Broschüre Mikrohärte-Produktlinie

FISCHERSCOPE ® HM2000 SDas FISCHERSCOPE ® HM2000 S ist das kostengünstigeEinstiegsgerät für die Mikrohärtebestimmung vonSchichten im Mikrometerbereich, d.h. für Schichtdickengrößer 1 – 2 μm. Es ist für einfach positionierbareMessobjekte sehr gut geeignet. Bereits mit diesem Gerätkönnen Sie die auf Seite 3 genannten Werkstoffkenngrößenbestimmen. Das HM2000 S wird von führendenAutomobil­ und Lackherstellern in der Entwicklung undQualitätskontrolle eingesetzt.Die modulare Bauweise erlaubt eine spätere Aufrüstungdes Gerätes z.B. mit Optik und Positioniervorrichtung.So ist Ihre Investition zukunftssicher, auch wenn späterIhre Ansprüche steigen sollten.Bestimmen von Witterungseinflüssenauf LackschichtenPrüfung der Verschleißfestigkeit dünnerEloxalschichten auf Alu-Profilen6 Mikrohärte Produktübersicht

FISCHERSCOPE ® HM2000Das FISCHERSCOPE ® HM2000 ist das Messgerät für dieMikrohärtebestimmung von Schichten im Mikrometerbereich,d.h. für Schichtdicken größer 1 – 2 μm. DasGerät ist aus Granit aufgebaut, dadurch wird einehohe Formstabilität gewährleistet. Der motorische XY­Tisch und die motorische Z­Achse ermöglichen vollautomatischeMessungen auf mehreren Proben mit hohemDurchsatz bei sehr einfacher Handhabung. Durch dasintegrierte Mikroskop mit drei verschiedenen Vergrößerungeneignet sich das HM2000 für sehr anspruchsvolleMessaufgaben mit schwierigen Positionierungen.Die modulare Bauweise erlaubt eine spätere Aufrüstungdes Gerätes z.B. mit einer höher auflösenden Optikoder einem Messtisch mit höherer Wiederholgenauigkeit.So ist Ihre Investition zukunftssicher, auch wennspäter Ihre Ansprüche steigen sollten.Härtebestimmung von Harteloxal-Schichten auf KolbenAutomatisierte Messungen auf einemWafer8 Mikrohärte Produktübersicht

PICODENTOR ® HM500Der PICODENTOR ® HM500 ist das Messgerät für dieinstrumentierte Eindringprüfung von Schichten im Nanometerbereich,d.h. für Schichtdicken kleiner 1 – 2 μm.Das Gerät ist aus Granit aufgebaut, dadurch wird einehohe Formstabilität gewährleistet. Zur Ausstattung desHM500 gehören ein hochpräziser, programmierbarerXY­Tisch zur Probenpositionierung, ein aktiver Schwingungsdämpfungstisch,eine geschlossene Messkammersowie ein Mikroskop mit drei verschiedenen Vergrößerungen.Damit ist der HM500 für anspuchsvollsteMessaufgaben geeignet, wie z.B. die Härtegradbestimmungan Mikroschliffen oder die Messung auf Bond­Drähten in der Halbleiterindustrie.Die modulare Bauweise erlaubt eine spätere Aufrüstungdes Gerätes z.B. mit einer höher auflösendenOptik oder mit einem Rasterkraftmikroskop, das kleinsteMaterialveränderungen im Nanometerbereich sichtbarmachen kann. So ist Ihre Investition zukunftssicher, auchwenn später Ihre Ansprüche steigen sollten.Eindruck eines Vickers-DiamantenMikrohärtebestimmung aufBonddrähten10 Mikrohärte Produktübersicht

RasterkraftmikroskopAbb. 1: PICODENTOR ® HM500mit Messkammer und RasterkraftmikroskopVisualisierung und Quantifizierung von Strukturenim NanometerbereichUm weitere Aussagen über die Materialeigenschaftenzu erhalten, kann der PICODENTOR HM500 optionalmit einem Rasterkraftmikroskop (Atomic Force Microscope,AFM) aufgerüstet werden (Abb. 1).Die Ergebnisse einer AFM-Messung zeigt Abb. 2. Manerkennt die typische pyramidale Form eines Vickersindentors.Damit bietet das AFM die Möglichkeit,optisch nicht mehr sichtbare Strukturen zu betrachten.Der programmierbare XY-Tisch mit einer Wiederanfahrgenauigkeit≤ 0,5 μm, der aktive Schwingungsdämpfungstischund die geschlossene Messkammerbieten ideale Voraussetzungen für zusätzliche AFM-Messungen.Ein AFM tastet eine Probenoberfläche physisch ab.Dazu hat das AFM einen „Cantilever“ mit einer sehr feinenSiliziumspitze, um Höhenunterschiede zu messen.Die Messfläche wird linienweise abgescannt und dieHöheninformation Punkt für Punkt hochgenau erfasst.Die Auflösung in XY-Richtung liegt bei ungefähr 10 nm.Die gewonnenen Daten lassen sich unterschiedlich darstellen:Neben der Topographie der Oberfläche, diedas Höhenprofil zeigt, bietet das AFM noch die Möglichkeit,die Phase und die Amplitude der Schwingungdes Cantilevers zu bestimmen. Diese beiden Parametergeben Auskunft über zusätzliche Materialeigenschaften.Insbesondere Eindrücke des Indentors bei kleinstenMaximalkräften lassen sich mithilfe des AFM idealdarstellen.Abb. 2: AFM-Messung (3D-Darstellung) eines Eindruckes mit einerMaximalkraft von 5 mN, Skala z-Achse: 50 nmEin weiteres Beispiel zeigt Abb. 3, das eine Messungauf Wolfram darstellt (F max = 50 mN). Am Rand desIndentor-Eindrucks wölbt sich das Material auf, ein PileUp (Aufwölbung) entsteht. Dieses Verhalten ist einecharakteristische Eigenschaft von Wolfram und anderenMaterialien. Pile Ups führen zu einer größerenKontaktfläche bei der instrumentierten Eindringprüfungund beeinflussen damit die Kenngrößen.Abb. 3: Eindruck auf Wolfram (F max = 50 mN) mit deutlich erkennbarenAufwölbungen12 Mikrohärte Produktübersicht

Software WIN-HCU ®Das WIN-HCU-Hauptfensterzeigt das Videobild der Messstelle(nicht bei HM2000 S),die graphische Darstellung deraktuellen Messung und eineTabelle mit den aktuellen MessparameternAlle FISCHER-Härtemessgeräte werden mit einemWindows ® -PC geliefert, auf dem die Software WIN-HCU ® installiert ist. Die Software steuert die Härtemessgeräteund sorgt für die Auswertung der vom Messgerätgelieferten Signale. Die ermittelten Messwerte werdengespeichert und auf dem Monitor dargestellt. Die Ergebnisseder Messung können Sie mit WIN-HCU komfortabelals Protokoll gestalten, ausdrucken und an andereApplikationen (z.B. Excel ® ) exportieren. Die Softwareist intuitiv bedienbar und individuell konfigurierbar, z.B.können Sie Nutzer mit verschiedenen Berechtigungenanlegen. Zudem können Sie die Sprache umschalten,neben deutsch und englisch stehen z.B. chinesisch undjapanisch zur Verfügung. Der Software liegen die NormenDIN ISO 14577-1 und ASTM E 2546 zugrunde.Programmierbarer PrüfzyklusSie können die Parameter für den Prüfzyklus selbstdefinieren, z.B.:• Maximale Prüfkraft• Kraftreduzierung, Kriechen• Zeiten der Kraft-Aufbringung und Kraft-RücknahmeDamit können Sie beliebige Messabläufe definieren.Dadurch erhalten Sie wesentlich mehr Aussagen überein Material, als mit einer konventionellen Härtemessung.Die definierten Parameter können Sie speichern,um später die Messung mit identischen Parametern z.B.mit verschieden Werkstoffen zu wiederholen.Kraft (mN)Kraft (mN)Messung mit der StandardmethodeBei der Messung mit der Standardmethode dringt derPrüfkörper mit einer definierten Kraft über eine festgelegteZeit in den Messgegenstand ein (Belastung/Krafterhöhung)und wird anschließend, in einer weiterenfestgelegten Zeit, wieder entlastet (Kraftreduzierung).Eindringtiefe (µm)Eindringtiefe-Kraft-Diagramm für eine Messung mit der StandardmethodeMessung mit ESP-MethodeBei der Messung mit ESP-Methode (Enhanced StiffnesProcedure) wird eine schrittweise Be- und Entlastung(Krafterhöhung und Kraftreduzierung) angewendet.Dies ermöglicht eine schnellere kraft- und tiefenabhängigeBestimmung von Kenngrößen wie E IT , H IT oder HVan ein- und demselben Probenort.Eindringtiefe (µm)Eindringtiefe-Kraft-Diagramm für eine Messung mit der ESP-Methode14 Mikrohärte Produktübersicht

Automatisierte Messungen (HM2000 und HM500)Die Geräte HM2000 und HM500 sind mit einem motorbetriebenen,programmierbaren Messtisch ausgestattet.Dadurch können Sie Koordinaten für Messpunkte programmieren,um das Gerät automatisch an verschiedenenStellen des Messobjektes messen zu lassen.Außerdem kann WIN-HCU Mittelwertkurven berechnenund darstellen sowie Messkurven aus anderen Messreihenzu Vergleichszwecken hinzufügen.Autofokus mit Kontrastgitter (HM500)Die Optik des HM500 ist mit der Autofokusfunktionausgestattet. Bei Messobjekten mit kontrastarmer odertransparenter Oberfläche (z.B. Glas) funktioniert Autofokusnormalerweise nicht. Um auch solche schwierigenOberflächen sicher automatisch zu fokussieren, kannder HM500 ein Kontrastgitter auf die Oberfläche desMessobjektes projizieren.StatistikWIN-HCU berechnet statistische Kenngrößen, wie Mittelwert,Standardabweichung, Variationskoeffizient,Erwartungswert, größter Wert, kleinster Wert, Spannweite.SPC-KarteZur schnellen und übersichtlichen Überprüfung der Qualität,z.B. eines Beschichtungsprozesses in der laufendenFertigung, bietet WIN-HCU die Darstellung der Messergebnissein einer SPC-Regelkarte mit eingezeichnetenEingriffsgrenzen (OEG und UEG). Die Toleranzgrenzen(OGW und UGW) und die berechneten ProzessfähigkeitsfaktorenC p und C pK werden zusätzlich als Zahlenwerteangezeigt. Die Gruppengröße ist einstellbar.Graphische DarstellungWIN-HCU bietet eine graphische Darstellung aller Messergebnissemit beliebiger Definition und Skalierung derDiagrammachsen, z.B.:• Eindringtiefe-Kraft-Diagramme• Härte-Kraft-Diagramme• Kraft-Zeit-DiagrammeMartenshärte-Eindringtiefen-Diagramme von Hartmetall und StahlDatenexportDie Messergebnisse können Sie einfach in Microsoft ®Excel ® oder ASCII-Dateien exportieren.VickershärteDie Vickershärte kann auf zwei verschiedenen Wegenermittelt werden: Über die Umwertung der Eindringhärte(H IT ) in einen Vickerswert gemäß DIN EN ISO14577 oder über die direkte optische Vermessung desHärteeindrucks (nicht bei HM2000 S).Berücksichtigung der Formabweichung des IndentorsWIN-HCU berücksichtigt die Formabweichung (Dachkante,Spitzenverrundung) des Indentors (Eindringkörpers)durch einfache Ermittlung der Korrekturfunktion.MIKROHÄRTE15

GeräteübersichtEigenschaften aller FISCHER-HärtemessgeräteDie vorgegebene Prüfkraft wird mit hoher Genauigkeiterzeugt. Die Messung der Eindringtiefe erfolgt mit einerAuflösung im Nano- oder Pikometerbereich. Das extremfeinfühlige Aufsetzen des Eindringkörpers dient dergenauen Nullpunktbestimmung. Die Spitzenverrundungdes Eindringkörpers wird mit einer Referenzmessungerfasst und bei den Ergebnissen berücksichtigt. DieMikrohärtebestimmung erfolgt computergesteuert, freivon jeglichen subjektiven Einflüssen und damit völligunabhängig von der prüfenden Person.PrüfkraftPrüfkraftbereichKraftauflösungEindringtiefeMax. EindringtiefeWegauflösungPositionierungMax. ProbenhöheAuflageflächeWiederanfahrgenauigkeitAuflösungObjektiveVergrößerungVideobild-Betrachtungsbereich (Sichtfeld)Upgrade-OptionenTypische Einsatzgebiete16 Mikrohärte Produktübersicht

FISCHERSCOPE ® HM2000 S FISCHERSCOPE ® HM2000 PICODENTOR ® HM5000,1 – 2000 mN≤ 400 nN0,1 – 2000 mN≤ 400 nN0,005 – 500 mN≤ 100 nN150 μm100 pmManuell mit Stativ150 μm100 pmMotorischer XY-Tisch undmotorische Z-Achse130 mm180 mm x 150 mm≤ 1 – 2 μm0,5 μm150 μm40 pmMotorischer XY-Tisch undmotorische Z-Achse130 mm180 mm x 150 mm≤ 0,5 μm0,1 μm• 4-, 20- und 40-fach• 1600 x 1200 μm, 320 x 240 μm,160 x 120 μm• 5-, 20- und 50-fach• 1400 x 1000 μm, 350 x 250 μm,140 x 100 μm• Objektive mit höherer Vergrößerung:5-, 20-, 50- und 100-fach• Präziserer XY-Tisch mit Wiederanfahrgenauigkeit≤ 0,5 μm• Messkammer• Messkammeruntergestell• Objektiv mit Vergrößerung 100-fach• Rasterkraftmikroskop (AFM)• Messkammeruntergestell• Schallisolationshaube NOAH-MMIKROHÄRTE• Lack-, Kunststoff- oder Hartstoffschichten(PVD, CVD)• Galvanische Schichten(dekorativ, funktional)• Lack-, Kunststoff- oder Hartstoffschichten(PVD, CVD)• Galvanische Schichten(dekorativ, funktional)• Werkstoffe speziell für die Medizintechnik• Elektronische Bauelemente, Bond-Drähte etc.• Automatisierte Messungen aufmehreren Proben• Hartstoffschichten und ultradünneDLC-Schichten• Schmutzabweisende Schichten(z.B. Sol-Gel-Schichten)• Beschichtungen von PC-Festplatten/CDs• Dünnste Lackschichten• Ionenimplantierte Oberflächen• Nanoschichten bei Sensoren• Implantate/Medizintechnik• Matrixeffekte in Legierungen• Biologische Materialien• Keramische Werkstoffe• Härtegradbestimmung an Mikroschliffen• Automatisierte Messungen aufmehreren Proben17

FISCHER weltweitWer in einer globalen Welt erfolgreich sein will,muss die Anforderungen und Wünsche seiner Kundenkennen. FISCHER versteht sich als Partner seinerKunden und legt deshalb größten Wert auf hervorragendeBeratung und enge Zusammenarbeit. Darum istFISCHER mit eigenständigen Unternehmen und qualifiziertenVertriebspartnern weltweit präsent, auch inIhrer Nähe.Dem hohen Anspruch an Qualität und Kundenzufriedenheitentsprechend, ist FISCHER nach DIN EN ISO9001 zertifiziert.SERVICEServiceGuter Service und effiziente Unterstützung der Kundensind für FISCHER ebenso wichtig wie technischausgereifte und innovative Produkte. Deshalb verfügtFISCHER weltweit über ein enges und hervorragendausgebautes Servicenetz mit hochqualifizierten Mitarbeitern.Mit umfangreichen Leistungen, wie Inbetriebnahme,Wartung, Schulung, Kalibrierservice und..und.. und.., unterstützt FISCHER Sie in allen Belangenrund um Ihre Messgeräte und deren Einsatz. So wirddafür gesorgt, dass die Zuverlässigkeit und Präzisionvon FISCHER-Produkten erhalten bleiben. Weltweit.18 Mikrohärte Produktübersicht

ApplikationslaboreAnspruchsvolle Messaufgaben erfordern immer mehrqualifizierte Anwendungsberatung. FISCHER trägt dieserAnforderung durch die Einrichtung von Applikationslaborenan verschiedenen Standorten weltweit(z.B. in Deutschland, Schweiz, China, USA) Rechnung.Schulung und SeminareDamit Sie von den hochwertigen FISCHER-Produktenmaximal profitieren können, geben Ihnen die Expertenvon FISCHER ihr Anwendungs-Know-How gerneweiter. Angefangen bei Seminaren und Trainings zumesstechnischen Grundlagen, über die optimale Nutzungder Geräte bis hin zu Experten-Symposien zuspeziellen Themen.19

FISCHER weltweitHelmut Fischer GmbHInstitut für Elektronik und Messtechnik71069 Sindelfingen, GermanyTel. +49 70 31 30 30mail@helmut-fischer.deFischer Instrumentation (GB) LtdLymington, Hampshire SO41 8JD, EnglandTel. +44 15 90 68 41 00mail@fischergb.co.ukFischer Technology, Inc.Windsor, CT 06095, USATel. 1 (860) 683-0781info@fischer-technology.comHelmut Fischer S. de R.L. de C.V.76230 Querétaro, QRO, MexicoTel. +521 (442)190-9988hhuerta@fischer-technology.comHelmut Fischer AGCH-6331 Hünenberg, SwitzerlandTel. +41 41 785 08 00switzerland@helmutfischer.comFischer Instrumentation Electronique78180 Montigny le Bretonneux, FranceTel. +33 1 30 58 00 58france@helmutfischer.comHelmut Fischer S.R.L.20099 Sesto San Giovanni (Milano), ItalyTel. +39 0 22 55 26 26italy@helmutfischer.comFischer Instruments, S.A.08018 Barcelona, SpainTel. +34 9 33 09 79 16spain@helmutfischer.comHelmut Fischer Meettechniek B.V.5627 GB Eindhoven, The NetherlandsTel. +31 40 248 22 55netherlands@helmutfischer.comFischer do Brasil04561-001 São Paulo, BrazilTel. +551135 88 09 09brasil@helmutfischer.comFischer Instruments K.K.Saitama-ken 340-0012, JapanTel. +81 4 89 29 34 55japan@helmutfischer.comNantong Fischer Instrumentation LtdShanghai 200333, P.R. ChinaTel. +86 21 32 51 31 31china@helmutfischer.comFischer Instrumentation (Far East) LtdKwai Chung, N.T., Hong KongTel. +852 24 20 11 00hongkong@helmutfischer.comFischer Measurement Technologies (India) Pvt. LtdPune 411036, IndiaTel. +91 20 26 82 20 65india@helmutfischer.comFischer Instrumentation (S) Pte LtdSingapore 658065, SingaporeTel. +65 62 76 67 76singapore@helmutfischer.comHelmut Fischer Korea Co., LtdSeoul City, Republic of KoreaTel. +8210 34 73 12 80korea@helmutfischer.comwww.helmut-fischer.com961-018 05/13 09-12Schichtdicke Materialanalyse Mikrohärte Werkstoffprüfung