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Werkstoffcharakterisierung und Schadensanalyse

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Der Fachmann aus Entwicklung, Konstruktion und Qualitätssicherung sieht sich häufig mit Schadensfällen konfrontiert, die nicht zuletzt aufgrund des Produkthaftungsgesetzes auch finanziell weitreichende Konsequenzen haben können. Zur zeit- und kostengerechten Lösung dieser Probleme ist die Kenntnis von Schadensart, -ausgang und -ursache unbedingt erforderlich. Diese Details können nur mit besonderen Werkzeugen und entsprechendem Know-how geklärt werden. Das Werkstofflabor der IABG bietet hierzu ein umfassendes Dienstleistungsangebot.

Mit fraktographischen und materialographischen Methoden untersuchen die Experten eingehend das beschädigte Bauteil, um zu klären, ob Werkstoff, Fertigung, Konstruktion, Handhabung oder Umgebungseinflüsse zum Versagen führten. Einschränkungen hinsichtlich der Werkstoffe bestehen dabei nicht, denn charakteristische Merkmale, die das Aufspüren der Ursache erlauben, finden sich bei nahezu allen Werkstoffen – vom Elastomer bis zur hochfesten Luft- und Raumfahrtlegierung. Die Palette der Bauteile, die das Werkstofflabor untersucht und bewertet, ist sehr vielschichtig. Sie reicht beispielsweise vom abgebrochenen Zahnarztbohrer, dessen Reststück noch im Zahn des Patienten steckt, bis zur explodierten Gaspipeline.
Wichtigstes Hilfsmittel bei der Klärung von Schadensfällen ist ein Rasterelektronenmikroskop (REM), das die Betrachtung von Oberflächen bei sehr hohen Vergrößerungen erlaubt. Die IABG verfügt mit dem CamScan MaXim 204OS über ein hochauflösendes Gerät neuester Bauart, das sich dank einer besonders großen Probenkammer mit einer Kantenlänge von 31,5 cm auch für die Untersuchung großformatiger Proben eignet. Da die Beschleunigungsspannung an der Kathode im Bereich von 0,5 bis 30 kV variierbar ist, können alle konstruktiven Werkstoffe von Metall bis hin zu Kunststoff und Keramik optimal untersucht werden. An das REM ist ein Analysesystem (LINK-ISIS 300, Oxford) angeschlossen, mit dem zeitgleich die chemische Zusammensetzung – auch von Details – der zu unter-suchenden Probe bestimmt werden kann.
Die Untersuchungsergebnisse werden in Form von Digitalfotos mit sehr hoher Auflösung dokumentiert. Diese lassen sich nicht nur schnell auf elektronischem Wege weiterleiten und weiterverarbeiten, sondern auch einer automatischen Bildanalyse zuführen, um beispielsweise Größe und Verteilung der Fasern bei einem faserverstärkten Kunststoff zu bestimmen.
Die endgültige Bewertung eines Schadens wird durch die Einbindung der Materialographie ermöglicht. Ein aus dem Bauteil präparierter Schliff liefert wichtige Erkenntnisse über den mikroskopischen Aufbau des Werkstoffs, beispielsweise über das Gefüge. Härtemessungen am Schliff geben erste Hinweise auf die mechanischen Eigenschaften.
Die IABG führt die komplette Untersuchung eines Schadteils, inklusive ergänzender materialographischer und mechanisch-technologischer Untersuchung, je nach Komplexität, bereits innerhalb weniger Tage durch. Das Untersuchungsergebnis und die daraus abgeleitete Bewertung ermöglichen dann die zielgerichtete Optimierung des Produktes.
– QE 504
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