08 InTERCOnnECT 43, november 2013

de materiaal-detectives van Imomec

interconnect 43, november 2013 09

O p de campus van de Universiteit Hasselt staat een indrukwekkend machinepark dat een 100-tal geavanceerde toestellen herbergt

voor materiaalanalyse. Deze apparatuur is het klop-pend hart van IMOMEC, een instituut dat sinds eind jaren ’70 dienstverlenend onderzoek uitvoert en dit zowel voor bedrijven als voor de universiteit zelf. Voor de duidelijkheid, IMOMEC is het geassocieerd lab van imec aan de Universiteit Hasselt. Samen met IMO, het instituut voor materiaalonderzoek van de Universiteit Hasselt, vormt het IMO-IMOMEC.

waarvoor komen bedrijven naar imomec?Ward De Ceuninck: “Bedrijven uit Vlaanderen en nederland kloppen bij ons aan voor heel uiteen- lopende problemen met materialen die ze ontwikkelen of gebruiken in hun productieproces. Wij bieden oplos-singen in de verschillende stappen van het traject naar een nieuw product. In een vroeg stadium kan dat een benchmarking of literatuurstudie zijn om vergelijkbare producten te analyseren. Of we bieden ondersteuning tijdens de productontwikkeling zelf: laagdiktes meten, de chemische samenstelling van een materiaal contro-leren enz. Daarnaast worden we ook gecontacteerd om falingsanalyses te doen wanneer het eindproduct niet voldoet.”

kan u een concreet voorbeeld geven?Jan D’Haen: “We voeren regelmatig metingen uit voor Helvoet Rubber & Plastic Technologies, een bedrijf dat kunststofonderdelen maakt voor uiteenlopende toepassingen. Zo maken ze bv. drums, een essentieel onderdeel van een radarsysteem dat in toenemende

mate in wagens wordt geplaatst om de veiligheid te verhogen. Wij bepalen voor hen onder meer de dikte van de aluminium- en chroomlagen die ze aanbrengen op die drums. De homogeniteit van die lagen is essentieel om de betrouwbaarheid van de radar te garanderen. Maar de lagen zijn zo dun – dunner dan een micro-meter – dat optische microscopie ontoereikend is. Daarom zetten wij onze rasterelektronenmicroscoop in, één van onze toppers. Het is een toestel waarmee je materialen heel gedetailleerd kan bekijken en informatie kan bekomen over hun chemische samenstelling. Op basis van onze metingen kan het bedrijf het depo - sitieproces van de lagen optimaliseren.”

is het voor een bedrijf niet voordeliger om zelf de nodige apparatuur te kopen?Jan D’Haen: “Dat hangt van het toestel af. Ik geef het voorbeeld van Kanigen Works Benelux, een bedrijf gespecialiseerd in chemische oppervlakte-behandeling. Kanigen biedt verschillende varianten aan van chemisch nikkel. Een aantal jaren geleden hebben wij veelvuldig microhardheidsmetingen op nikkellagen uitgevoerd. Omdat ze de techniek heel frequent nodig hebben en omdat de techniek rela-tief eenvoudig is, heeft Kanigen zelf zo’n toestel aan - gekocht. Daarnaast doen we voor hen ook metingen met onze rasterelektronenmicroscoop om de pre - cieze samenstelling van die nikkellagen te onderzoeken. Bv., één van de producten die ze ontwikkelen bevat een composietlaag van chemisch nikkel met PTFE (teflon). Hier is het belangrijk om de verdeling van de teflon-deeltjes in de nikkellaag te kennen. Zelf hiervoor een elektronenmicroscoop aankopen, is voor een bedrijf

een grote investering. Bovendien is het toestel complex en vraagt het heel wat expertise om meetresultaten te kunnen interpreteren. Dan kan het voor een bedrijf voordeliger zijn om die metingen bij ons te laten doen. Wij hebben de apparatuur en de expertise in huis.”

welke andere technieken heeft u ter beschikking?Ward De Ceuninck: “Wij hebben onze dienstverle-ning uitgebouwd rond vier pijlers: materiaalsynthese, chemische karakterisering, elektrische karakterise-ring en betrouwbaarheid, en fysische karakterisering. Jan en ik – en twee collega’s, Prof. Robert Carleer en Dr. Laurence Lutsen – staan elk aan het hoofd van zo’n pijler. De verschillende technieken staan per categorie goed gedocumenteerd op onze website. Ofwel komt een bedrijf naar ons met de vraag om een bepaald toestel te mogen gebruiken. Ofwel contacteren ze ons omwille van een materiaalprobleem, en zoeken wij uit welke techniek, of technieken, het meest aangewezen zijn om dat op te lossen. Vaak zijn verschillende tech-nieken nodig om het probleem te analyseren. Dat we dat kunnen doen, maakt ons sterk. We kunnen bv. fysische en chemische analyse combineren als dat nodig is.”

Jan D’Haen: “Een mooie case zijn ruitenwisseronder-delen waarvan de deklagen soms onregelmatigheden bevatten. Dan maken we een dwarsdoorsnede en gaan na wat daarvoor de redenen zijn. Dat kan een contami-nant zijn die is ingedrongen tijdens het productieproces, of een ongewenste variatie in het productieproces,... Voor dit soort problemen combineren we fysische en chemische karakteriseringstechnieken. Op die manier kunnen we heel flexibel inspelen op problemen.”

uit welke sectoren krijgt u bedrijven over de vloer?Jan D’Haen: “Dat is heel divers. We hebben al vragen gehad uit de papierindustrie, bv. om met onze trans-missie-elektronenmicroscoop de dikte van een alumi-niumlaag van gemetalliseerd papier te meten. Daarnaast krijgen we ook vragen uit de kunststofindustrie. Vaak gaat het hier om het opsporen van contaminaties die tijdens het productieproces optreden. Wij trachten dan de chemische samenstelling van die vreemde deeltjes te achterhalen, en dat helpt het bedrijf om te zoeken waar het mankement zit.

Laagdiktes meten, verontreinigingen opsporen, samenstelling van materialen bepalen... het is dagelijkse kost voor het toegewijde team van Imomec. Hier kloppen bedrijven uit de meest diverse

sectOren aan Om OplOssingen te vinden voor hun materiaalproblemen. materiaaldetectives ward de ceuninck en jan d’Haen, beiden professor aan de universiteit Hasselt, leggen uit hoe dat in zijn werk gaat.

10 Interconnect 43, november 2013

We leveren ook heel wat werk voor de automo-bielindustrie. Dat gaat over problemen met de stalen behuizing van de wagen, met de binnen-

bekleding, de auto-onderdelen (zoals ruitenwissers) tot de elektronica toe. Dan is er de staalindustrie – bv. een analyse van corroderende zinklagen op verlichtingspalen. We bedienen ook de elektronicasector. Zo doen we heel regelmatig metingen voor imec’s Center for Electronics Design & Manufacturing (cEDM), een centrum dat op zijn beurt bedrijven ondersteunt bij de ontwikkeling van elektronische modules. Meestal gaat het om het testen van de soldeerkwaliteit van elektronische borden. Op basis van de resultaten geeft cEDM dan feedback aan de bedrijven over de oorzaak van een eventueel falen en stelt verbeteringen voor in het ontwerp van de modules. Zo bereiken wij met onze service dan weer indirect een groot aantal bedrijven. Ook onderzoekers van imec komen naar ons om gebruik te maken van heel specifieke toestellen.”

hoe kunnen bedrijven met imomec samenwerken? Ward De Ceuninck: “Meestal gaat het om bilaterale projecten. Er wordt dan een voorstel geformuleerd,

begroot en uitgevoerd. De opdrachtgever betaalt. Daarnaast kunnen KMO’s ook gebruik maken van de KMO-portefeuille, waardoor ze subsidies kunnen verkrijgen van de Vlaamse overheid om met ons in een project te stappen. In dit geval gaat het doorgaans om iets langdurigere projecten met een innovatief karakter. Zo hebben we een onderzoeksproject met een bedrijf dat lijmen wil verbeteren, om de uitstoot van vluchtige componenten te verminderen. Dat is toegepast onder-zoek dat tegelijk een meer fundamenteel karakter heeft: je moet de onderliggende mechanismen begrijpen om die materialen aan te passen.”

wat maakt imomec’s dienstverlening uniek?Jan D’Haen: “Een belangrijke troef is dat we een afzonder-lijke staf hebben om onze dienstverlening uit te voeren. Dat is uitzonderlijk voor een instituut dat deel uitmaakt van een universiteit. Alleen zo kunnen wij een snelle service garanderen. Toen ik deze ochtend op IMOMEC aankwam, belde een bedrijf met de vraag of ze onze x-stralendoorstalingstechniek konden gebruiken. Enkele uren later konden ze al bij ons terecht. We schuiven zoveel mogelijk met onze agenda om bedrijven zo

efficiënt mogelijk te helpen. En als het moet, gaan we ook ter plaatse kijken. Het is voor bedrijven niet altijd mogelijk om hun probleem bij ons te demonstreren.”

Ward De Ceuninck: “Een andere troef is dat we een breed gamma van technieken kunnen inzetten om problemen op te lossen. Dit, in combinatie met de diversiteit van sectoren die we bedienen, maakt het heel boeiend. Er passeert een variatie aan probleemstellingen en materialen de revue. Dat maakt dat we heel wat expertise kunnen opbouwen op gebied van apparatuur. Maar tegelijk krijgen we meer inzicht in de problemen waarmee de verschillende sectoren te kampen hebben, waardoor we alsmaar beter kunnen inspelen op de noden van de industrie.”

warD De ceUninck Jan D’haen

geÏnteresseerd?

Kijk op www.uhasselt.be/IMO, contacteer ward.deceuninck@uhasselt.be of jan.dhaen@uhasselt.be, of T 011 26 88 26.