Materialographie

Zahlreiche neue Produkte basieren auf neuen Werkstoffen und innovativen Fertigungsverfahren, deren Erfolg ohne die Materialographie, also die bildliche Darstellung und Bewertung der inneren Gefügestrukturen und die damit verbundene Verbesserung von Materialeigenschaften, die Optimierung von Prozessen und die Qualitätssicherung bei der Herstellung, nicht einmal ansatzweise vorstellbar wäre.

Ob zur Qualitätssicherung, Schadensfallanalytik oder für Forschung und Entwicklung – in unseren akkreditierten Materialographielaboren nehmen wir sowohl metallische als auch nichtmetallische Werkstoffe unterschiedlichster Zusammensetzung mit den jeweils passenden qualitativen und quantitativen Charakterisierungsverfahren unter die Lupe.

Dies beinhaltet die Probenpräparationsverfahren und die Anwendung aller mikroskopischen Methoden von der Licht- bis zur Elektronenmikroskopie bis hin zur Analyse, Bewertung und Dokumentation der mikroskopischen Untersuchungsergebnisse. Bei Bedarf können die Untersuchungen durch weitere werkstoffanalytische, mechanisch-technologische und physikalische Verfahren unterstützt und begleitet werden

Ob Maschinenbau, Metall- und Kunststoffindustrie, Energie- und Medizintechnik, Versicherungs- und Gutachterwesen, Schienenfahrzeugtechnik und andere Verkehrstechnikbranchen – unsere Materialographielabore bieten alle gängigen Untersuchungsmethoden an verschiedenen Materialien, von Stählen sowie Gusseisen, über Aluminium-, Kupfer- und Titanlegierungen und pulvermetallurgischen Werkstoffen bis hin zu Kunst- und Verbundwerkstoffen für klassische und neue Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel der additiven Fertigung. Angefangen bei der Probenpräparation, über die Mikroskopie bis zur Materialanalytik – wir beurteilen für Sie den Materialzustand, die Oberflächen und Randschichten, die Fügeverbindungen und Bruchflächen. Im Rahmen ganzheitlicher Werkstoffbetrachtungen eröffnen wir Ihnen Möglichkeiten zur Betrachtung von Technologieparameter – Gefüge – Eigenschaftsrelationen, beispielsweise für die Optimierung Ihrer Fertigungstechnologien.

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Probenpräparation

Grundlage für die Gefügecharakterisierung bildet eine sorgfältige Präparation. Hierfür ist höchste Genauigkeit, handwerkliches Geschick und Kunstfertigkeit erforderlich, die nur über langjährige fundierte Ausbildung und Übung erworben werden können. Nur so können die Eigenschaften des Materials unverfälscht ermittelt und beurteilt werden.

Unser mechanisches Fertigungszentrum ermöglicht es uns, Materialproben mit materialschonender Probenseparation und -präparation (z. B. Trennen, Einbetten, Schleifen und Polieren) entsprechend den Anforderungen und Spezifikationen herzustellen. Ganz gleich, ob es sich um hochfeste metallische Werkstoffe, Keramiken, Kunst- oder Verbundwerkstoffe handelt.

• Nasstrenn- und Trennschleifverfahren
• Wasserstrahlschneiden
• Automatisierte Schleif-, Dreh-, Fräs- und Bohrverfahren
• Erodieren
• Reinigungsstrahlen
• Kalt- und lichtaushärtende Einbettverfahren (randscharf)
• Manuelle und automatische Schleif- und Polierverfahren
• Klassische und moderne Ätzmethoden zur Gefügekontrastierung

Materialographie

Folgende materialographische und begleitende Prüfmethoden sind verfügbar, um Untersuchungen bezüglich der Werkstoffqualität, der Gefügeausbildung, der Oberflächen- und Randschichtstruktur, Schweißnahtqualität oder gegebenenfalls auch der Schadencharakteristika durchführen zu können. Darauf aufbauend beantworten wir Ihre Fragen zu den Themen Entwicklung, Qualitätssicherung oder Schadensaufklärung.

• Licht- und Rasterelektronenmikroskopie inkl. EDX-Analyse
• Beurteilung der Gefügeausbildung
• Beurteilung der Oberflächen-, Trennschnitt-, Schweiß- bzw. Lötnahtqualität
• Korngrößenbestimmung
• Reinheitsgradermittlung
• Schichtdickenmessung
• Randschichtveränderungen (Auf- und Entkohlung, Alpha-case, Korrosion, Oxidation, Legierungsverarmung)
• Ermittlung von Zellgrößen (PUR)
• Bewertung von Homogenität und Rußverteilung (PE)
• Rauheits- und Profilmessungen
• Härteprüfung (Makro-/Kleinlast-/Mikro-)

Normen

Prüfung chemischer Zusammensetzungen

Unsere Materialographielabore verfügen über verschiedene Spektrometer, die der qualitativen und der quantitativen Elementanalyse dienen. Es besteht die Möglichkeit, Werkstoffe und Komponenten bezüglich der Werkstoffsorte zu identifizieren bzw. Elementgehaltsforderungen gemäß Norm beziehungsweise Spezifikation zu überprüfen. Mittels lokaler Analytik ist es beispielsweise möglich, einzelne Gefügebestandteile, Korrosionsprodukte, Betriebsmittelrückstände oder Verschleißpartikel zu analysieren.

• Optische Emissionsspektroskopie (F-OES) für Stähle, Aluminium- und Kupferlegierungen (Co-, Ni-, Ti-Werkstoffe und Gusseisen auf Anfrage)
• EDX-Analyse (lokale Elementanalyse) in Verbindung mit Rasterelektronenmikroskopie

Tribologische Prüfung

Das Reibungs- und Verschleißverhalten von Metallen, Keramiken, Kunst- und Verbundwerkstoffen sowie Beschichtungen kann die Funktionalität einer Komponente oder des kompletten Bauteils erheblich beeinflussen.

Unser Prüflabor ermittelt für Sie das Anwendungsverhalten der Prüfobjekte unter Berücksichtigung der technologischen Parameter sowie erreichbaren Werkstoffeigenschaften und berät Sie bei der Technologie-, Anwendungs- und Lebensdaueroptimierung Ihres Produktes. Dabei steht im Vordergrund, die wirkenden Verschleißmechanismen zu erkennen und in Modellprüfanordnungen die tribologischen Systeme nachzubilden. Hier variieren wir Beanspruchungsparameter wie Kraft, Geschwindigkeit, Temperatur, Zwischenstoff und Schmierstoff sowie Klima und erfassen die Messwerte mit umfangreicher elektronischer Messtechnik. Die Bewertung kann durch werkstoffanalytische und physikalische Verfahren begleitend unterstützt werden.

• Prüfung des Abriebwiderstandes verschiedenster Materialien
• Reibwertermittlung
• Hochgeschwindigkeits-Abrasions-Prüfung
• Bauteilorientierte Prüfeinrichtungen
• Bewertung mittels Gravimetrie, Rauheits- und Profilmessungen
• Oberflächen- und Gefügebeurteilung mit mikroskopischen Verfahren

Korrosionsprüfung

Umwelteinflüsse und chemische Belastungen bei der Herstellung und Anwendung Ihrer Materialien und Komponenten können die Qualität der Produkte beeinträchtigen. In unserem Prüflabor ermitteln wir die Belastbarkeit der Prüfobjekte unter Real- und Extrembedingungen nach allgemein anerkannten Normen oder Ihren individuellen Vorgaben.

• Prüfung der Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion für Stähle (Huey-Test, Strauß-Test) und Aluminium-Werkstoffe (ASSET-Test)
• Prüfung der Beständigkeit gegen Schichtkorrosion (Exfoliation) für Aluminium-Werkstoffe (NAMLT-Test)
• Prüfung der Beständigkeit gegen interkristalline und/oder Lochkorrosion für Metalle der Luftfahrtindustrie
• Mechanisch-technologische Prüfungen unter Medieneinfluss
• Bewertung mittels Gravimetrie, Rauheits- und Profilmessungen
• Oberflächen- und Gefügebeurteilung mit mikroskopischen Verfahren