DFO Service GmbH – Anwender unserer Phenom Desktop-Elektronenmikroskope
Die DFO Service GmbH (Deutsche Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung e.V.), gegründet als gemeinnützige, neutrale, technisch-wissenschaftliche Fachorganisation für industrielle Lackiertechnik, bietet eine umfangreiche Schadensanalytik an, in der unter anderem auch das Rasterelektronenmikroskop (REM) Phenom proX mit integrierter Röntgenmikroanalyse (EDX) zum Einsatz kommt. Neben der IR-Spektroskopie, mit der organische Verbindungen identifiziert werden können, ist die REM mit integrierter EDX die ideale Ergänzung zur Identifizierung anorganischer Verbindungen und zur Darstellung der Elementverteilung. Die DFO kann dann auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse die Fehlerursachen eingrenzen und bestimmen, um dem Kunden maßgeschneiderte Lösungen vorzuschlagen. Zwei Anwendungsbeispiele veranschaulichen dies sehr gut.
Bei einem Beschichtungsbetrieb traten regelmäßig und in hohem Maße Verunreinigungen in Pulverlack-Beschichtungen auf. Diese wurden zum Großteil als Einlagerungen von Pulverlackpartikeln andersfarbiger Pulverlacke identifiziert, die ebenfalls in diesem Betrieb verwendet wurden. Doch selbst nach intensiver Reinigung und Anlagenoptimierung konnte das Fehlerbild nicht vollständig abgestellt werden. Mittels IR-Spektroskopie stellte sich heraus, dass einige der Einschlüsse keine Pulverlackpartikel waren, obwohl sie visuell im Lichtmikroskop übereinstimmten.
Die Untersuchung mittels EDX zeigte, dass diese Einschlüsse aus großen Mengen Zink und kleinen Mengen Eisen bestehen (Abb. 1a und b).
Abb. 1 a) Materialkontrast zeigt Einschluss in der Beschichtung, b) Quantitative EDX an Messpunkt 2
Entsprechend der Messungen konnte die Ursache schnell ermittelt werden. Die verzinkten Bauteile wurden vor dem Lackierprozess auf eine gewünschte Länge zurechtgeschnitten. Danach durchliefen sie den Vorbehandlungsprozess. Ein geringer Anteil der beim Schneidvorgang entstehenden Späne konnte dabei nicht entfernt werden, so dass diese auf der Oberfläche verblieben und überlackiert wurden. Der Reinigungsprozess wurde im Anschluss an die Untersuchungen für eine fehlerfreie Beschichtung optimiert.
Abb. 2: BSE-Aufnahme eines Schraubenquerschnitts am Phenom proX
An Stahlbauteilen sollten die Schichtdicken einer Zink-Nickel-Beschichtung bestimmt werden. Da es sich um nur wenige Mikrometer dicke metallische Schichten handelt, ist lichtmikroskopisch an querschnittspräparierten Proben nur eine unzureichende Darstellung der Schichtdicken möglich. Mittels Rückstreuelektronenabbildungen und dem dadurch dargestellten Materialkontrast kann die Zink-Nickel-Schicht gegenüber dem Stahlsubstrat äußerst genau identifiziert und mittels der softwareintegrierten Funktionen vermessen werden (Abb. 2).
