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1. WO2006089524 - VERFAHREN ZUR ERFASSUNG VON LOKALEN EIGENSPANNUNGEN IN FESTKÖRPEROBJEKTEN MIT EINER IONENSTRAHLTECHNIK

Veröffentlichungsnummer WO/2006/089524
Veröffentlichungsdatum 31.08.2006
Internationales Aktenzeichen PCT/DE2006/000315
Internationales Anmeldedatum 21.02.2006
Antrag nach Kapitel 2 eingegangen 30.03.2006
IPC
G01L 1/24 2006.01
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
LMessen von Kraft, mechanischer Spannung, Drehmoment, Arbeit, mechanischer Leistung, mechanischem Wirkungsgrad oder des Drucks von Fluiden
1Kraftmessung oder Messen der mechanischen Spannung allgemein
24durch Messen der Änderungen der optischen Eigenschaften eines Materials, wenn es beansprucht wird, z.B. durch fotoelastische Spannungsanalyse
CPC
G01L 5/0047
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
5Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
0047measuring forces due to residual stresses
G01N 2203/0053
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
2203Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
003Generation of the force
0053Cutting or drilling tools
G01N 2203/0075
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
2203Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
0058Kind of property studied
0069Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
0075Strain-stress relations or elastic constants
G01N 2203/008
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
2203Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
0058Kind of property studied
0076Hardness, compressibility or resistance to crushing
0078using indentation
008Residual indentation measurement
G01N 2203/0647
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
2203Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
02Details not specific for a particular testing method
06Indicating or recording means; Sensing means
0641using optical, X-ray, ultra-violet, infrared or similar detectors
0647Image analysis
G01N 3/00
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
3Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
Anmelder
  • FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • AUERSPERG, Jürgen [DE]/[DE] (UsOnly)
  • LIESKE, Daniel [DE]/[DE] (UsOnly)
  • KELLER, Jürgen [DE]/[DE] (UsOnly)
  • VOGEL, Dietmar [DE]/[DE] (UsOnly)
  • MICHEL, Bernd [DE]/[DE] (UsOnly)
  • GOLLHARDT, Astrid [DE]/[DE] (UsOnly)
  • DOST, Michael [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • AUERSPERG, Jürgen
  • LIESKE, Daniel
  • KELLER, Jürgen
  • VOGEL, Dietmar
  • MICHEL, Bernd
  • GOLLHARDT, Astrid
  • DOST, Michael
Vertreter
  • GAGEL, Roland
Prioritätsdaten
10 2005 008 281.523.02.2005DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUR ERFASSUNG VON LOKALEN EIGENSPANNUNGEN IN FESTKÖRPEROBJEKTEN MIT EINER IONENSTRAHLTECHNIK
(EN) METHOD FOR RECORDING LOCAL RESIDUAL STRESSES IN SOLID OBJECTS USING AN ION BEAM TECHNIQUE
(FR) PROCEDE POUR SAISIR DES CONTRAINTES PROPRES LOCALES DANS DES OBJETS SOLIDES AU MOYEN D'UN FAISCEAU IONIQUE
Zusammenfassung
(DE)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung lokaler Eigenspannungen in Festkörperobjekten, bei dem mit einem Ionenstrahl (12) eine Materialmanipulation am Festkörperobjekt (7) vorgenommen wird, die zu einer lokalen Umverteilung von Spannungs- und/oder Dehnungsverhältnissen im Festkörperobjekt (7) führt. Mit dem Ionenstrahl (12) wird hierbei eine Struktur (14) erzeugt, die in zumindest einer Dimension Abmessungen im Mikrometeroder Nanometerbereich aufweist. Vor und nach der Materialmanipulation werden mikroskopische Aufnahmen des von der Materialmanipulation betroffenen Oberlächenbereiches des Festkörperobjektes (7) gemacht. Aus einem Vergleich der Aufnahmen werden durch die Eigenspannungen verursachte Deformationsfelder an der Oberfläche (8) des Festkörperobjektes (7) bestimmt, aus denen die Eigenspannungen abgeleitet werden können. Das Verfahren ermöglicht eine genaue Bestimmung lokaler Eigenspannungen im Mikro- und Nanobereich.
(EN)
The invention relates to a method for recording local residual stresses in solid objects, whereby a material manipulation is carried out on the solid object (7) using an ion beam (12) which leads to a local redistribution of tensile and/or extensile properties in solid objects (7). A structure (14) is thus generated by means of the ion beam (12) of micrometre or nanometre range size in at least one dimension. Microscopic recordings are made of the surface regions of the solid object (7) affected by the material manipulation before and after the material manipulation. The deformation fields on the surface (8) of the solid object (7) caused by the residual stresses are determined by a comparison of the recordings from which the residual stresses can be derived. The invention permits an accurate determination of local residual stresses in the micro- and nano-range.
(FR)
L'invention concerne un procédé pour saisir des contraintes propres locales dans des objets solides, selon lequel un faisceau ionique (12) sert à manipuler la matière de l'objet solide (7), cette manipulation permettant de modifier la répartition locale de rapports de tension et/ou d'étirement dans l'objet solide (7). Le faisceau ionique (12) permet ainsi de créer une structure (14) qui, dans au moins une dimension, a des dimensions de l'ordre du micromètre ou du nanomètre. Avant et après la manipulation de matière, des prises de vues microscopiques sont faites de la zone superficielle de l'objet solide (7) soumis à la manipulation de matière. La comparaison des photographies permet de déterminer des champs de déformation provoqués par les contraintes propres sur la surface (8) de l'objet solide (7), pour en déduire les contraintes propres. Ce procédé permet une détermination précise de contraintes propres locales de l'ordre du micromètre ou du nanomètre.
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