das magnet- bestimmt, bleiben als Parameter vor allem die Flachenpressung und die Kalottenfliche der
neBverfahren Kugel, die die Abtragsrate maßgeblich beeinflussen. Zwar steigt mit zunehmender Mantelfläche
chichten ein- sowie Kugelradius die Abtragsrate (abgetragenes Volumen /Zeit), jedoch sind diese beiden
ıren arbeiten Parameter zur Abtragstiefe pro Zeit umgekehrt proportional, so daß zum möglichst schnellen
or entstehen. Erreichen einer bestimmten Tiefe eine möglichst kleine Kugel bei ansonsten ungeänderten
r metallogra- Randbedingungen anzustreben ist (Bild 5). Dieser Sachverhalt ist insbesondere fir die Analyse
ch an einem dicker Randschichten interessant, da nur so das abzutragende Volumen enorm reduziert wer-
ken ermittelt den kann und somit in vertretbarem Zeitaufwand durchführbar wird.
en. Das Aus-
3. Aufbau des Mikrotribometers
Im Unterschied zu den Kalottenschleifern, wo mit einer frei geführten Kugel geschliffen wird und
grundsätzlich mikroskopisch die eingeschliffene Kalotte ausgemessen werden muß und durch
des Vergrö- metallographische Ätztechnik Unterschiede zwischen Randschicht und dem Kern herausgear-
ziehung sind beitet werden miissen, handelt es sich im nachfolgend beschriebenen Prüfverfahren um ein
jen Kalotten- komplexes, automatisch arbeitendes System, bei dem direkt die Schichtdicke sowie deren Ver-
lommen wer- schleiBeigenschaften ermittelt werden. Das Ausmessen der Kalotte bzw. einer anderen geo-
jeldurchmes- metrischen Form erfolgt durch ein direktes WegmeBsystem beim Einschleifen. Dabei ist die
en Kalotten- Schichtdicke daran zu erkennen, daB sich das Abtragsverhalten von Schicht zu Substrat unter-
rigen Eigen- scheidet. Ein zusétzlich zum WegmeBsystem installierter Ultraschallaufnehmer liefert weitere
Zerspanung. Informationen, der sowohl das Vermessen der Schichtdicken als auch deren Abriebverhalten
der Antriebs- zusatzlich charakterisiert. Mit einem zusétzlichen ImpedanzmeBsystem lassen sich, insbeson-
dere wenn es sich um Tribooxidation handelt, anhand der Impedanz zwischen dem Werkzeug
und dem Prüfkörper unterschiedliche Schichttypen während des VerschleiBtests charakterisie-
3ser Anpreß- ren. Auch das Drehmoment der Antriebseinheit sowie deren Leistungsaufnahme und davon
dargestellten abgeleitete Größen geben zusätzliche Informationen über das Verschleißverhalten der Schich-
z befindliche ten des Prüfkörpers.
, bis schlieB3-
Kugeldurch- Es handelt sich um ein neues Verfahren /12/ mit kontinuierlich arbeitendem TiefenmeBsystem
rwarten sein und optional akustischer Ultraschallregistrierung zur Ermittlung des Abriebverhaltens und damit
ion aus dem des VerschleiBverhaltens von Bauteilrandschichten. Anhand der unterschiedlichen Abtragsrate
Bereich des kénnen Schichtdicken quasi zerstorungsfrei erfaBt werden. Ein Ausfiihrungsbeispiel ist im Bild 6
organg mog- wiedergegeben. Das Konzept dieses MeBsystems mit direktem Antrieb des Abrasionswerk-
preßkraft mit zeugs, einem automatischen Dosiersystem für beliebige Abrasionsmittel, der definierten Klima-
schen Kugel tisierung und der fortlaufenden Messung der Kalottentiefe sowie der Abtragsraten eröffnet neue
Perspektiven in der Qualitätssicherung. Es wird ermöglicht, dickere Randschichten z.B. Verbin-
dungsschichten von nitrierten Proben mit kleinen Kugeln in einem vertretbaren Zeitrahmen zu
das Beispiel vermessen, was durch den direkten Antrieb des Abrasionswerkzeugs und der einstellbaren
orm und der Anpreßkraft realisiert werden kann. Das Verfahren ist so unabhängig vom Gewicht der Kugel
male Zusam- mit beliebigem Druck und beliebiger Drehzahl durchführbar. Durch den direkten Antrieb wird
zeug (Kugel) außerdem die als quasi zerstörungsfrei zu bezeichnende Messung am Bauteil wesentlich
schwindigkeit vereinfacht. So ist es denkbar, dieses Meßsystem an einem Roboterarm in Fertigungsstraßen
Prakt. Met. Sonderbd. 26 (1995) 435