ZHN Nanoindenter

Nanoinenter ZHN za preskušanje kovin in industrijskega orodja

Nanoinenter ZHN se uporablja za celovito, mehansko karakterizacijo tankih plasti ali majhnih površin s potrebno silo in ločljivostjo poti.

Prednosti in lastnosti

Koncept preskušanja, ki ponuja vsestranskost in prilagodljivost

Univerzalni nanomehanski merilnik ZHN izvira iz preizkušene tehnologije nanovtiskoval ASMEC. V tem prvem razvoju sta dve merilni glavi združeni v navpično (načelo nanovtiskovala) in bočno (načelo mikro tribološkega preskusa), ki delujeta popolnoma neodvisno druga od druge z ločljivostjo nanometra. Krivulje bočnega premika sile se lahko prvič izmerijo, kar omogoča doseganje več materialnih parametrov, kot je bilo mogoče prej (glej Tipične aplikacije). To vključuje merjenje bočne togosti in čisto elastično bočno deformacijo vzorca.

2-stolpčni obremenitveni okvir ima en osrednji pogonski vijačni pogon in natančno vodenje, kar zagotavlja bolj trdo zasnovo okvirja, medtem ko se os vtiska nahaja točno v osi gibanja. Nagibni trenutek ne nastopi in napake Abbe se odpravijo. Togost naprave je več kot 10⁶ N/m, odpravljanje potrebe po popravku in močno poenostavitev umerjanja funkcije območja.

V nasprotju z instrumenti drugih proizvajalcev obe merilni glavi delujeta v natezni in tlačni smeri, kar omogoča merjenje z vtiskovalom z naklonskim nihanjem kot tudi ciklične preskuse z utrujanjem.

Aplikacije

Razvoj premazov od mehkih (polimernih) do trdih (diamantni premazi)
Določitev kritičnih napetosti za razpokanje ali plastično deformacijo
Prevleke iz trdih materialov za orodje in zaščita pred praskami
Zaščitni premazi na steklu
Barve in sol-gel premazi
Samodejno prečno merjenje trdote na prečnem prerezu
Nano prevleke za senzorje in MEMS / NEMS
Biološki materiali
Učinki matrice v zlitinah (preslikava)
Keramični materiali in kompoziti
Površine z vsadki z ioni
Analiza poškodb v mikroelektroniki

Na varni strani z ZHN

Aplikacije v znanosti se nenehno spreminjajo. Bodite na varni strani z ZHN, ki ima eno samo platformo, ki zagotavlja fleksibilnost in zanesljivost.

ZHN ima najvišje razmerje signal/šum za celotno nano in mikro območje (106) od vseh obstoječih nanovtiskoval, normalnih in stranskih.
Z merilno glavo 20 N lahko, poleg instrumentiranih preskusov vtiskovanja v makro območju, izvajamo klasično merjenje trdote po Vickersu in preskušanje z utrujanjem.
ZHN ima edinstvene lastnosti nadzora dejanske sile in premika. Merilne glave imajo visoko stransko togost - menjava vtiskoval je izredno enostavna in na umerjanje ali natančnost merjenja to ne vpliva.
Enota bočne sile (LFU) je idealna za tribološki preskus, obrabo in več osno preskušanje: tudi pri večjih silah se krivulje bočnega premika sile merijo v nm ločljivosti.

Optimalen potek dela v preskusnem laboratoriju

Celoten preskusni sistem temelji na poteku dela in je prilagojen zahtevam laboratorija za preskušanje.

Enostavno upravljanje zaradi intuitivnega poteka dela
Časovna funkcija v InspectorX omogoča meritve v tihih časih
ZHN prihrani čas: edinstvena funkcija preslikave meri topografijo, koeficient trenja in globino vdolbine v enem samem teku
Ohišje za zmanjšanje okoljskih vplivov na rezultat preskusa
Aktivna izolacija vibracij in posebna podporna miza za povezovanje zunanjih virov motenj
Alternativne merilne glave lahko varno shranite

Prilagodljiv in modularni

Prilagodljivost preskusnega sistema ZHN je prikazana v njegovem vsestranskem obsegu uporabe, pa tudi v modularnosti in zmožnosti naknadnih prilagoditev.

Edinstveno tandemsko optiko z dvema kamerama je mogoče razširiti na enote za optično vrednotenje (npr. WLI ali AFM). Ti so popolnoma integrirani v preskusni sistem.
Robustna oblika omogoča integracijo širokega nabora vtiskoval in čeljusti.
Menjava vtiskoval je neverjetno enostavna.
InspectorX je sodobna programska oprema z jasno strukturiranimi oblikovalskimi in aplikacijskimi moduli.

Zaporedje trdote z vtiskovalom Berkovich

Trdota in Young moduli po DIN EN ISO 14577

Merjenje se običajno izvaja z Berkovich vtiskovalom s krmiljenjem sile.Možne so hitre meritve, na primer z 10-s obremenitvijo, 5-s časom zadrževanja in 4-s odstranitvijo obremenitve.

Merljive vrednosti:
Merjenje trdote z vtiskovanjem H_IT (ponovno ovrednotiti v H_V)
Martens trdota HM ali HMs
Modul vtiskovanja E_IT (modul elastičnosti)
Vtiskovanje z lezenjem C_IT ali sprostitev R_IT
Razmerje komponente elastične deformacije in energije vtiskovanja n_IT

Skupno je mogoče določiti več kot 60 vrednosti.

Celovita paleta dodatne opreme

Obsežen nabor dodatne opreme zagotavlja prilagodljivost in modularnost.

Dodatki ZHN

Tehnični pregled

Modularni sklop, sestavljen iz

2-stebrni obremenitveni okvir s centralnim pogonom na vijake, natančnim vodenjem in granitno podlago
motoriziran osrednji vijačni pogon in programabilna motorizirana miza X-Y
3-osno krmiljenje koračnega motorja kot reža za kartico PCI-E
tandem mikroskop z 2 kamerama in LED osvetlitvijo (zelena LED)
krmilna elektronika za stroj in merilno glavo
zamenljive merilne glave do 20 N
Programska oprema za nadzor in ovrednotenje Inspector X
SW moduli za samodejno ostrenje
SW modul za pregled slike, sestavljen iz posameznih slik z veliko globinsko ostrino

Aplikacije za ZHN nanoindenter

Trdota in Young moduli po DIN EN ISO 14577

Merjenje običajno izvajamo z vtiskovalom Berkovich z nadzorom sile / možne so hitre meritve, na primer z 10-s obremenitvijo, 5-s časom zadrževanja in 4-s razbremenitvijo.

Merljive vrednosti:

Merjenje trdote z vtiskovanjem H_IT (prevrednotiti v H_V)
Martens trdota HM ali HMs
Modul vtiskovanja E_IT (modul elastičnosti)
Vtiskovanje z lezenjem C_IT ali sprostitev R_IT
Razmerje komponente elastične deformacije in energije vtiskovanja n_IT

Skupno je mogoče določiti več kot 60 vrednosti.

Več o trdoti in Young modulu

Vickers trdota

Vickers trdota se lahko izračuna iz merjenja trdote z vtiskovanjem. Obsežna študija, ki jo je opravil Zvezni inštitut za raziskovanje materialov in preskušanje (BAM), je primerjala 20 materialov po konvencionalni metodi trdote po Vickers in metodi Vickers trdote z vrednostmi, izračunanimi z algoritmi InspectorX in ponovno ovrednotenimi z uporabo H_IT. Pokazala se je povprečna razlika <10% v primerjavi z 25-30% pri drugih programskih paketih.

[T. Chudoba, M. Griepentrog, International Journal of Materials Research 96 (2005) 11 1242 – 1246]

Več o Vickers trdoti

QCSM - Quasi Continuous Stiffness Measurement

Globinsko odvisne meritve z modulom QCSM

"Način kvazi-neprekinjenega merjenja togosti" je modul, ki ga je razvil ASMEC, s katerim je mogoče določiti togost stika vzorca z uporabo krivulje razbremenitve za številne točke med postopkom vtiskovanja, ne pa le za globino. To omogoča določitev trdote odvisne od globine in Young modula, na enem in istem mestu vzorca. Poleg tega se poveča občutljivost merjenja pri majhnih silah, kar omogoča določitev vrednosti togosti za zelo nizke sile in globine vtisa. Z modulom QCSM se povečanje obremenitve za kratek čas zaustavi (1-4 sekunde) in sinusoidna vibracija se namesti na Piezo napetost. V nasprotju z drugimi metodami amplituda sile ali premika ni določena neposredno. Amplituda in faza vibracij se določi s pomočjo zapornega filtra.

Več o modulu QCSM

Določanje krivulje napetosti-deformacije z nevronskimi mrežami

Skupaj z raziskovalnim središčem Karlsruhe je bila razvita metoda, ki omogoča določitev celotne krivulje napetosti-deformacije kovin na podlagi vtiskovanja, ki jih ustvarijo sferični vtiski. Temelji na uporabi nevronskih mrež za določitev parametrov in upošteva tudi kinematično utrjevanje.

Več o izračunu krivulj napetost-deformacija

Določitev višinskih profilov

Površinske preglede je mogoče izvajati z enoto bočne sile (LFU) v smeri X z ločljivostjo nm in tudi brez LFU s tabelami XY z ločljivostjo μm. Vrednosti hrapavosti, kot so R_a, R_q ali R_t so določene.

Več o določanju višinskih profilov

Mikro preskušanje obrabe

Izvedemo lahko tudi oscilacijske preizkuse obrabe z amplitudami do 140 μm.

Več o preskusih mikro obrabe

Mikro tribološki preskus na silikonu, Fmax 500 mN

Tribološki in mikro tribološki preskus

Preskusi se običajno izvajajo s krogličnimi konicami s polmerom med 5 in 10 μm. Maksimalna napetost je najpogosteje v premazu in ne v podlagi. Možno je večkratno skeniranje površine. Z manjšo dolžino razpoke se zmanjša obraba konice in vpliv hrapavosti površine.

Več o tribološkem in mikro tribološkem preskusu

Več aplikacij z ZHN

Adhezijski preskusi (npr. tekočin)
Čisto elastične meritve s krogelnim vtiskovalom za določitev Young modula, tudi za zelo tanke, trde filme, debele manj kot 50 nm
Mikro natezno preskušanje
Preskušanje z utrujanjem z nizkim številom ciklov

Več o nanovtiskovanju

Imate vprašanja v zvezi z našimi izdelki?

Prosimo, kontaktirajte naše strokovnjake za izdelke.
Veselimo se razprave o vaših potrebah.

Kontaktirajte nas

Sorodni izdelki in dodatki

Zanimive aplikacije

Instrumentno vtiskovanje

ISO 14577

Instrumentno vtiskovanje po ISO 14577 omogoča celovit opis mehanskih lastnosti materiala.

do Instrumentno vtiskovanje

Nanovtiskovanje

ISO 14577

Celovita mehanska karakterizacija tankih plasti ali majhnih površin

do Nanovtiskovanje

Prenosi

Brošura izdelkov:Merjenje trdote z ZwickRoell PDF 13 MB
- DE
- EN
Produktne informacije:ZHN – Univerzalni nanomomehanski sistem za preskušanje PDF 2 MB
- DE
- EN
Produktne informacije:Čeljusti za ZHN nanoindenter PDF 361 KB
- DE
- EN
Produktne informacije:ZHN/SEM– nanoindenter za vrstični elektronski mikroskop PDF 1 MB
- DE
- EN
Produktne informacije:Grelec vzorcev do 400 °C za visokotemperaturno nanovtiskovanje PDF 418 KB
- DE
- EN