Korrelation zwischen Oberfläche und Funktion

National University of Malaysia

Malaysia Portraet

Dr. Azman Jalar
Stellvertretender Direktor und leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Mikromechanik und Nanoelektronik,
National University of Malaysia

„Mit Alicona steht uns ein leistungsstarkes Gerät für oberflächenrelevante Untersuchungen im Bereich der Materialwissenschaften zur Verfügung. Messungen ermöglichen es uns, eine Aussage zu treffen, inwieweit die Oberflächeneigenschaft eines Materials ein bestimmtes Verhalten hervorruft. Sämtliche Materialien wie Metalle, Halbleiter, Keramiken, Polymere, Komposite und Metalllegierungen können mit InfiniteFocus hochauflösend gemessen werden. Das Messsystem ist einfach zu bedienen und erfordert kaum Schulungsaufwand.“

Die Materialwissenschaften befassen sich unter anderem mit der Untersuchung von Werkstoffoberflächen einschließlich ihrem mechanischem Verhalten. Materialermüdung, Abnutzung und Korrosionsbeständigkeit sind Eigenschaften, die hochgradig von der Mikrostruktur der Bauteile abhängen. Mit InfiniteFocus von Alicona verfügt die Universität von Malaysia u.a. über die Möglichkeit, Größe, Form und Textur von verschiedensten Materialen zu messen.

Kernkompetenz des Instituts für Mikromechanik und Nanoelektronik (IMEN) der Universität von Malaysia ist die eingehende Erforschung der Oberflächenstruktur von Werkstoffen und deren Einfluss auf das physikalische und mechanische Verhalten. Das Hauptaugenmerk der Forschung liegt darin, Größe, Form und Textur zahlreicher Feststoffe wie Metalle, Halbleiter, Keramiken, Polymere, Komposite und Metalllegierungen zu bestimmen. Materialermüdung, Abnutzung und Korrosionsbeständigkeit sind Eigenschaften, die bei der Entwicklung von neuen, widerstandsfähigen Materialien herangezogen werden. Die Untersuchung bestimmter Eigenschaften von Bauteilen und Werkstoffen war bisher auf die Verwendung von konfokaler Mikroskopie und Profilometrie beschränkt. Erst seit die Forschungseinrichtung InfiniteFocus im Einsatz hat, ist eine vollständige Materialuntersuchung möglich. „Bevor wir Alicona kannten, waren die Untersuchungsmöglichkeiten stark eingeschränkt. Weder mit dem Einsatz von konfokaler Mikroskopie noch durch 2D Profilometrie war es uns möglich, z.B polierte Metalloberflächen in dieser Präzision zu messen“, so der stellvertretende Direktor und leitende wissenschaftliche Mitarbeiter von IMEN, Azman Jalar. Mit dem Einsatz von InfiniteFocus hat IMEN erstmals ein Werkzeug zur Quantifizierung von Oberflächen gefunden, das perfekt mit den Anforderungen ihrer Forschungstätigkeit übereinstimmt. Alicona ist damit ein fester Bestandteil zur Charakterisierung von Werkstoffen geworden.

Malaysia Oberflächenmessung

Korrosionsermüdung verstehen

Die Forschungstätigkeiten bei IMEN sind breit gefächert. Mit dem Messsystem von Alicona wird hauptsächlich die Rauheit gemessen. Alicona Messsysteme ermöglichen sowohl profilbasierte Rauheitsmessungen (Ra, Rq, Rz) als auch Oberflächentexturmessungen (Sa, Sq, Sz). Zusätzlich liefern flächenhafte Messungen, Traglastflächenkurve und fraktale Dimensionsanalyse wichtige Erkenntnisse. Die Messungen erlauben ein umfassendes Verständnis in Bezug auf die Oberflächenfunktionalität, quantitative Korrosion oder Schadensanalyse. Während andere Technologien lediglich die 2D Klassifizierung von korrodierten Flächen zulassen, liefert InfiniteFocus vollständige 3D Oberflächeninformationen. Korrosionsmessungen erfolgen einfach und schnell, da das System speziell auf Korrosionsanalyse von großen Scanbereichen bis zu 200x200 mm ausgerichtet ist. Hochauflösende, rückführbare und wiederholgenaue Messungen sowie Echtfarbendarstellung der Oberflächen ermöglichen Rückschlüsse auf Materialeigenschaften. Mit InfiniteFocus misst IMEN eine große Bandbreite an Komponenten, die sich in Größe, Material und Oberflächeneigenschaften unterscheiden: „Wir untersuchen eine Vielzahl von Komponenten mit zylindrischer oder beliebiger Form. InfiniteFocus setzen wir z.B. ein, um gekrümmte Metallplatten zu messen. Damit ist es uns möglich, hochauflösende 3D Datensätze zu generieren und anschließend einen Formabzug durchzuführen. Strukturdetails werden so unabhängig von Formeigenschaften des Objektes analysiert“. Selbst umfangreiche Korrosionsuntersuchungen von Materialien unterschiedlicher Oberflächengüte wie Edelstahl, Nickel-Legierungen, Titan- oder Aluminiumlegierungen sind messbar.

Einsatzmöglichkeiten von Alicona Messsystemen in den Materialwissenschaften:

  • Untersuchung der Korrelation zwischen Oberflächenparametern und Funktionsverhalten von Feststoffen
  • 3D Messung von Metallen, Halbleitern, Keramiken, Polymeren, Kompositen und Metalllegierungen
  • Wissenschaftliche Forschung in Bezug auf Korrosion, Tribologie, Bruchverhalten etc.
  • 3D Messung von Profilrauheit, Oberflächentextur und Volumen inklusive fraktaler Dimension und Traglastflächenkurve