Der Ursache auf der Spur
Fehler finden - Ursachen bekämpfen
Die Schadensanalyse ist ein systematisches Verfahren zur Ermittlung der Ursache des Versagens technischer Bauteile. Die hierdurch gewonnenen Erkenntnisse dienen der Verhütung weiterer Schäden, beispielsweise durch Tausch, Inspektion und Reparatur gefährdeter Bauteile oder gezielte Änderung in Konstruktion und/oder Fertigung. Als Ergebnis lassen sich häufig technische Regeln (Normen) ableiten, mit denen zukünftige Schadensereignisse in ihrem Ausmaß gemindert oder ganz vermieden werden können.
Das primäre Ziel einer Schadensanalyse ist die Ermittlung der direkten Schadensursache, die oft eine Vielzahl von Folgeschäden nach sich zieht.
mehr ...Um komplexe Schadensanalysen erfolgreich durchführen zu können, ist es von großer Bedeutung das Vorgehen sorgfältig zu planen, indem Art und Umfang der einzelnen Untersuchungsschritte festgelegt werden.
Schadensanalysen setzen voraus, dass zusammenhängende Vorgänge richtig Eingeschätzt und entsprechend in der Analyse umgesetzt werden, weshalb langjährige und umfassende Erfahrung u.a. auf dem Gebiet der Werkstofftechnik zwingend erforderlich ist.
Werkstoffe
Eigenschaften, Verhalten und Prüfungen
Im Maschinenbau, der Fahrzeugtechnik, Luftfahrt, Medizinaltechnik und in weiteren Branchen hat eine Vielzahl von Werkstoffen ihren Einzug gehalten. Neben den metallischen Werkstoffen kommen immer mehr Polymere und Keramiken zum Einsatz. Dem Schadenanalytiker werden daher umfassende Kenntnisse auf dem Gebiet der Werkstoffkunde (Korrosionsverhalten, physikalische und mechanische Eigenschaften, Werkstoffprüfung, etc.) abverlangt.
mehr ...Für folgende Werkstoffe besteht bei Suisse TP langjähriges Material-Know-how:
Stähle: Baustähle, Baustähle zur Wärmebehandlung bestimmt, Vergütungsstähle, Werkzeugstähle, chemisch beständige Stähle, warmfeste Stähle, Funktionswerkstoffe, Gusswerkstoffe
Aluminium: Gusslegierungen, Knetlegierungen, aushärtbar und nicht aushärtbar
Kupfer und Kupferlegierungen (Messing, Bronze)
Nickel und Nickellegierungen (Gusslegierungen, Knetlegierung; aushärtbar, nicht aushärtbar)
Titan und Titanlegierungen
Keramik (Oxidkeramik, Silikatkeramik)
Polymere: Plastomere (Thermoplaste), Duromere, Elastomere, Verbundmaterialien
GERÄTE / METHODEN
Stereomakroskop
Oberflächentopographie, Auffälligkeiten von Objektoberflächen, erste Beurteilung von Bruchflächen.
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| Gerätetyp und Ausrüstung |
Stereo-Makroskop, Makroskop Leica mit Digitalkamera, Ringlicht |
| Vergrösserung | Bis 50 fach |
| Typische Anwendungen | Makrofraktographie, Lokalisierung makroskopischer Defekte |
REM & EDX
Rasterelektronenmikroskop & energiedispersive Röntgenanalytik
Abbildung einer Oberfläche durch abrastern mittels Elektronenstrahls. Abbild erzeugt Element- Phasen- oder Topographiekontrast. Durch EDX können Elemente analysiert werden.
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| Gerätetyp und Ausrüstung |
LEO1550 (Feldemission) |
| Detektoren | SE, InLens, BSE, EBSD, STEM, EDX |
| Vergrösserung | 30 - 100'000 fach |
| Typische Anwendungen |
Mikrofraktographie, Elementanalyse, Kristallorientierung, Phasenbestimmung, Korrosionsprodukte |
Materialographie
Lichtmikroskopische Darstellung eines Gefüges.
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| Gerätetyp und Ausrüstung | Makroskop, Lichtmikroskop (Leica, Reichert), Auf- und Durchlicht, Hellfeld, Dunkelfeld, polarisiertes Licht, Differentialinterferenzkontrast) |
| Vergrösserung | 5 - 500 fach ( 1000 fach ) |
| Typische Anwendungen | Gefügebeurteilung, Korngrösse, Schichtdicken, Ausscheidungszustand |
CT
Computer Tomographie
zerstörungsfreie Untersuchung durch Erstellung von vielen Schnittbildern aus verschiedenen Perspektiven.
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| Gerät | Phönix X-Ray |
| Typ | Röhrenspannung 225 KV, Detektor 205 x 205 mm, Auflösung 6 – 250 µm |
| Typische Anwendungen | Prüfung Schweissverbindungen, Gussfehler, Prüfung von Elektronikbauteilen, Faserverlauf in Kunststoffen, Qualitätsprüfung |
Härteprüfung
quantitative Bestimmung der Oberflächenhärte
der Widerstand einer Werkstoffoberfläche wird gegen plastische Verformungen durch einen genormten Eindringkörper dadurch ermittelt, dass der bleibende Eindruck vermessen wird.
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| Gerätetyp und Ausrüstung | DuraScan G5, Fischerscope und Brickers 220 |
| Vickers | DIN EN ISO 6507-1, ASTM E384, Mikro- und Kleinlast |
| Brinell | DIN EN ISO 6506-1, ASTM E10 |
| Martenshärte | ISO 14577 |
| Typische Anwendungen | Bestimmung von Einsatzhärtetiefe (Eht), Nitrierhärtetiefe (Nht), Randschichthärtetiefe (Rht), Kernhärte und Wärmebehandlungszustände |
XPS
Röntgen-Photoelektronen- Spektroskopie
Chemische Analyse von Oberflächenbelegungen ( Informationstiefe der Messung ca.10 nm ) dünnen Schichten ( <0.5 µm ) mittels Tiefenprofil
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| Gerätetyp und Ausrüstung | SSI S-Probe |
| Funktionsprinzip | Messung der elementspezifischen Energie von Photo-Elektronen, die mittels Röntgenstrahlung aus der Oberfläche der Probe herausgeschlagen wurden. Teilweise sind auch Bindungsvarianten unterscheidbar. |
| Typische Anwendungen | Chemische Analyse von Oberflächenbelegungen ( Informationstiefe der Messung ca.10 nm ) dünnen Schichten ( < 0.5 µm ) mittels Tiefenprofil |
| Anforderungen an Probe | Messfläche >1 mm²; max. Probengrösse : 20 x 20 x 5 mm |
| Akkreditierung / Zertifizierung | ISO17025 |
WYKO
Weisslichtinterferenz-Mikroskopie
Berührungslose Vermessung der Oberflächenbeschaffenheit in verschiedenen Vergrösserungsbereichen.
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| Gerätetyp und Ausrüstung | Wyko NT8000 |
| Funktionsprinzip | Oberflächenmessungen an glatten und rauhen Oberflächen mit dem Interferometer in verschiedenen Vergrösserungsbereichen |
| Typische Anwendungen | Betrachtung und Vermessung der Tiefe von Oberflächendefekten oder Stufen, Nuten etc. sowie die Bestimmung von Rauheitskennwerten der Oberfläche. |
| Anforderungen an die Probe | Reflektierende Oberfläche (transparente Oberflächen müssen vorab bedampft werden) |
Ansprechpartner Schadensanalytik
Rolf Winkler
Rolf Winkler studierte nach seiner Berufsausbildung zum Giessereimodellbauer an der Ruhruniversität Bochum Maschinenbau / Werkstoffwissenschaften. Neben Tätigkeiten in der Aluminiumindustrie auf dem Gebiet Walz-, Schmiede- und Presserzeugnisse beschäftigt er sich auch in der Luftfahrtbranche mit Hartstoffschichten. Rolf Winkler war lange Jahre an der Empa Dübendorf auf dem Gebiet der Schadenanalytik metallischer, keramischer und polymerer Werkstoffe tätig. Seit 2015 ist er bei Suisse TP für Werkstofffragestellungen und Schadenanalytik angestellt.