpräziser Mehrfach-Z-Antrieb mit hochauflösenden Encodern zum Bewegen des Positionsprüfmoduls und des Profilometers.

    Plattform
    Offene Plattformarchitektur für überragende Benutzerfreundlichkeit. Großes Probenprüfvolumen, Möglichkeit zum Montieren und Testen jeder großdimensionierten Probe.

    Automatische Panoramabilder von 3D-Profilometer

    Ritzprüfung: Analysieren Sie die kritischen Belastungen und korrelieren die Schadensanalyse mit der optischen Beobachtung
    Adhäsionsbruch nach einem  Ritzversuch

    Am Ende des Kratzers bewegt der Universal Scratch Tester SMT-5000 die Probe automatisch unter das optische Profilometer, um ein vollständiges 3D-Panorama des Kratzers zu erstellen. Die Kombination aus Messkopf und Profilometer ermöglicht Messungen von Volumen, Tiefe, plastischer Verformung, Rauheit, Volumenverschleiß und eine eindeutige Bestimmung von kritischen Lasten mit Sub-Nanometer-Auflösung.

    Austauschbare Messköpfe auf einer Plattform

    Der einfache Austausch der Messköpfe bringt Nano Scratch, Micro Scratch und Makro Scratch auf derselben Plattform unter.
    Nano Scratch Tester Messkopf

    UST-1

    Maximale Normalkraft: 1000 mN

    Micro Scratch Tester Messkopf

    UST-40

    Maximale Normalkraft: 40 N

    Macro Scratch Tester Messkopf

    UST-200

    Maximale Normalkraft: 200 N

    Reibung, Verschleiß und Beschichtungsfehler

    Bild vor dem Test

    Die Probe bewegt sich unter dem 3D-Profilometer, um die Oberflächentopographie zu messen.

    Ritzprüfung

    Es werden einzelne oder mehrere Kratzer mit vordefinierten Rezepten ausgeführt.

    Bild nach dem Test
    Die Probe bewegt sich unter dem Profilometer, um den Kratzerbereich zu analysieren.
    Bericht

    Automatische Visualisierung von Delaminationen: Kohäsive oder adhäsive Spallationen können festgestellt werden. Verschleißvolumen ist einfach zu berechnen.

    Panoramabild kombiniert mit Ritzprüfung

    Patentiertes integriertes Vier-Modus-Profilometer

    Das Profilometer ist optimiert, um Kratz- und Eindruckmarken mit hoher Auflösung abzubilden. Automatische Auswahl mehrerer Bildgebungsmodi, um jede Probenoberfläche abzubilden: transparent, rau und glatt.

    Dunkelfeldmodus

    Ermöglicht die Erkennung von Rissen an der Oberfläche mit bemerkenswertem Kontrast.

    Weißlicht-Interferometer-Modus

    Ermöglicht hochauflösende Bilder von ebenen Oberflächen

    Lambda Universal Profilometer von Rtec Instruments
    Konfokalmikroskop mit Nipkow-Scheibe

    Steilhänge, transparente, dunkle oder raue Oberflächen können gemessen werden

    Hellfeldmodus
    2D-Profile mit hoher Auflösung und echten Farben

    Flexible Last und Bewegungen

    Lastprofile: konstante, linear steigende oder fallende Schritte oder benutzerdefinierte Lastprofile. Die aufgebrachte Normalkraft und resultierende Reibungskräfte werden mit präzise rückführbaren Sensoren mit hoher thermischer Stabilität gemessen.
    Verschiedene Bewegungen: Der automatische 210 x 150 mm XY-Tisch kann automatisch mehrere Kratzer an einzelnen oder mehreren Proben ausführen. Scratch-Tests können individuell angepasst werden, um jedes Bewegungsprofil zu erreichen: gerade, gebogen, kreisförmig oder im Zickzack.
    Ritzprüfung mit Rockwell-Spitze auf 3D-Scratch-Tester
    Scratch mit Rockwell-Spitze
    Ritzprüfung mit Schneidwerkzeug
    Scratch mit Schneidewerkzeug

    Sensoren und Umweltkontrollierte Systeme

    Anwendungsspezifische Lösungen

    Klimakammern schaffen zahlreiche Testvarianten, die reale Szenarien nachbilden.

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    Elektrischer Kontaktwiderstand
    Identifiziert den Versagenspunkt der Beschichtung über die Messung der elektrischen Widerstandsänderung während des Kratzers.
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    Schallemission
    Identifiziert Sprödbruch.
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    Korrosionseinstellung
    Ermöglicht Korrosionsstudien mit Ritzprüfung.
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    Umweltkammer
    Temperatur und Feuchtigkeit
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    Zusätzliche Sensoren
    Verschiedene Sensoren am Gerät liefern zusätzliche Informationen während des Tests.

    Lösungen

    Der Scratch-Tester wird in einer Vielzahl von Branchen umfassend eingesetzt:
    Luft- und Raumfahrt
    • Thermische Spritzbeschichtungen
    • Turbine, Motor, Komponenten
    • Korrosionsschutzbeschichtungen
    Automobil
    • Thermische Spritzbeschichtungen
    • PVD-Beschichtungen (physikalische Gasphasenabscheidung)
    • Lacke
    Biomaterialen
    • Biokompatible Beschichtungen
    • Medizinische Geräte
    • Hüftgelenke
    • Ventile, Pumpen
    Keramik
    • Keramische Beschichtungen
    • Schüttgüter
    Hartstoffschichten
    • Schneidewerkzeuge
    • Thermische Spritzen
    • PVD-Schichten (TiN, DLC, ..)
    Metall
    • Schüttgut
    • Beschichtungen
    • Strukturierte Oberflächen
    Optik und Brille
    • Linsen
    • Berührungsempfindlicher Bildschirm
    • Konsumgüter
    Arzeinmittel
    • Beschichtungen auf Tablette
    Kunststoff
    • Beschichtungen
    • Schüttgut
    Halbleiter
    • Bildschirme
    • Dünne Beschichtungen
    • Schutzbeschichtungen
    • Konsumgüter

    Was ist ein Ritzprüfer oder Scratch-Tester?

    Der SMT-5000 Scratch-Tester von Rtec Instruments bewertet die Haftung, die Kratzfestigkeit und die Ritzhärte im Nano-, Mikro- und Makromaßstab. Lesen Sie weiter unten, wie der SMT-5000 gängige Fragen zur Ritzprüfung beantwortet.

    scratch-tester-smt-5000

    Welche Art von Instrument wird für Scratch-Tests verwendet?

    Um einen kontrollierten Kratzer auf der Oberfläche eines Materials auszuführen, wird ein Scratch-Tester mit einer scharfen Spitze verwendet. Das Prüfgerät wendet die Kraft (die entweder konstant oder veränderlich sein kann) an und steuert sie präzise, ​​während es die Probe mit konstanter Geschwindigkeit unter einer scharfen Spitze hindurchschiebt. Diese Bewegungskombination erzeugt den Kratzer. Häufig besteht die verwendete Spitze aus Diamant, um Kratzer auf harten Materialien zu ermöglichen.

    Wie wird ein Scratch-Test durchgeführt?

    Ein Kratzer wird erzeugt, indem eine Diamantspitze bekannter Geometrie über die Oberfläche der interessierenden Probe gezogen wird. Wenn die Spitze entlang der Oberfläche bewegt wird, wird die auf die Spitze ausgeübte normale Belastung linear erhöht, wodurch eine Zunahme der Heftigkeit des Kontakts erzeugt wird. Nach dem Kratzer werden Bilder des gesamten Kratzers aufgenommen, um die unterschiedlichen Verformungen und mechanischen Versagen zu analysieren. Die normalen Lasten, bei denen Versagen auftreten, werden als kritische Lasten bezeichnet.

    Was ist eine Kratzfestigkeit?

    Kratzfestigkeit ist die Eigenschaft eines Materials, der durch den Scratch-Test verursachten Verformung zu widerstehen. Dies wird oft anhand der auf der Materialoberfläche verbleibenden plastischen Verformung quantifiziert.

    Elastische Verformung

    Eine weniger verbreitete Analyse berücksichtigt auch die elastische Verformung der Oberfläche während des Tests. Diese Werte können anhand des Eindringens der Spitze in das Material oder anhand des Vergleichs von 3D-Bildern vor und nach dem Test ermittelt werden.

    Wie misst man die Haftung?

    Im Falle einer auf einem Substrat aufgebrachten Beschichtung ermöglicht die Kratzprüfung die Quantifizierung der Haftung zwischen Beschichtung und Substrat. Durch Erhöhung der Normalkraft auf die Spitze, um ein Versagen der Beschichtung hervorzurufen, kann der Benutzer typischerweise zwischen kohäsivem und adhäsivem Versagen des Systems Beschichtung/Substrat unterscheiden. Der Kohäsionsbruch gibt Auskunft über die Festigkeit der Beschichtung, während der Adhäsionsbruch das direkte Maß für die Haftung der Beschichtung auf dem Substrat ist.

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