Schadensanalyse
Gegenstand der Schadensanalyse ist die Ermittlung der primären Schadensursache, der sogenannten Root Cause (“Wurzel des Übels”). Denn nur bei Kenntnis der Schadensursache können Abhilfemaßnahmen zur Vermeidung von Schadens- und Verschleißfällen definiert werden. Hierzu werden neben der Lichtmikroskopie auch die Rasterelektronenmikroskopie (REM) und die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) zur Bestimmung der Elementzusammensetzung eingesetzt. Im Rahmen der Schadensanalyse werden Bruchflächen, Fehlstellen, Ablagerungen, Korrosionsprodukte und Verschleißformen analysiert. Als Steinbeis-Transferzentrum verfügen wir hierzu über eine umfangreiche Laborausstattung.
Anwendungsbeispiele
- Analyse von Schadensfällen
- Verschleißuntersuchungen zur Klärung der Ursachen
- Untersuchung von von Alterung, Korrosion und Oxidation
- Herkunftsermittlung von Partikeln, Spänen und Teilchen
- Analyse metallischen und nicht-metallischen Einschlüssen
- Fehleranalyse bei Beschichtungen (Härte, Dicke, Haftung)
- Untersuchung elektrischer Kontaktprobleme
- Werkstoffbestimmung und Gefügeanalyse
In Anlehnung an die VDI-Richtlinie 3822 führen wir ganzheitliche Schadensanalysen durch, beginnend von der lichtmikroskopischen Begutachtung bis hin zu feinen hochauflösenden Analyseverfahren. Nur dadurch kann die zum Schaden physikalische Wirkkette bestmöglich nachvollzogen und zukünftige Schäden vermeidende Abhilfemaßnahmen definiert werden.
Mikroskopie
Die mikroskopischen Untersuchungen werden mit Lichtmikroskopen (Stereo, Auflicht, Digital), mit dem Rasterelektronenmikroskop (incl. EDX, RFA, EBSD) durchgeführt. Die Mikroskopie dient der Analyse von Oberflächen und Gefügen sowie für Schichtdickenmessungen im Querschliff.
Hochauflösende bildgebende Untersuchungen von Oberflächen mit großer Vergrößerung erfolgen mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM). Dabei rastert ein fein gebündelter Elektronenstrahl die Oberfläche präzise Zeile für Zeile ab. Die hierbei stattfindende Wechselwirkung mit dem Objekt wird zur Erzeugung von Aufnahmen der Oberflächentopographie (SE) sowie für Materialkontrastbilder (BSE) genutzt.
Ist eine besonders hohe Auflösung für der Oberflächenmessung erforderlich wird als Messgerät ein Rasterkraftmikroskop (AFM) verwendet, welche die höchste Auflösung aller mikroskopischen Techniken erreicht. Hierbei tastet eine an einer Blattfeder (Cantilever) befindliche Messnadel die Oberfläche Zeile für Zeile ab.
MATERIALANALYSE (EDX, RFA)
Die Bestimmung der chemischen Elemente eines Materials erfolgt mit der Energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) oder der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA). Damit lassen sich die Zusammensetzungen von Metallen und Nichtmetallen bestimmen. Diese Methoden beruhen darauf, dass jedes chemische Element eine charakteristische Röntgenstrahlung aussendet, wenn es angeregt wird.
Gefgeuntersuchung
Für die metallographischen Gefügeuntersuchungen werden von den zu prüfenden Bauteilen Querschliffe erstellt und anschließend geätzt. An diesen werden mittels Lichtmikroskopie oder Rasterelektronenmikroskopie die Gefügestrukturen untersucht. Anhand des Gefüges können Phasenanteile, Korngrößen, Korngrößenverteilung, Partikelgrößen und Ausscheidungen bestimmt werden.
HÄRTEPRÜFUNG
Die Härteprüfung dient dazu Festigkeitseigenschaften eines Bauteiles durch eine Eindringprüfung mit einem Prüfkörper zu bestimmen. Dies umfasst die makroskopische Härte, Schichthärte, Härteverlaufsmessungen sowie die instrumentierte Eindringprüfung (Mikrohärteprüfung, Nanoindentierung), die neben der Härte noch weitere Festigkeitseigenschaften des Werkstoffes ermittelt.
BESCHICHTUNGSANALYSE
Stimmen bei Beschichtungen die Schichthärte, die Schichtdicke oder die Haftfestigkeit nicht, kann es zum Versagen des Schichtsystems kommen. Wir analysieren die Eigenschaften von Beschichtungen mit verschiedenen Verfahren.
KONTUR, FORM, LAGE
Die Bestimmung von geometrischen Eigenschaften von Bauteile, wie z.B. Längen, Winkel, Konturen sowie Form- und Lageabweichungen, führen wir mit taktilen und optischen Messgeräten durch.
Ablauf einer Schadensanalyse nach VDI 3822
- Schadensbeschreibung
- Bestandsaufnahme
- Schadenshypothese
- Instrumentelle Analyse
- Untersuchungsergebnisse
- Schadensursache
- Schadensabhilfe
- Bericht