Materialtester



Basalt®-MUST: Der Modulare Universelle Oberflächentester

Allgemeine Information

  • Basalt®-MUST ist ein modularer und flexibler hochpräziser Tester für die Messungen von Oberflächenwechselwirkungen in einem breiten Kraftbereich.
  • Austauschbare Module für die Bewegungen von Testproben in den reziprok und Stift-Scheibe Moden sind eine Basis für umfangreiche Experimente.
  • Verschiedene Module für Kraftmessungen von Makro- bis Mikroebene sind verfügbar.
  • Eingeschlossener PC mit echt Zeit Betriebssystem gewährleistet eine höhere Rate von Dateien Akquirieren in äquidistanten Zeit Intervallen.
  • Leicht programmierbare automatische Experimente durch die Standart Software (laufen auf dem eingeschlossenen PC)
  • Graphische Visualisierung und Analyse von großen Dateimengen mittels TETRA-VIEW® (Windows® PC Software)

Anwendungen

  • Grundlegende Untersuchungen für die Aufklärung von Mechanismen der Reibung, Ermüdung und Verschleiß in Materialien.
  • Erforschung von haptischen Eigenschaften
  • Tests an den biologischen Interfaces und Strukturen
  • Eichung der Zeitleistungsfähigkeit von Materialien Gemengen wie Klebstoffe und Lackierungen
  • Analyse von MEMS und Steckverbindern
  • Mikrorheologie von dünnenschichten und Schmierungen
  • Untersuchung von tribochemischen Reaktionen
  • Charakterisierung von dünnen Schichten und Beschichtungen
  • Qualitätssicherung, Prozessoptimierung

Messungen

  • Adhäsion
  • Indentierung
  • Reibung
  • Verschleiß
  • Kratzfestigkeit
  • Härte
  • Viskosität

Technische Spezifikationen

Positionierungsmodul (x-y-z-Achsen):

  • Antriebsart:
  • Schrittmotor
  • Auflösung:
  • 1,25 μm
  • Geschwindigkeit:
  • max. 2 mm/s
  • Kraft:
  • ca. 30 N
  • Bewegungsbereich:
  • x 20mm / y 20mm / z 50mm

    Die Kombination zwischen einem faseroptischen Sensor (FOS) für Abbiegung Messungen der speziellen Cantilever und einem hochpräzisen Linearpositionierungssystem (LPS) deckt den Kraftbereich von 1 μN bis 1 N ab. Die Steuerung durch geschlossene Regelkreis Positionierung ermöglicht die langhubigen Experimente 20 mm mit Wiederholbarkeit von 50 nm.

    Ein Messmodul mit Dehnmessstreifen - Kraftaufnehmer erweitert den Kraftbereich bis 10 N. Zusammen mit dem auf einem Voice Coil Antriebe basierten Hochfrequenz-Bewegungsmodul stellt dieser die Fretting Experimente zwischen 2 μm@500Hz und 3 mm@15Hz bereit. RM120 implementiert die Stift-Scheibe Tests.

    Der Tribokorrosion Aufbau ermöglicht die Messungen von tribochemischen Reaktionen in Stift-Scheibe Mode bis 250 rpm. Für Durchführung der Experimenten in Flüssigkeiten werden die Bewegungs- und Messmodule Aufwärts unten im Basisgerät montiert.

    Messmodul 1N


    2D Kraftwandler – Cantilever
    • Doppelfederblatt
    • Verschiedene Werkstoffe (Glas, verschiedene Stähle, verschiedene Bronzen, …)
    • Vorteile von Glas:
      • Vorzügliche Materialeigenschaften
      • Leicht kombinierbar mit anderen Werkstoffen
      • Sehr gute Langzeitstabilität
    • Federkonstanten gehen zu 0,5 N/m
    • Einfache Bedienung
    • Einfache Anpassung (Geometrie, Kraftbereich) zu kundenspezifischen Anforderungen


    Optischer Verschiebungssensor
    Das von Sensorspitze ausstrahlende Licht wird von der Oberfläche von Cantilever zurückgespiegelt. Das gespiegelte Licht wird an der gleichen Sensorspitze empfängt und in das elektrische Signal konvertiert. Dieses Signal bezieht sich and die Distanz zwischen der Sensorspitze und reflektierendem Bereich auf dem Cantilever. Es ermöglicht die Verschiebung von Cantilever und somit die Kräfte zu messen.

    Infolge der FOS Natur kann man diese in zwei Messbereichen von unterschiedlichen Empfindlichkeiten verwenden. Es ist möglich sowohl statische als auch dynamische Messwerte von den Parameter, wie Verschiebungen, Dehnungen und mechanische Schwingungen zu bekommen.


    Eigenschaften
  • Messbereich:
  • ca. 100 μm (MR1),
    1,5 mm (MR2)
  • Empfindlichkeit:
  • 1/5000 des Bereiches
  • Bandbreite (-3 dB):
  • statisch bis 30 kHz … 150 kHz
  • Durchmesser der Sensorspitze:
  • verschiedene Durchmess von 1,5mm zu 8mm
  • Temperaturbereich der Sensorspitze:
  • -25°C … + 80°C
  • Länge des Faserbündels:
  • 1500 mm (Standart)

    Messmodul 10N

  • Messprinzip:
  • Dehnungsmessstreifen
  • Messbereich der Normalkraft:
  • 0,1 … 10 N
  • Messbereich der Reibkraft:
  • 0,1 … 10 N
  • Auflösung:
  • 1/2000 MR

    Messaufbau Tribokorrosion

    Bewegungsmodul
  • Antriebsart:
  • Schrimotor
  • Geschwindigkeit:
  • 0 … 250 rpm
  • Drehzahlstufen:
  • 1 rpm
  • Auflösung:
  • 0,144°
  • Drehmoment:
  • 12 Ncm
  • Programmierbare Geschwindigkeitsprofile
  • Batch Editor für verschiedene Experimente


  • Messmodul
  • Messprinzip:
  • magnetischer Hall Sensor
  • Messbereich der Normalkraft:
  • 0,1 … 5 N
  • Messbereich des Reibmoments:
  • ± 7,5 Ncm
  • Auflösung:
  • 1/2000 MR
  • Ausgleich von Proben-Fluchtungsfehlern:
  • ± 1,5°


    Bewegungsmodule


    Linear-Alternierende Modul LPS20
  • Hochpräzise Linearantrieb
  • Geschlossener Positionierungsregelkreis
  • Antriebsprinzip:
  • Der LPS20 ist ein auf dem elektrodynamischen Antriebsprinzip basierter Linearmotor. Die exzellenten Charakteristiken sind ein Ergebnis der einfachen Konstruktion, der hochpräzisen Führung und des Antriebsprinzips mit den beweglichen Magneten, was vermeidet die elektrischen Verbindungen zu dem Aktuator.
  • Kompaktgerät
  • Abmessungen:
  • 90×90×53.5 mm3
  • Gewicht:
  • 730 g
  • Hubbereich:
  • 20 mm
  • Genauigkeit:
  • 1 μm
  • Auflösung:
  • 50 nm
  • Maximale Belastung:
  • 250g / 2,5N (mehr per Anfrage)
  • Sperrkraft:
  • >1 N
  • Beschleunigung:
  • 5 m/s2
  • Geschwindigkeit:
  • 0,02 … 10 mm/s (max. 30 mm/s)
  • Geschwindigkeitsfehler:
  • 18 μm/s (2% für Gescwindigkeiten >5 mm/s)
  • Betriebsspannung:
  • 12 V


    Stift-Scheibe Modul LMR120
  • Antriebsart:
  • Schrittmotor
  • Geschwindigkeit:
  • 1…120rpm
  • Auflösung:
  • 0,225°
  • Drehmoment:
  • 0,01 Nm / 1 Ncm
  • Abmessungen:
  • 90×90×70mm3
  • Gewicht:
  • ca. 800 g
  • Höhere Drehmoment, Auflösung und Geschwindigkeit per Anfrage.
  • Software Highlights

    Der Batch Editor ermöglicht dem Operator mehrere verschiedene Experimente anzuordnen und gewährleistet jeden einzelnen Parameter wie Belastung, Anzahl der Zyklen, Geschwindigkeit etc. für jeweiliges Experiment.

    Ein integrierter Computer mit speziell angepasstem LINUX, der in der Lage ist die echt Zeit Sensorsignale zu akquirieren, bietet die Möglichkeit an den Tester zu steuern so wie die Sensoren einzustellen die Proben oder Werkzeuge ohne einen zusätzlichen externen Computer verwenden zu müssen.
    Der externer PC (Windows) kann mittels Ethernet für die spezifischen Kunden Steuerungen angeschlossen werden. Speicherung der Dateien auf einem USB Device oder durch Ethernet auf einem externen Computer ermöglicht die langlaufenden Experimente.

    Der Basalt®-MUST Tester erleichtert dem Operator die Messdateien durch die LINUX Anwendersoftware zu inspizieren. Für die Visualisierung und Analyse von großen Datenmengen steht TETRA-View® zur Verfügung. Diese PC Software erbringt einige Funktionen, die gewährleisten die leichte Generierung von 2D- und 3D Diagrammen für die Einfügung in die Testberichte.

    Direkt Zugang zu Systems Antrieben bietet eine Möglichkeit an die Testproben und Werkzeuge füpr die leichte Vorbereitung der Experimenten zu positionieren.