Neues Inversmikroskop ermöglicht vielfältigen Projekteinsatz

Neues Inversmikroskop der GFaI

Das neue Analysesystem, bestehend aus Mikroskop mit Scanningtisch, Kamera und Steuerrechner

Im GFaI-Forschungsbereich Bildverarbeitung / Industrielle Anwendungen werden immer mehr Forschungsprojekte akquiriert, die eine Untersuchung und Auswertung von mikroskopischen Schliffproben zum Inhalt haben. In abgeschlossenen Forschungsprojekten (z. B. DIAgraph – Untersuchung der Graphitnodularität in Gusseisen mit Kugelgraphit mittels digitaler Bildverarbeitung) hat sich ergeben, dass der experimentelle Teil einiger der durchzuführenden Arbeitspakete nur mit einer entsprechenden Hardware-Basis zu erfüllen ist.

 

BMWi fördert Hardware für neue Anforderungen

Im Rahmen des BMWi-Programms INNO-KOM „Investive Vorhaben zur Verbesserung der wissenschaftlich-technischen Infrastruktur“ (IZ) wurde deshalb Anfang 2020 die Beschaffung eines hochwertigen Bildaufnahmesystems beantragt.

 

Neuer Mikroskoparbeitsplatz

In der GFaI wurde ein zusätzlicher Mikroskoparbeitsplatz eingerichtet sowie das Mikroskop inklusive Aufnahmetechnik und Steuerrechner in Betrieb genommen. Die Hauptkomponenten dieses Systems bilden das inverse Mikroskop „Zeiss Axio Observer 7 materials“ sowie die daran adaptierte Jenoptik-Kamera GRYPHAX ALTAIR 12 MPix. Inversmikroskop bedeutet, dass die Objektive unter der Aufnahmefläche angebracht sind und das Probenstück oben aufliegt. Vorteilhaft ist dabei, dass die Probenhöhe nicht begrenzt und immer eine planparallele Auflage möglich ist. Es erfolgte eine Einweisung durch den Systemlieferanten, wodurch die für die Nutzung des Mikroskops vorgesehenen Mitarbeiter in die Lage versetzt wurden, alle Bildaufnahme-Varianten und -Möglichkeiten zu beherrschen.

 

Erfolge und Wirkung

Die Auswirkungen der Maßnahme wurden bereits für das laufende IGF-Projekt DIAgraph II deutlich. Es konnten aus Eisengussproben große Bildserien generiert werden, die zur Entwicklung eines auf Machine Learning beruhenden Anordnungsklassifikators benötigt werden. Der noch wichtigere Aspekt besteht in der jetzt schon abzusehenden Nutzung für zukünftige Projekte. Für das gerade gestartete IGF-Projekt iFrakto werden an Probekörpern erzeugte Bruchflächen gescannt, die dann Grundlage für einen Klassifikator bilden, in diesem Fall für Bruchflächen. Damit kann die Schadensfallanalyse, sofern sie sich auf Brüche bezieht, erheblich objektiver gestaltet werden.


Ein weiteres IGF-Forschungsprojekt, das seit Herbst 2020 läuft, ist die Versagensanalyse geklebter Verbindungen. Auch hierfür wurde das inverse Mikroskop genutzt. Klebeflächen wurden abgescannt und für die Daten zur weiteren Auswertung zur Verfügung gestellt. Aufgrund der gestiegenen Projektmöglichkeiten konnten zudem zwei neue Mitarbeiter eingestellt werden.


Für 2021 sind Anwenderschulungen für die aus dem Projekt BVCAST entwickelte Analyse-Software AMGuss geplant, für die eine dreistellige Anzahl von Nutzern existiert. Mit dem jetzt zur Verfügung stehenden Mikroskop können zum einen die Auswerteabläufe besser vermittelt, zum anderen Erweiterungsmöglichkeiten aufgezeigt werden. Diese bestehen insbesondere in der Automatisierung des gesamten Messvorgangs, indem man mittels des im Mikroskop integrierten motorisierten Verfahrtisches die gesamte Probe abrastern kann und dadurch ein statistisch repräsentatives, objektives Messergebnis erhält. Nicht zuletzt sei genannt, dass durch diese nun im Haus vorhandene Technik die Beauftragung fremder Dienstleister zum Zwecke der lichtoptischen Bildgenerierung entfallen konnte.

 


KONTAKT:

Bildverarbeitung / Industrielle Anwendungen

Ulrich Sonntag

Tel.: +49 30 814563 - 419

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