ZEISS Lösungen zur Materialographie

Materialien werden komplexer. Analysieren wird einfacher.

Komplexität beherrschen. Mit Mikroskopie-Lösungen von ZEISS.

Die Aufgaben in der Materialographie wandeln sich stetig, und die Leistungsanforderungen steigen. Bauteile werden immer komplexer, Beschichtungen immer dünner. Die Miniaturisierung in der Elektronik schreitet voran. Neue Verbundmaterialien ­finden insbesondere im Leichtbau Verwendung. Nachhaltige Materialien und additiv gefertigte Bauteile stellen besondere Herausforderungen an die Materialcharakterisierung. Zugleich sinken allgemein die Fehlertoleranzen, wodurch präzisere Analysen erforderlich werden. Labore zur Werkstoffprüfung müssen mit diesen Entwicklungen Schritt halten. Dabei stehen sie unter einem wachsenden Zeitdruck. ZEISS bietet Materialographen eine einzigartige Tiefe an Mikroskopen, Software und Services, um die gestellten Prüf­aufgaben effektiv zu lösen. Darüber hinaus machen es ZEISS Mikroskopie-Lösungen allen Nutzern besonders einfach, denn dank Deep-Learning-Algorithmen sind Ergebnisse verlässlicher, genauer und schneller verfügbar als jemals zuvor.

Fehlerfrei und effizient mikroskopieren. Von der Probe zum Ergebnis.

In der Materialographie sind aussagekräftige Mikroskopie-Ergebnisse nur dann gewährleistet, wenn auch die Prozessschritte davor fehlerfrei ausgeführt wurden. ZEISS stellt passende Mikroskope bereit, um den gesamten Analyse­prozess verlässlich und effizient zu gestalten: von der Probenentnahme und -Präparation über die Bildaufnahme bis hin zur Bildverarbeitung und -Auswertung.

Metalloberfläche bei 24-facher Vergrößerung
Polaristions-Kontrastbild zur Prüfung des Ätzprozesses
Dunkelfeld-Kontrastbild einer Fosterit-Beschichtung
Automatische Bildsegmentierung mit ZEISS ZEN Core
3D-Darstellung der Kristallstruktur von Titan

Beispielhafte Mikroskope

z.B. ZEISS Stemi 508

Stereomikroskop mit 8:1 Zoom
Auflösung: 1 µm

z.B. ZEISS Axioscope 5

Teilmotorisiertes Lichtmikroskop
Auflösung: 0,7 µm

z.B. ZEISS Axio Imager

Mikroskopsystem für automatisierte Materialuntersuchung
Auflösung: 250 nm

z.B. ZEISS EVO

Rasterelektronenmikroskop zur hochaufgelösten Abbildung und Elementcharakterisierung
Auflösung: 2 nm

z.B. ZEISS Versa

Röntgenmikroskop für zerstörungsfreies 3D-Imaging

3D Auflösung: 40 nm

Klicken Sie auf die Kreismarkierungen auf dem Bild, um das Informationsfeld mit weiteren Details zu öffnen.

Exemplarisches Mikroskopie-Komplettprogramm für das Materiallabor

ZEISS Stemi 305/508

Überprüfung der Probe mit den Stereomikroskopen ZEISS Stemi 305/508

ZEISS Axio Imager

Automatisierte Materialanalyse, mit dem vollmotorisierten Mikroskopsystem ZEISS Axio Imager Z2m

ZEISS Axio Zoom.V16

Große Probenfelder und Topografie mit dem Stereo-Zoom-Mikroskop ZEISS Axio Zoom.V16

ZEISS Axiovert 5/7

für große und schwere Proben die inversen Mikroskope ZEISS Axiovert 5/7

ZEISS Axioscope

Routineaufgaben im Materiallabor mit dem Auflichtmikroskop ZEISS Axioscope

ZEISS Smartzoom 5

Wiederholte Probenanalysen und Topografie mit dem automatisierten Digitalmikroskop ZEISS Smartzoom 5

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Exemplarisches Mikroskopie-Komplettprogramm für das Materiallabor

ZEISS CrystalCT

Zerstörungsfreies 3D-Röntgenimaging mit dem hochauflösenden Röntgenmikroskop ZEISS CrystalCT

ZEISS Sigma

Hochqualitatives Imaging mit dem Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop ZEISS Sigma

ZEISS EVO

Modulare Elektronenmikroskopie mit dem Rasterelektronenmikroskop ZEISS EVO

ZEISS ZEN core ist die einheitliche Lösung für Bildgebung, Segmentierung, Analyse und Datenkonnektivität in Ihrem Material­labor oder Unternehmen. Weil sich die Benutzeroberfläche entsprechend der Aufgabenstellung konfigurieren lässt, können auch unerfahrene Nutzer die Software einfach und sicher bedienen. Händisch aufwendige Arbeitsschritte wie die Segmentierung erledigt ZEN core dank Deep-Learning großteils automatisiert. Die einfache Korrelation von Licht-, Digital- und Elektronenmikroskopie ermöglicht ein tieferes Verständnis bei der Mikrostruktur- und Schadensanalyse. Mehrere Laborstandorte können über ZEISS ZEN core miteinander vernetzt werden.

Ihr Kontrollzentrum für alle Aufgaben

Die Software ZEISS ZEN core

ZEISS ZEN core
ZEISS ZEN core

Mit ZEISS ZEN core können verschiedene Mikroskoptypen und Laborstandorte miteinander vernetzt werden.

Schneller und genauer prüfen mittels Deep Learning

ZEISS ZEN core stellt eine automatisierte Bildanalyse, für die Partikel- und Phasenanalyse bereit. Deep-Learning- Methoden reduzieren bei diesen Anwendungen deutlich den Arbeitsaufwand und funktionieren nutzerunabhängig und reproduzierbar, immer nach denselben trainierten Mustern. Die Mikroskopaufnahme einer Aluminiumlegierung (l.) wird mittels Deep Learning automatisch segmentiert (r.). Der Algorithmus identifiziert verlässlich einzelne Körner. Berührende und sich überlappende Objekte können getrennt werden (Instanz-Segmentierung).

Segmentierung mit ZEISS arivis Cloud

Neueste Deep-Learning-Modelle: Automatische KI-gestützte Bestimmung der Korngrenzen einer Keramik-, einer Austernit-, einer Hartmetall- und einer Kupferprobe. Bei diesem Beispiel genügt es, ein Deep-Learning-Modell zu trainieren, um die Korngrenzen aller vier Materialien sicher zu erkennen.

Deep-Learning

Korrelation mit Licht-, Digital- und Elektronenmikroskopen

Shuttle & Find

ZEISS ZEN Connect

Verschiedene Mikroskope – eine korrelierte Auswertung

In vielen Anwendungsfällen ist es sinnvoll, dieselbe Probe sowohl mit einem Licht- als auch mit einem Elektronenmikroskop zu untersuchen. Die unterschiedlichen Vergrößerungsstufen und Kontraste liefern zusammen ein tieferes Verständnis über den Probenzustand. Mit ZEISS ZEN Connect überlagern Sie multimodale Bilddaten effizient zusammen und wechseln dadurch schnell von der Gesamtübersicht zur hochauflösenden Detaildarstellung. Alle Bilddaten, auch die von Drittanbietern, lassen sich mit ZEISS ZEN Connect komfortabel ausrichten, überlagern und im Kontext darstellen.

ZEN core Werkzeugpakete

ZEISS ZEN core ist modular aufgebaut und individuell mit den Werkzeugen erweiterbar, die Sie benötigen.

Unter anderem bietet ZEISS diese ergänzenden Module:

  • Material Apps
    Analysewerkzeuge für Korngrößen, Gusseisen, Mehrphasenproben, Richtreihen und Schichtdicken
  • KI Toolkit
    KI-Anwendungspaket zur Segmentierung, Objektklassifizierung und Rauschunterdrückung, einschließlich Trainingsschnittstellen
  • 2D Toolkit Bildanalyse
    2D-Bildanalyse mittels automatischer Messprogramme, einschließlich erweiterter Verarbeitung
  • Developer Toolkit
    Programmieren von kundenspezfischen Makros in der Programmiersprache Python, Ansteuern von ZEN core über eine API-Schnittstelle
  • Data Storage
    Zentrale SQL-basierte Bilddatenbank für intelligentes Datenmanagement mit integrierter Benutzer- und Zugriffsverwaltung
  • Connect Toolkit
    Mikroskopie-Bilder und Analysedaten im Gesamtkontext visualisieren und auswerten

Materialcharakterisierung mit ZEISS ZEN core

Einfach normgerecht auswerten

Technische Keramik, Medizintechnik
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, Luft- und Raumfahrt
Solarzelle, Erneuerbare Energien
Grauguss, Anlagentechnik
Stahl, Anlagentechnik

Anwendung

Korngrößen
Korngrößenverteilung

Multiphasen
Phasenanteilsbestimmung

Schichtdicken
Automatische Kantenerkennung

Gusseisen
Größe, Form und Verteilung von Graphitpartikeln

Nichtmetallische Einschlüsse
Menge und Größe von Oxiden, Sulfiden, Nitriden etc.

Erläuterung

Quantifizieren Sie die kristallographische Struktur Ihrer Materialien gemäß internationalen Normen.

Mit diesem Modul können Sie Phasen sowohl nach der Partikelgröße als auch nach dem Prozentsatz der jeweiligen Fläche eine Phase bestimmen. Ein wichtiger Anwendungsfall ist die Untersuchung der Porosität.

Messen Sie die Dicke von Beschichtungen oder die Tiefe von gehärteten Oberflächen im Querschnitt einer Probe. Bewerten Sie komplexe Schichtsysteme entweder automatisch oder interaktiv.

Analysieren Sie vollautomatisch die Form und Größe von Graphitpartikeln in Gusseisen und bestimmen Sie den flächenmäßigen Anteil der Graphitpartikel.

Mit diesem Modul können Sie nichtmetallische Einschlüsse in Stahl untersuchen, um die Stahlreinheit zu beurteilen. Die auf Normen basierende automatisierte Workflow-Lösung umfasst die Probenaufnahme, die Einschlussklassifizierung und Einschlussbewertung sowie die Ergebnis-Dokumentation und -Archivierung.

  • Beispiel Batterietechnik:

    Korngrößenanalyse an NCM-Kathodenpartikeln

    Die nur marginal sichtbaren Korngrenzen von NCM-Kathodenpartikeln können mit einem ZEISS Elektronenmikroskop mit Inlense-EsB-Detektor aufgedeckt werden. Ein KI-Algorithmus segmentiert daraufhin automatisch und zuverlässig die Mikros­kopaufnahme. Ein mittels Deep Learning trainierter Algorithmus segmentiert daraufhin automatisch und zuverlässig die Mikros­kopaufnahme. Mit dem so analysierten Bild lässt sich beispielsweise die Korngrößenverteilung ­bestimmen.

  • Beispiel: Multiphasenanalyse

    an einer thermischen Spritzschicht

    Thermische Spritzschichten verbessern unter anderem die Widerstandsfähigkeit des Trägermaterials gegenüber Korrosion, Wärme oder Verschleiß. Mittels der Multiphasenanalyse kann die Porosität einer matallographisch präparierten Probe einfach bestimmt werden. Die ermittelte Porosität erlaubt Rücks­chlüsse auf die Struktur und Härte der Spritzschicht.

Einfacher geht es nicht, ... und egal, wer diese Probe untersuchen würde, die Messergebnisse wären immer die gleichen.

Stéphane Monod

Qualitätsmanagement bei Smith+Nephew in Aarau. Lesen Sie mehr im Flyer "Einfacher geht's nicht."

Erfahren Sie mehr über unsere ZEISS Lösungen für die Materialographie

  • ZEISS und Smith&Nephew
  • Kontrolle ist besser: SPC prüft Werkstoffe mit ZEISS Mikroskopie
  • Intelligenter. Zeitsparender. ZEISS ZEN Intellesis.

  • Metallografie und Materialprüfung mit den ZEISS ZEN core Materialmodulen.

  • Gesicherte Qualität in der Stahlproduktion: ZEISS Non-Metallic Inclusion Analysis (NMI)

  • ZEISS ZEN Connect: Mikroskopie-Bilder und Analysedaten im Gesamtkontext

  • ZEISS ZEN Data Storage: Zentrale Datenverwaltung in vernetzten Laborumgebungen

  • AI-gestützte ZEISS Lösung prüft Implantatbeschichtungen automatisch.
    KI beschleunigt Messprozess
  • Die SPC Werkstofflabor GmbH unterstützt Stahlproduzenten und -verarbeiter als Servicepartner – und setzt dabei auf eine Kombination von Licht- und Rasterelektronen-Mikroskopie von ZEISS
    Kontrolle ist besser: SPC prüft Werkstoffe mit ZEISS Mikroskopie
  • Durch den Einsatz bewährter maschineller Lernverfahren wie Pixelklassifizierung oder Deep Learning ermöglicht ZEISS ZEN Intellesis auch Nicht-Fachleuten, robuste und reproduzierbare Segmentierungsergebnisse. Laden Sie einfach Ihr Bild, definieren Sie Ihre Klassen, beschriften Sie die Pixel, trainieren Sie Ihr Modell und führen Segmentierung.
    Intelligenter. Zeitsparender. ZEISS ZEN Intellesis.
  • Wie können Sie Ihre metallografischen Untersuchungen beschleunigen? Wie gehen Sie mit neuen Materialien um? Wie vermeiden Sie verfälschte Ergebnisse? Wie sichern Sie Produktivität im Labor? Statt nur Funktionen zu erwerben, erhalten Sie mit ZEN core ein echtes Produktivitätspaket und heben Ihre Materialuntersuchungen auf die nächste Stufe
    Metallografie und Materialprüfung mit den ZEISS ZEN core Materialmodulen.
  • Stahl ist einer der am meisten genutzten Werkstoffe weltweit. Trotz ihrer geringen Größe können nichtmetallische Einschlüsse die mechanischen Eigenschaften sowie das Verarbeitungs- und Korrosionsverhalten des Stahls beeinträchtigen. ZEN Non-Metallic Inclusions ist Ihre Lösung für die schnelle und zuverlässige NMI-Analyse.
    Gesicherte Qualität in der Stahlproduktion: ZEISS Non-Metallic Inclusion Analysis (NMI)
  • Mit ZEN Connect visualisieren Sie verschiedene Mikroskopie-Aufnahmen und Daten einer Probe – in ihrem Kontext an einem gemeinsamen Ort. Entdecken Sie die Zusammenhänge zwischen Bilddaten verschiedener Maßstäbe. Profitieren Sie zudem von einer integrierten Berichtserstellung über die verbundenen Datensätze.
    ZEISS ZEN Connect: Mikroskopie-Bilder und Analysedaten im Gesamtkontext
  • ZEN Data Storage ermöglicht die zentrale Verwaltung von Gerätevoreinstellungen, Workflows, Bilddaten und Berichten verschiedener Systeme und Laborstandorte. Trennen Sie die mikroskopische Bilderfassung von nachgelagerten Analyseaufgaben, um die Arbeit im Labor noch effizienter zu gestalten.
    ZEISS ZEN Data Storage: Zentrale Datenverwaltung in vernetzten Laborumgebungen

Genaue, zuverlässige Ergebnisse sind natürlich wichtig, aber ebenso, diese schnell zu erhalten.

Thomas Schaupp

Laborleiter bei dem akkreditierten Werkstofflabor SPC. Lesen Sie mehr im Flyer "Stahl muss halten."

Mikroskopie-Anwendungen für die Materialographie:

Kundenbeispiele aus der Industrie für die Industrie

Einfacher geht’s nicht.

KI-gestützte ZEISS Lösung prüft Implantat-Beschichtungen automatisiert.

Vorreiter für E-Mobilität.

E-Antrieb: GROB und ZEISS machen Fertigung effizient und fehlerfrei.

Kombinierte ZEISS Mikroskopie für Werkstoffprüfung

Kombination von Licht- und Rasterelektronenmikroskopie von ZEISS überzeugt.

Downloads

  • ZEISS IMS Materialographie DE Broschüre PDF

    Seiten: 19
    Dateigröße: 4 MB
  • IQS, IMS, Mic, Medical, Kundenstory, SmithandNephew, DE, PDF

    Seiten: 6
    Dateigröße: 12 MB
  • ZEISS IQS Kundenstory GROB Mic NEV DE PDF

    Seiten: 7
    Dateigröße: 13 MB
  • ZEISS IMS Kunden Story INNIO Group Mik TCA DE PDF

    Seiten: 7
    Dateigröße: 16 MB

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