Mikrohärteprüfer sind moderne Instrumente zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften kleiner Proben. Dies umfasst Materialien mit geringem Volumen und kleine Bereiche von Interesse auf größeren Substraten. Der Detaillierungsgrad, der erreicht werden kann, hängt weitgehend von den Fähigkeiten der Prüfgeräte selbst ab.

Clemex ist für seine innovativen Lösungen für die Mikrostrukturanalyse und Materialcharakterisierung bekannt, bei denen wir auf unser kombiniertes Wissen über verschiedene bildgebende Verfahren und die Prozessautomatisierung zurückgreifen. Dies hat uns in die Lage versetzt, eine Reihe von Mikrohärteprüfern zu entwickeln, die dem Benutzer unabhängig von den erforderlichen Prüfparametern oder -zielen Flexibilität und Komfort bieten.

In diesem Artikel möchten wir einige der Arbeitsprinzipien von Mikrohärteprüfern kurz eingehender erläutern. Da unsere firmeneigene Produktlinie die Automatisierung in der mechanischen Analyse fördert, konzentriert sich dieser Beitrag in erster Linie auf die Grundlagen automatisierter Mikrohärteprüfer.

Wissenswertes über Mikrohärteprüfungen

Härte ist eine von drei miteinander zusammenhängenden mechanischen Eigenschaften, die bestimmen, wie sich Materialien unter dynamischen Bedingungen verhalten. Obwohl sie oft fälschlicherweise synonym mit den anderen Eigenschaften verwendet wird (Festigkeit, Zähigkeit usw.), wird die Härte definiert als die Art und Weise, wie gut Materialien aufgebrachten Belastungen standhalten. Dadurch können Forscher die Materialhärte als Funktion von Abrieb, Verbiegung oder Eindringung beurteilen. Letztere ist die gebräuchlichste Methode, die bei der Materialcharakterisierung verwendet wird, und die Beschreibungen der Eindruckhärte werden üblicherweise in eines von zwei Systemen unterteilt: Makro- oder Mikrohärteprüfungen.

Mikrohärteprüfer charakterisieren, wie Materialien auf aufgebrachte Belastungen von bis zu 1.0000 g (10 N) reagieren. Dabei verwenden sie eine physische Sonde, die als Eindringkörper bezeichnet wird. Es gibt verschiedene Arten von Belastungsprüfungen, aber für die meisten Prüfprofile gelten dieselben allgemeinen Prinzipien. In der Regel wird eine Probe auf einem Hochpräzisionstisch positioniert und die Eindringkörperspitze wird mit vernachlässigbarer Belastungskraft mit der Oberfläche in Kontakt gebracht. Diese Kraft wird dann bis zu einem vordefinierten Sollwert angewendet, dann gelöst und mit der gleichen Geschwindigkeit wieder abgebaut. Es kann sinnvoll sein, eine Verweildauer am Punkt der maximalen Belastung zu programmieren, um die richtigen Ergebnisse zu erzielen.

Mit einem automatisierten Mikrohärteprüfer kann jeder dieser Parameter vorprogrammiert und automatisch ausgeführt werden, um das Risiko für menschliche Fehler auszuschalten und eine vollständige Wiederholbarkeit in der Prüfkette zu gewährleisten.

Ein weiterer wichtiger Differenzierungsfaktor zwischen einer Art von Mikrohärteprüfung und einer anderen ist der verwendete Standard und - in der Folge - die entsprechende Form der Sondenspitze. Bei der Härteprüfung nach Vickers gemäß ASTM- und ISO-Standards wird beispielsweise eine pyramidenförmige Sonde verwendet, während bei der Knoop-Härteprüfung eine charakteristische verlängerte Pyramide mit einem breiteren Länge-Breite-Verhältnis zum Einsatz kommt.

Mikrohärteprüfer von Clemex

Bei Clemex bieten wir eine breite Palette an automatisierten Mikrohärteprüfern an, die für die Härteprüfung nach Vickers, Knoop und Brinell mit austauschbaren Eindringkörpern und einer Auswahl an benutzerprogrammierbaren Leistungsfunktionen ausgestattet sind. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie unsere Systeme in bestimmten Anwendungsbereichen funktionieren, wenden Sie sich gerne jederzeit an ein Mitglied des Clemex-Teams.