Center of Device Development CeDeD
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Thermooptische Messung mit TOM_O2
© Fraunhofer ISC

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Messungen an Keramik und Glas TOM_O2
© Fraunhofer ISC

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TOM_O2
Thermo-Optisches Messystem für oxydische Anwendungen

Messungen an Keramik


Keramik wird durch Sintern verdichtet und verstärkt. Dieser Prozess bestimmt die Qualität des Endprodukts - und trägt erheblich zu den Produktionskosten bei. Die Sinterschrumpfung ist der aussagekräftigste Indikator für den Sinterzustand. Eine genaue Überwachung des Schrumpfens und Verziehens während des Brennens kann dazu genutzt werden die Brennbedingungen zu optimieren.

Unsere Aufgabe

  • Überwachung des Sinterschrumpfes ohne mechanischen Einfluss des Messgerätes auf die Proben
  • Aufzeichnung von Verziehung oder Anhaften der Probe während des Sinterns, selbst wenn die Probenform ziemlich unregelmäßig ist
  • Messung der Kriecheigenschaften unter genau definierten konstanten oder zyklischen Belastungen.

     

Messungen an Glas


Glas wird geschmolzen und bei niedrigen Viskositäten geformt. Auf dem Weg vom Rohmaterial zur Schmelze sind zahlreiche thermophysikalische Daten erforderlich, um die thermischen Prozesse optimal einzustellen. Die Messung der thermophysikalischen Eigenschaften von Glas um die exakte Erweichungstemperatur ist besonders schwierig.

Unsere Aufgabe

  • Bestimmung des Ausdehnungskoeffizienten im Bereich von niedriger Temperatur bis Schmelztemperatur, d.h. um die Erweichungstemperatur
  • Überwachung des Schmelzverhaltens sowie der Benetzung von Feuerfestmaterialien und Metallformen durch die Glasschmelze bei hohen Temperaturen

Unsere Lösung: TOM_O2

Thermooptische Messung mit TOM_O2
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TOM_O2 ist ein Folgemodell seines erfolgreichen Vorgängers TOMMI plus mit verbesserter Leistung und mehr Flexibilität. Es kombiniert einen Hochtemperaturofen mit einem optischen Dilatometer. Die Kreuzlicht-Silhouette der Probe wird von einer CMOS-Kamera aufgezeichnet. Ein spezielles optisches System sorgt für eine verzerrungsfreie Abbildung - auch wenn sich die Probe während der Wärmebehandlung leicht verschiebt, z. B. aufgrund der Wärmeausdehnung.


Dimensionsänderungen der Probe werden von einer speziell entwickelten Bildanalysesoftware registriert. Die Probe kann eine beliebige Form haben, solange ihre vollständige Silhouette im Dilatometerfenster zu sehen ist. Die Messungen werden einmal pro Sekunde durchgeführt, damit schnelle Änderungen registriert werden können. Darüber hinaus können Schmelz- und Benetzungsphänomene untersucht werden, indem die Benetzungswinkel und die Infiltrationskinetik untersucht werden.


TOM_O2 wird von einem Standard-PC gesteuert und über eine komfortable grafische Benutzeroberfläche bedient. Neben den Daten zu Dimensionsänderungen können Einzelbilder sowie zeitversetzte Videos der Wärmebehandlung augenommen werden. Die Auflösung von TOM_O2 beträgt ca. 0,4 μm bei sehr hoher Reproduzierbarkeit. Es ist optional mit mehreren Belastungsstufen und einer Waage zur gleichzeitigen gravimetrischen Untersuchung der Probe erhältlich. 

Technische Daten TOM_O2

Höhe x Tiefe x Breite: 1700 x 700 x 1600 mm
Maximale Temperatur: 1750 ºC or 1200 °C (GLASS-TOM für Glasanwendungen)
Messfenster Durchmesser: Anpassbar von min. 3 mm bis max. 60 mm
Auflösung: 0.4 μm
Optisches Dilatometer zur Steuerung thermischer Prozesse in oxidischer Atmosphäre