Materialica 2005: So werden Kraft und Weg exakt bestimmt

Chemnitzer Forscher zeigen im September auf der „Materialica“ in München, wie Messgeräte einfach und sehr genau überprüft werden können

Wenn Messgeräte auf das richtige Maß geprüft werden, spricht der Fachmann vom Kalibrieren. Dabei wird das zu prüfende Gerät mit einem genaueren Referenzinstrument oder so genannten Kalibriernormalen verglichen. Abweichungen werden notiert und die Messabweichung errechnet. Und in einem Zertifikat – beispielsweise der Physikalisch Technischen Bundesanstalt in Braunschweig – kann dann bestätigt werden, welches Maß das Normal verkörpert. Diese Prozedur mag einfach klingen, kann aber für den Unternehmer sehr teuer werden. Denn er muss seine Messgeräte regelmäßig überprüfen lassen. Und das kostet Geld. Doch die Investition in die Kalibriernormale wird für viele Messgerätehersteller immer zwingender, wenn sie mit ihren Produkten am Markt bestehen wollen.

Wissenschaftler der Fachgruppe Werkstoffe der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Chemnitz und Mitarbeiter der aus der Universität ausgegründeten SiMetricS GmbH Limbach-Oberfrohna entwickelten für Geräte der mechanischen Werkstoffprüfung neue Kalibriernormale für die exakte Bestimmung von Kraft und Weg. Das Normal besteht aus einem linear-elastischen Deformationskörper, der bis zu einem exakt definierten Anschlagpunkt belastet wird. Eingesetzt wird dieses Normal hauptsächlich zur einfachen Überprüfung und Kalibrierung der Kraft und des Weges von registrierenden Härteprüfgeräten im Mikro-Kraftbereich (kleiner als zwei Newton). „Damit wird die bisher aufwändige und schwierige Kalibrierung dieser Geräte erheblich vereinfacht“, versichert Prof. Dr. Joachim Frühauf, der das von der Stiftung Industrieforschung geförderte Entwicklungsprojekt leitet.

Gefertigt werden diese hochpräzisen Kalibriernormale aus einkristallinem Silizium. Aufgrund seiner Eigenschaften ist einkristallines Silizium hervorragend als Werkstoff für Maßverkörperungen von Längen und Kräften geeignet. Eigenschaften wie strukturelle Perfektion, kleine thermische Ausdehnung, hohe Wärmeleitfähigkeit, wenig temperaturabhängige elastische Konstanten und beachtliche Härte und Korrosionsbeständigkeit sprechen für diesen Werkstoff.

Die Forschungspartner stellen ihre Ergebnisse erstmals vom 20. bis 22. September 2005 auf der Werkstoff-Fachmesse „Materialica“ in München vor. Auf dem mitteldeutschen Gemeinschaftsstand „Forschung für die Zukunft“ (Stand 202) in Halle C1 der Neuen Messe München werden außerdem von den Chemnitzer Forschern Tiefeneinstellnormale, Längennormale, Rillengitter sowie Ebenheitsnormale präsentiert.

Weitere Informationen: Technische Universität Chemnitz, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Fachgruppe Werkstoffe der Elektrotechnik/Elektronik, 09107 Chemnitz, Prof. Dr. Joachim Frühauf, Telefon (03 71) 5 31-31 78, Fax (03 71) 5 31-32 02, E-Mail joachim.fruehauf@e-technik.tu-chemnitz.de, sowie SiMetricS GmbH, Dr. Eva Gärtner, Am Südhang 5, 09212 Limbach-Oberfrohna, Telefon/Fax (03 722) 81 54 21, E-Mail gaertner@simetrics.de