HotDrop

Automatisierte Oberflächenenergiemessung bei hohen Temperaturen

Die Messung der Oberflächenenergie stellt eine wichtige Möglichkeit zur Charakterisierung von Oberflächen dar und wird im Besonderen an dünnen Schichten und Grenzflächen eingesetzt. Das Messprinzip beruht darauf, einen Tropfen einer Flüssigkeit auf die Oberfläche aufzubringen. Die Form des Tropfens ist charakteristisch für die Wechselwirkung der Flüssigkeit mit der Materialoberfläche.

Am Institut für Festkörperphysik der Technischen Universität Wien, Arbeitsgruppe Dünne Schichten, wird seit kurzem ein Messgerät zur Bestimmung der Oberflächenenergie von Beschichtungen eingesetzt, welches die Messung unter Hochvakuum und bei Temperaturen von bis zu 2.000°C ermöglicht. Die Flüssigkeit, die hier den Tropfen bildet, ist eine Metallschmelze. Die Auswertung der Messungen erfolgt derzeit nach der Versuchsdurchführung anhand von Videoaufnahmen, deren Auswertung jedoch sehr zeitaufwändig ist.

Daher wurde im Rahmen einer Schüler/innen-Diplomarbeit an der HTBL Hollabrunn die Möglichkeit einer automatisierten Auswertung der Videoaufnahmen untersucht:

  • Die Herausforderung dieser Echtzeitmessung resultierte insbesondere aus der oft auftretenden Kontrastumkehr bei der Charakterisierung der Schmelztröpfchen auf der Oberfläche.
  • Nach Erstellung der Software wurde diese an typischen Proben getestet und die Möglichkeiten und Grenzen einer automatischen Auswertung untersucht und dokumentiert.
  • Für die beteiligten Schüler/innen bestand durch dieses Projekt die Möglichkeit, im Rahmen einer Schüler/innen-Diplomarbeit ihr erworbenes Wissen (Theorieunterricht) und die Praxis (Fertigungstechnik, Werkstätte) an Hand einer konkreten Aufgabestellung gemeinsam mit einem Universitätsinstitut anwenden zu können.
  • Darüber hinaus ermöglichte diese Diplomarbeit das Kennenlernen des universitären Wissenschaftsbetriebes sowie eine aktive Teilnahme an demselben.

Text: Projektleitung

Dieses Projekt ist bereits abgeschlossen.