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).

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.

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).

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