Vakuum-Tribometer
MVT-2 Multifunktionales Vakuum-Tribometer
Das MVT-2 ist ein leistungsstarkes Vakuum-Tribometer, das für anspruchsvolle Reibungs-, Verschleiß- und Schmierstofftests unter extremen Umgebungsbedingungen entwickelt wurde. Mit einer Ultrahochvakuumfähigkeit bis hinunter zu 10⁻⁷ Torr, einer Temperaturregelung von kryogenen Temperaturen bis zu 1000 °C sowie einer patentierten kapazitiven Kraftmessung bietet es eine unübertroffene Messgenauigkeit und Wiederholbarkeit. Seine Kraftregelung im geschlossenen Regelkreis und die vielseitigen Rotations- und Linearbewegungsmodi ermöglichen eine automatisierte tribologische Charakterisierung mit minimalem Bedienereingriff. Die offene Kammerarchitektur ermöglicht eine schnelle Neukonfiguration für unterschiedliche Probengrößen sowie die integrierte optische Messtechnik. Das MVT-2 eignet sich ideal für die Forschung in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Halbleitertechnik, Beschichtungstechnik und Oberflächenwissenschaft und setzt neue Maßstäbe bei Vakuum-Tribologie-Messgeräten.
HAUPTMERKMALE
Ultrahochvakuum-Fähigkeit
Angetrieben von einer integrierten Turbopumpe erreicht die Kammer ohne lange Verzögerungen rasch Drücke bis hinunter zu 10⁻⁷ Torr. Testen Sie Materialien und Beschichtungen unter weltraumähnlichen, kontaminationsfreien Bedingungen – entscheidend für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Halbleiterindustrie und der Oberflächenwissenschaft, bei denen atmosphärische Gase andernfalls das Reibungs- und Verschleißverhalten verändern würden.
Patentierte kapazitive Kraftmessung
Unser firmeneigener kapazitiver Kraftsensor, der auf der bewährten Argon-Sensorplattform basiert, liefert stabile, driftfreie Messwerte über den gesamten Vakuumbereich hinweg. Im Gegensatz zu Alternativen mit Dehnungsmessstreifen verursacht er keinerlei Ausgasung – wodurch die Integrität der Kammer gewahrt bleibt und gleichzeitig die Messgenauigkeit von Belastungen im Millinewton-Bereich bis hin zu tribologischen Tests mit hohen Kräften gewährleistet ist.
Prüfungen von kryogenen bis zu Hochtemperaturbedingungen
Ein Temperaturregler mit geschlossenem Regelkreis deckt einen außergewöhnlich großen Bereich ab: von −150 °C unter Verwendung einer Kryokammer mit flüssigem Stickstoff bis zu 400 °C in der Standard-Heizkonfiguration bzw. 1000 °C mit der Hochleistungsoption. Simulieren Sie reale thermische Bedingungen mit Präzision und Wiederholgenauigkeit bei jedem Test.
Kraftregelung im geschlossenen Regelkreis
Eine Echtzeit-Kraftregelung mit geschlossenem Regelkreis von bis zu 200 N hält die eingestellte Belastung während des gesamten Versuchs aktiv aufrecht. Dies ermöglicht vollautomatische Erfassung von Reibungs-Belastungs- und Reibungs-Geschwindigkeits-Kurven ohne manuelles Eingreifen, wodurch Bedienerabweichungen reduziert und der Durchsatz bei systematischen tribologischen Charakterisierungsuntersuchungen erheblich gesteigert wird.
Vielseitige Bewegungsabläufe – rotierend und linear
Das MVT-2 deckt mit einem einzigen Gerät ein breites Spektrum an Kontaktbedingungen ab und bietet einen Rotationsmodus mit bis zu 5.000 U/min sowie einen linearen Modus mit bis zu 6 mm/s. Optionale Piezoantriebe sorgen für eine Präzision im Submikrometerbereich bei Fretting-, Niedrigamplituden- und nanoskaligen Tribologie-Experimenten.
Offene Plattformarchitektur
Der modulare Aufbau der Kammer als offene Plattform ermöglicht eine schnelle und werkzeuglose Neukonfiguration. Austauschbare Seitenplatten ermöglichen die Aufnahme unterschiedlichster Probengrößen, während mehrere Anschlüsse für Zubehör den Einbau zusätzlicher Sensoren, elektrischer Durchführungen oder optischer Inline-Messtechnik unterstützen – damit steht Forschern eine zukunftssichere Plattform zur Verfügung, die sich an sich weiterentwickelnde experimentelle Anforderungen anpassen lässt.
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Umgebungskontrolle
Der Reibungskoeffizient und das Verschleißverhalten hängen in hohem Maße von den Umgebungsbedingungen ab. Das Vakuum-Tribometer MVT-2 verfügt darüber hinaus über eine fortschrittliche Temperaturregelung im geschlossenen Regelkreis von −120 °C bis 400 °C in derselben Versuchsanordnung, wobei die Temperaturen während der Prüfung automatisch angepasst werden können. Zudem erweitert eine optionale Hochleistungskonfiguration den Temperaturbereich auf 1000 °C – und deckt damit tribologische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Halbleiterindustrie sowie der Automobilindustrie ab.
Testergebnisse zur Vakuumtribologie
Die Daten zeigen die Ergebnisse der Reibungskoeffizientenmessung mit einem Vakuum-Tribometer. Die Oberflächenbehandlungen wurden an zwei Proben durchgeführt.
Beispiel 1 – die Plasmaoxidbehandlung.
Probe 2 – Behandlung mit Siliziumoxid.
- 10 N Kraft
- Geschwindigkeit 4 mm/s
- Beschleunigung von 0,1 mm/s².
- 10-6 Torr
MVT-2-Prüfdaten
Warum Vakuumtribologie?
Fortschritte in den Bereichen Weltraum-, Halbleiter-, Luft- und Raumfahrt- sowie Dünnschichttechnologien haben zu einem gesteigerten Interesse am Verständnis des Verhaltens von Werkstoffen und Beschichtungen unter Vakuumbedingungen geführt. Allerdings unterscheiden sich die Reibungs-, Verschleiß- und Haftungsmechanismen im Vakuum erheblich von denen, die unter Umgebungsbedingungen beobachtet werden. Aus diesem Grund erfordert die Entwicklung vakuumkompatibler Komponenten der nächsten Generation tribologische Prüfungen unter Bedingungen, die reale Betriebsumgebungen möglichst genau nachbilden.
Aus diesem Grund hängt eine aussagekräftige Bewertung von Werkstoffen für Vakuumanwendungen folglich von Vakuumtribologie-Prüfungen ab, die unter realistischen thermischen, mechanischen und umgebungsbedingten Bedingungen durchgeführt werden.
Das Vakuum-Tribometer MVT-2 von Rtec-Instruments ermöglicht eine präzise Steuerung von Kraft, Geschwindigkeit und Temperatur für eine umfassende Analyse der Materialeigenschaften im Vakuum. Darüber hinaus sorgt ein einzigartiges Systemdesign mit patentierten Kraftsensoren für eine außergewöhnliche Messgenauigkeit und Wiederholbarkeit.
Eine offene Kammerkonstruktion verbessert die Benutzerfreundlichkeit, da sie während des Probenwechsels uneingeschränkte Sicht ermöglicht. Gleichzeitig können auf derselben Plattform verschiedene Konfigurationen für Reibungs-, Schmier- und Verschleißprüfungen – darunter Stift-auf-Scheibe-, Kugel-auf-Scheibe- und lineare Hin- und Herbewegungsprüfungen – durchgeführt werden.
Darüber hinaus ermöglicht ein modularer Systemaufbau die Durchführung von Eindrück-, Kratz- und Tribologieprüfungen, ohne dass die Instrumente ausgetauscht werden müssen. Es stehen mehrere Standardkonfigurationen der Vakuumkammer zur Verfügung, um einem breiten Anwendungsspektrum gerecht zu werden.
| Drehzahl | bis zu 2.500 U/min |
|---|---|
| Maximales Drehmoment | 2,25 Nm |
| Tragfähigkeitsklasse | 0,1 bis 200 N (aktive Belastung) |
| Reibungskraft | 0,1 bis 200 N (kapazitive Sensoren) |
| Temperaturbereich | -150 °C bis 1000 °C (mit zusätzlichen Kammern) |
| Vakuumbereich | bis auf 5 × 10⁻⁷ |
