Verformungsmessung von Papieroberflächen

Teil 2: Das MISTAN – Gerät (Das UST) (S. 27-28)

2.1. Aufbau

Das Mikrostrukturanalyse-Gerät, abgekürzt MISTAN, ist ein von INNOWEP GmbH entwickeltes mechanisches Verfahren zur Bestimmung des Verformungsverhaltens eines Werkstoffes. Neben einer eindimensionalen punktuellen Messung kann das elastisch-plastische Verhalten einer Probe entlang einer Messstrecke auch zweidimensional erfasst werden. Dieses Verfahren liefert auch ein Oberflächenprofil aus dem Rauhigkeitskennwerte nach DIN berechnet werden können.

Laut Hersteller ist das Gerät in der Lage

- permanente beziehungsweise plastische Verformung,
- elastische Verformung sowie
- viskoelastische Verformung

zu messen.

Prinzipiell besteht das MISTAN ® – Gerät aus der Messeinheit, der Steuereinheit und der entsprechenden Software. Die Messeinheit an sich besteht aus

- einer Grundplatte,
- einem Lineartisch (x-Richtung),
- einer Verfahreinheit (x-y-Tisch),
- einem Messtaster und
- einem Stativ.

Für den Messtaster, der als das Herzstück des Gerätes bezeichnet wird gibt es verschiedene Tastspitzen, die sich in ihrer Geometrie und ihrem Material unterscheiden und vom Anwender ausgewechselt werden können.

Zu Beginn dieser Arbeit standen drei Taster zur Verfügung:

- eine kugelförmige Spitze aus Stahl mit einem Radius von 2500 ìm, hier als „Kug2500 bezeichnet, - eine Stahlspitze mit einem Radius von 300 ìm, hier als „Sta300" bezeichnet und - eine Diamantspitze mit einem Radius von 5 ìm, hier „Dia5".

Um einen Eindruck von den Unterschieden dieser drei Spitzen zu erhalten wurde auf derselben Messstrecke ein aluminiumbedampftes, lackiertes und geprägtes Etikettenpapier mit den drei Spitzen mit einer Last von 0,7 mN jeweils einmal unter ansonst identen Bedingungen abgetastet.. Das Etikettenpapier wurde wegen seiner geprägten Oberfläche ausgewählt.

Die drei erhaltenen Kurven wurden in z-Richtung zueinander verschoben und in ein Diagramm eingetragen. Lediglich die Oberflächenprofile sollten miteinander verglichen werden, wobei die oberste Kurve der Kugel, die mittlere der Stahlspitze und die unterste der Diamantspitze zuzuordnen ist.