Der Trend zur Miniaturisierung von Bauteilen erfordert auch entsprechende Methoden zur Bestimmung der mechanischen Belastbarkeit dünner Schichten. Dazu gehören unter anderem Haftfestigkeit und Verschleiß. Mit dem Nanoindenter der Zwick GmbH […]
Der Nanoindenter ZHN dient der Untersuchung von mechanischen Eigenschaften dünner Schichten. (Foto: Zwick)
Der Trend zur Miniaturisierung von Bauteilen erfordert auch entsprechende Methoden zur Bestimmung der mechanischen Belastbarkeit dünner Schichten. Dazu gehören unter anderem Haftfestigkeit und Verschleiß. Mit dem Nanoindenter der Zwick GmbH & Co. KG, Ulm, sind Charakterisierungen von Schichten mit nur wenigen µm Dicke möglich.
Die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften dünner Schichten ist bislang zeitaufwändig und kostenintensiv. Zwick bietet jetzt mit dem Nanoindenter ZHN eine neue und effiziente Lösung an. Er ist speziell auf die Prüfung von Haftfestigkeit und Verschleiß der Schichten zugeschnitten und deckt aufgrund seines modularen Aufbaus einen breiten Anwendungsbereich ab. Die Prüfungen mit Kräften bis 2 N und Eindringtiefen kleiner 0,2 µm folgen der Norm ISO 14557-1.
Es können zwei Messköpfe in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Mit dem Normal-Messkopf arbeitet das Gerät wie ein tiefenempfindlicher Härtetester im Mikrobereich. Der zweite Lateral-Messkopf, ebenfalls mit einer Auflösung im Nanometerbereich, ermöglicht dynamische Messverfahren auch in lateraler Richtung. Durch diese Kombination erhöht sich die Zahl der möglichen Messmethoden. Das Gerät wird als Mikro-Scratchtester, Mikro-Verschleißtester, Ermüdungstester oder als hochauflösendes Profilometer eingesetzt.
Da Krafterzeugung und -messung unabhängig voneinander erfolgen, sind sowohl Kraft- als auch Wegsteuerung möglich. Außerdem können dadurch externe Einwirkungen wie Adhäsionskräfte nachgewiesen werden. Weitere Vorteile sind die Optik mit hoher Positioniergenauigkeit und die Schnelligkeit der Messung, da aufgrund von zwei Kameras für zwei Vergrößerungen kein Objektivwechsel nötig ist. Unterstützt wird der Anwender durch die intuitiv zu bedienende Software InspectorX: Sie bietet individuelle Benutzerrechte, eine einfache Positionierung sowie spezielle Algorithmen zur Bestimmung von Indenter-Flächenfunktion und Gerätesteifigkeit.
