DD232664A1 - Vorrichtung zum anarbeiten geneigter, ebener flaechen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Werkstoffmikroskopie und gibt eine Vorrichtung an zum Anarbeiten gegen eine Referenzflaeche geneigter, ebener Flaechen, um geometrische Objektdetails in einer Richtung mit vergroessertem Massstab im Mikroskop abbilden zu koennen. Gemaess der Erfindung ist der Tragarm, der auf der einen Seite die durch ein Aussengewinde hoehenverstellbare Probe traegt am anderen Ende des Tragarmes in der Art angeordnet, dass er scharnierartig klappbar sowie durch einen Zapfen drehbar ist und Mittel enthaelt, die eine Winkelkorrektion quer zur Neigungsebene ermoeglichen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zum Anarbeiten geneigter, ebener Flächen an Werkstoffproben vorgesehen ist, um Objektdetails in einer Richtung mit vergrößertem Maßstab im Mikroskop abbilden zu können. Die Erfindung ist anwendbar beim Läppen, Schleifen und Polieren von Werkstoffproben, die eine definierte, zu einer Referenzfläche geneigte, ebene Fläche erhalten soll.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der mikroskopischen Untersuchung von Werkstoffproben mit schichtartigen Zonen parallel zur Probenoberfläche wird in der Regel senkrecht zur Oberfläche ein Schnitt geführt, dessen Ebene nach ihrer entsprechenden Präparation die Untersuchungsfläche bildet, wobei bei dieser Schnittführung alle Objektdetails in allen Richtungen der Ebene im gleichen Maßstab erscheinen, so daß ihre Ausdehnungen so klein sind, daß sie in die Größenordnung des lateralen Auflösungsvermögens des Mikroskopes kommen und ihre meßtechnische Erfassung problematisch ist. Für solche Objektdetails, die im Verhältnis zur Längenausdehnung eine sehr geringe Breiten- und Höhenausdehnung besitzen, kann durch eine geneigte Schnittebene mit einem Winkel <90° zur Normalen dieser Vorzugsrichtung eine scheinbare Spreizung erreicht werden.

Um durch Werkstoffproben mit schichtartigen Zonen, deren Tiefenausdehnung gemessen werden soll, eine unter kleinem Winkel geneigte, ebene Präparationsfläche zu legen, bedarf es geeigneter Vorrichtungen, insbesondere zum Fixieren der Probenlage. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen, z. B. aus der Halbleiterfertigung (DE-OS 2330618), ist es unter anderem üblich, eine schräg umlaufende Fläche unter konstantem, großem Winkel an dünnen, scheibenförmigen Werkstücken gleicher Abmessungen anzuarbeiten, so daß die zu kontaktierenden Bereiche besser zugänglich werden. Obwohl sie für das gleichzeitige Bearbeiten vieler Werkstücke ausgelegt sind, gestatten sie meist nur die Aufnahme dünner, scheibenartiger Körper. Die nach einer Veröffentlichung von C. G. Hofmann (Microstructural Science, Volume 3, Part A, p. 357-361, New York, London, Amsterdam: American Elsevier Publishing Co., Inc. 1975) bekannte Vorrichtung gestattet, daß die Einzelproben normal zur Probenachse auf horizontal umlaufenden ebenen Werkzeugen bearbeitet werden können. Die Vorrichtung selbst besteht aus einem biegesteifen Tragarm, an dessen eine Seite die Werkstoffprobe befestigt ist und an dessen anderer Seite sich zwei höhenverstellbare, einander gegenüber angeordnete Gewindebolzen befinden, die wiederum auf einer horizontalen Platte am Maschinengestell aufliegen, währenddessen die Werkstoffprobe auf das ebene Bearbeitungswerkzeug aufgesetzt und mittels einer Dosenlibelle und den beiden Gewindebolzen parallel zum Tragarm und zur Werkzeugfläche ausgerichtet wird. Die erwähnte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie von Hand gehalten, belastet und pendelnd geführt werden muß. Im Fall einer automatisierten Arbeitsweise muß die Handkraft durch Belastungsmassen ersetzt und für die Pendelbewegung ein separater Antrieb vorgesehen werden. Da der Angriffspunkt für die Schub- und Zugkräfte oberhalb der Werkzeugebene liegen muß, entsteht ein Kippmoment, das die Gewindebolzen von ihrer Auflagefläche abhebt und damit zu unebenen Flächen an der Probe führt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen auszuschalten und eine Vorrichtung anzugeben, die bei der Erzeugung einer geneigten Fläche gegen die Referenzfläche des horizontierten Bearbeitungswerkzeuges die auftretenden Kippmomente ausschaltet und damit die Reproduzierbarkeit sowie die Ergebnis-Sicherheit beim mikroskopischen Untersuchen dünner Schichten wesentlich verbessert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die aus der Zielstellung hervorgehende Aufgabe wurde gemäß der Erfindung derart gelöst, daß die Winkeleinstellung in der Art erfolgt, daß die Probenaufnahme im vorderen Teil des Tragarmes durch ein Außengewinde höhenverstellbar, der hintere Teil scharnierartig klappbar und durch einen Zapfen drehbar und leicht herausnehmbar ist und Mittel enthält, die eine Winkelkorrektion quer zur Neigungsebene ermöglichen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch den Probenhalter mit eingespannter zu bearbeitender Werkstoffprobe Fig. 2: einen Schnitt durch den Lagerkörper

Eine sich am Ende des Tragarmes 1 befindliche Probenhalterung 2 ist durch ein Gewinde höhenverstellbar befestigt und mit Hilfe einer Kontermutter 3 gesichert. Die in der Probenaufnahme eingespannte Werkstoffprobe 5 wird durch die Belastungsmasse 6 mittels des am Lagerkörper 7 drehbar gelagerten Tragarmes 1 an das horizontale Bearbeitungswerkzeug 8 herangeführt. Der Lagerkörper 7 ist mit dem Tragarm 1 und der Führungsplatte 9 verbunden, an der sich der um seinen Drehpunkt des Tragarmes 1 in einer Bohrung des Maschinengestells 11 geführte Zapfen 10 befindet.

Zur Korrektion von Winkelfehlern in der x-y-Ebene um χ ist der obere Teil des Lagerkörpers als Wippenlager 13 ausgebildet, deren Schwenkbereich durch die Stellschrauben 12 festgelegt wird. Zur Erzeugung einer geneigten Fläche an der eingespannten Werkstoffprobe 5 gcgan die Referenzfläche des horizontierten Bearbeitungswerkzeuges 8 wird die Probenhalterung 2 in ihrer Höhe verstellt, bis der gewünschte Winkel α erreicht ist, der mittels Kontermutter 3 fixiert wird.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Vorrichtung zum Anarbeiten geneigter, ebener Flächen an Werkstoffproben, die aus einem biegesteifen Tragarm besteht, an dessen einem Ende die Probe fest eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenhalterung (2) zur Winkeleinstellung des Tragarmes (1) ein Außengewinde trägt und an dessen anderem Ende ein Lagerkörper (7) mit Zapfen (10) drehbar, um ζ scharnierartig am Tragarm (1), befestigt ist und der Lagekörper (7) zur Winkelkorrektion um χ mit Stellschrauben (12) beiderseits des Wippenlagers (13) versehen ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen