Probador de rayado

SMT-5000 Pruebas de indentación a escala nano, micro y macro, de rayado y de tribología, combinadas con la perfilometría 3D

El SMT-5000 es una plataforma totalmente integrada para indentación instrumentada, ensayos de rayado, tribología, perfilometría óptica 3D y medición del espesor de recubrimientos. Diseñado para laboratorios de investigación, control de calidad y desarrollo de materiales industriales, ofrece una flexibilidad inigualable al combinar múltiples técnicas de caracterización en un único sistema modular.
Desde la nanoindentación con fuerzas ultrabajas hasta los ensayos de rayado a gran escala de hasta 200 N, el SMT-5000 ofrece mediciones precisas y repetibles en el rango de fuerzas más amplio del mercado. La automatización avanzada, el software inteligente y el análisis de superficies de alta resolución agilizan los flujos de trabajo del laboratorio, al tiempo que garantizan resultados fiables y conformes con las normas.
Ya sea para evaluar películas delgadas, recubrimientos, metales, cerámicas, polímeros, semiconductores o materiales biomédicos, el SMT-5000 se adapta a tus necesidades de ensayo actuales y evoluciona con tus necesidades futuras.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

Una plataforma única para ensayos de indentación, rayado y tribología en todo el rango de fuerzas, desde el nivel nanométrico hasta el macroscópico

Pruebas mecánicas completas, desde la escala nanométrica hasta la macroscópica, con funciones versátiles de rayado e indentación. Realiza ensayos de rayado o tribológicos desde milinewtons hasta 200 N, así como indentación instrumentada utilizando los cabezales intercambiables PiQ Nanoindenter (500 mN) y Microindenter (20 N), lo que permite pasar sin problemas de la caracterización de materiales a escala nanométrica a la microescala.

Profilómetro 3D en línea patentado: microscopía confocal e interferometría de luz blanca

El perfilómetro 3D de mayor rendimiento, que combina microscopía confocal e interferometría de luz blanca, correlaciona automáticamente la topografía superficial de alta resolución con las mediciones de indentación y rayado. Este sistema integrado permite realizar una caracterización completa de la superficie y de las propiedades mecánicas en un único flujo de trabajo, mejorando la precisión, la eficiencia y la comprensión para el análisis avanzado de materiales y el control de calidad en diversos ámbitos de la investigación y la fabricación.

Tecnología de cabezales de micro y nanoindentación PiQ

Tecnología de nanoindentación de última generación para la caracterización mecánica ultraprecisa a escala nanométrica. Un actuador piezoeléctrico de alto rendimiento ofrece una precisión de posicionamiento a nivel nanométrico y una respuesta rápida, mientras que una arquitectura de doble sensor proporciona mediciones reales de fuerza y profundidad con un control metrológico continuo durante todo el proceso de indentación, lo que garantiza datos fiables y de alta precisión sobre las propiedades mecánicas.

Medición no destructiva del espesor de una película con precisión nanométrica

Basado en la reflectancia espectroscópica, el módulo de medición de espesor de película en línea (FT-100) ofrece mediciones de espesor de película sin contacto, súper rápidas y directas,

Cámaras medioambientales

El SMT-5000 te permite medir propiedades de los recubrimientos, como la adherencia, el desgaste, etc., en condiciones ambientales controladas mediante cámaras térmicas, humidificadores, etc.

Automatización avanzada para pruebas de alto rendimiento

Saca el máximo partido a la productividad con la avanzada automatización del SMT-5000. Una plataforma XYZ integrada permite realizar ensayos con múltiples muestras sin necesidad de supervisión, mientras que las recetas personalizables automatizan secuencias completas de ensayo. El análisis automático de datos y la generación automática de informes garantizan resultados consistentes y repetibles, lo que reduce la intervención del operador y agiliza la caracterización de materiales para laboratorios de investigación, control de calidad e industriales.

Más información sobre

Cuando se habla de la dureza de los materiales, un método muy utilizado es la técnica de indentación con el medidor de rayado.

Indentación instrumentada

El medidor de indentación instrumentado SMT-5000 ofrece mediciones precisas de dureza, módulo de elasticidad, fluencia, comportamiento frente a la fractura y otras propiedades mecánicas mediante un análisis avanzado de carga-desplazamiento. Además, su diseño modular permite realizar nano e indentaciones micro en un amplio rango de fuerzas, mientras que la tecnología de detección capacitiva patentada garantiza una precisión y repetibilidad excepcionales. El sistema también es compatible con indentadores Berkovich, Vickers, Knoop, de esquina de cubo, esféricos y de diamante personalizados. Por eso, también realiza ensayos tradicionales de dureza Vickers, lo que lo convierte en una solución completa para la caracterización avanzada de materiales.

3d-indentation-imaging
Critical load determination of a DLC coating using scratch testing and 3D surface analysis.
MFT-2000 tribometer indenter tip approaching sample on rotary stage with in-situ optical microscope close-up – Rtec Instruments

Pruebas de tribología

Caracterización integrada de la fricción y el desgaste

El SMT-5000 puede equiparse con módulos de tribología lineales o rotativos, lo que permite una evaluación exhaustiva de la fricción, el desgaste, la lubricación y la durabilidad de los recubrimientos en condiciones reales de funcionamiento. Su arquitectura modular permite integrar a la perfección la tribología con la indentación instrumentada, los ensayos de rayado, la perfilometría óptica 3D y las mediciones del espesor de los recubrimientos en una única plataforma. Al correlacionar la dureza, la fricción, el volumen de desgaste, la rugosidad superficial y la topografía sin tener que mover la muestra de un instrumento a otro, el SMT-5000 ofrece una visión más detallada del rendimiento de los materiales, al tiempo que mejora la eficiencia del laboratorio y la coherencia de los datos.

Me gusta especialmente la frase «sin tener que mover la muestra de un instrumento a otro», porque destaca una ventaja real para el cliente: mejor correlación, menos manipulaciones y mayor precisión. Es un mensaje más contundente que limitarse a enumerar los módulos disponibles.

Visualización 3D de arañazos patentada

Correlacionar datos mecánicos con la topografía de la superficie en 3D

Tras cada prueba de rayado, el SMT-5000 genera automáticamente una imagen 3D sin costuras de toda la traza del rayado utilizando imágenes de alta resolución tomadas tras la prueba. Además, al combinarlo con datos mecánicos sincronizados (patente US 10.024.776 B2), puedes identificar al instante las cargas críticas y visualizar los mecanismos de fallo del recubrimiento. Así, puedes relacionar el daño superficial con las mediciones mecánicas. Además, el análisis 3D exhaustivo ofrece una evaluación cuantitativa de la profundidad del arañazo, la penetración, la deformación residual, el volumen de desgaste, la rugosidad y el desplazamiento del material. De este modo, se obtiene una comprensión completa del comportamiento del arañazo y del rendimiento del recubrimiento desde una única plataforma de software integrada.

Scratch-data-3d-imaging

Medición no destructiva del espesor de recubrimientos

Análisis rápido y preciso del espesor de la película

El SMT-5000 puede equiparse con un módulo de medición no destructiva del espesor de recubrimientos basado en la tecnología de reflectancia espectral. Además, permite caracterizar de forma rápida y precisa películas finas y recubrimientos. Con una amplia biblioteca de más de 500 materiales, el sistema también permite medir con un solo clic el espesor de la película, el índice de refracción (n y k) y la rugosidad de la superficie en tiempo real. Además, las funciones avanzadas del software, como el análisis automático, la corrección de escala, las mediciones dinámicas y los flujos de trabajo con varias muestras, simplifican el manejo. Así, garantizan resultados rápidos, fiables y repetibles sin que se necesiten conocimientos especializados.

Spectral reflectance measurement for non-destructive coating thickness and thin film characterization.
Synchronized 3D scratch image and mechanical test data for coating failure analysis and critical load identification.

Análisis de superficies en 3D antes y después de la prueba

Compara automáticamente imágenes 3D de alta resolución de la superficie captadas antes y después de las pruebas para cuantificar la deformación, el desplazamiento del material y los daños. La visualización directa de los cambios en la superficie ofrece información valiosa sobre el rendimiento del recubrimiento y los mecanismos de fallo.


Pruebas de resistencia al rayado automatizadas

Realiza pruebas de rayado individuales o múltiples utilizando recetas de prueba personalizables para obtener mediciones totalmente automatizadas y repetibles. Los flujos de trabajo inteligentes mejoran la productividad, garantizan unas condiciones de prueba uniformes y permiten una caracterización de alto rendimiento.


Análisis continuo de perfiles transversales

Genera perfiles transversales en cualquier punto a lo largo de la traza del arañazo para analizar la profundidad de penetración, la deformación residual y los daños en el recubrimiento. El análisis continuo de los perfiles te permite comprender en detalle la geometría del arañazo y la evolución del fallo.


Generación automática de informes

Crea informes profesionales y totalmente personalizables con un solo clic. Combina imágenes de superficies en 3D, datos de arañazos, cargas críticas, fricción, rugosidad, profundidad residual, volumen de desgaste y deformación permanente en un informe completo para un análisis y una documentación eficaces.

Sensores avanzados y ensayos medioambientales

Amplía tus capacidades de pruebas

El SMT-5000 es compatible con una amplia gama de sensores avanzados y cámaras ambientales, lo que permite crear condiciones de ensayo realistas que reproducen entornos operativos del mundo real. Desde estudios de adhesión de recubrimientos y corrosión hasta ensayos a temperaturas elevadas y con humedad controlada, esta plataforma modular ofrece una visión completa del rendimiento de los materiales y de los mecanismos de fallo.


Resistencia de contacto eléctrico (ECR)

Controla la resistencia de contacto eléctrico en tiempo real durante los ensayos de rayado para detectar con precisión la penetración y el fallo del recubrimiento. Las mediciones de ECR ofrecen un método sensible y no destructivo para evaluar recubrimientos conductores y sistemas multicapa.


Monitorización de emisiones acústicas

Detecta el inicio de grietas y la rotura frágil midiendo las señales de emisión acústica que se generan durante los ensayos. Este sensor avanzado ayuda a identificar casos de fractura que quizá no se vean con una inspección óptica convencional.


Pruebas de corrosión

Evalúa la durabilidad de los recubrimientos en entornos corrosivos combinando ensayos de resistencia al rayado con estudios de corrosión. Este enfoque integrado ofrece información muy valiosa sobre la adherencia, la degradación y el rendimiento a largo plazo de los recubrimientos.


Cámaras medioambientales

Realiza la caracterización mecánica bajo condiciones controladas de temperatura, humedad y otras condiciones ambientales personalizadas para simular entornos de funcionamiento reales. Los ensayos ambientales permiten evaluar con mayor precisión el rendimiento de los recubrimientos y los materiales.


Sensores de medición adicionales

Amplía aún más el SMT-5000 con sensores específicos para la fricción, la fuerza, las propiedades eléctricas, la temperatura y otras mediciones específicas de cada aplicación. Los múltiples canales de datos sincronizados te permiten conocer con mayor detalle el comportamiento de los materiales durante los ensayos de indentación, rayado y tribología.

SMT-5000 nanoindentation, scratch testing, tribology and 3D profilometry system installed in a materials characterization laboratory.
Scratch - Carga máxima1 - 40 - 200 N
Scratch - Resolución de carga0,01 - 6 - 100 μN
Scratch - Fuerza máxima de fricción1 - 40 - 200 N
Scratch - Resolución de la fricción0,01 - 6 - 100 μN
Scratch - Desplazamiento máximo1000 - 1000 - 1000 μm
Scratch - Resolución de desplazamiento0,01 - 0,03 - 1,5 nm
Penetración - Carga máxima500 mN - 30 N
Sangría - Resolución de carga0,01 - 6 μN
Resolución de la indentación - Resolución del desplazamiento0,01 - 0,03 nm
Espesor del recubrimiento - Fuente de luzHalógeno
Espesor del recubrimiento - Longitud de onda400 - 1100 nm
Espesor del recubrimiento - Rango de espesoresDe 0,01 a 75 μm
Espesor del recubrimiento - Precisión<0,01 nm
Espesor del recubrimiento - Precisión1 nm
Plataforma SMT - Eje XY150 x 200 mm
Plataforma SMT - Velocidad XYhasta 50 mm/s
Plataforma SMT - Z100 mm
Plataforma SMT - Resolución de posición0,25 μm
Tribómetro - modoClavija sobre disco, bola sobre disco
Tribómetro - Rango de carga1 mN - 200 N
Tribómetro - Velocidad de rotación0,1 – 2500 rpm (opcional: 5000 rpm)
Tribómetro - Accionamiento recíprocohasta 15 Hz (80 Hz opcional)
Tribómetro - Rango de temperatura-50 °C a 1000 °C (cámara opcional)
Tribómetro - Control de la humedad5% - 95% HR
Tribómetro - Sensores integradosFricción, profundidad de desgaste, resistencia eléctrica de contacto
Tribómetro - Módulos disponiblesRotativo; lineal; alternativo
pruebaprueba

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