Bei der Restschmutzprüfung ist die Identifizierung metallischer Partikel eine wichtige Anforderung an die Analytik. In den letzten Jahren hat sich die lichtoptische Erkennung metallischer Partikel anhand des Glanzes verbreitet. Bei unserer Prüftätigkeit haben wir festgestellt, dass die lichtmikroskopische Analyse häufig zu fehlerhaften Typisierungen führt, die durch eine Materialanalyse mittels SEM-EDX leicht vermieden werden können.
Lichtmikroskopie im Vergleich zu SEM-EDX
Bei der lichtmikroskopischen Detektion metallischer Partikel wird die Reflektion des Lichts untersucht. Ein Teilchen gilt als metallisch, wenn glänzende Punkte enthalten sind. Im anderen Fall gilt das Partikel als nicht-metallisch. Bei der SEM-EDX-Analyse wird das Röntgenspektrum der Teilchen gemessen. Auf diese Weise werden die im Partikel enthaltenen Elemente identifiziert, wodurch eine genaue Typisierung des Materials gelingt.
Glänzen metallische Partikel wirklich?
Die Analyse der Reflektionen setzt voraus, dass die Metalle auf der Filtermembrane tatsächlich glänzen. Da die Restschmutzpartikel während der Bauteilproduktion Flüssigkeiten, Temperaturen und Reibung ausgesetzt sind, ist deren Oberfläche oftmals nicht glänzend, sondern matt oder korrodiert. Solche Metallpartikel werden durch Lichtmikroskopie fehlerhaft als nicht-metallisch typisiert. Im folgenden Beispiel sind drei Partikel aus Zink, Stahl und Aluminium gezeigt, die im Lichtmikroskop als nicht-metallisch erkannt worden sind. Die SEM-EDX-Analyse zeigt die metallische Natur der Partikel.
Lichtmikroskopie unterschätzt die Anzahl metallischer Partikel
Wie gravierend sich die fehlerhafte Typisierung durch Lichtmikroskopie auswirken kann, zeigt der folgende Vergleich mit SEM-EDX. Die Membrane stammt von einem Automobilzulieferer, der uns sein Ergebnis der optischen Partikelanalyse zur Verfügung gestellt hat. Der Vergleich mit SEM-EDX wurde in unserem akkreditierten Prüflabor durchgeführt. In diesem Fall wurden mit Lichtmikroskopie weniger als 1/60 der tatsächlich vorhandenen Metallpartikel detektiert.
Unsere Empfehlung an Sie
In Anwendungen, bei denen die verlässliche Detektion von Metallpartikeln kritisch für die Funktion ist, z.B. bei elektrischen Komponenten, empfehlen wir eine Partikelanalyse mittels SEM-EDX. Für die routinemäßige Kontrolle der Teilereinigung sollte auf die optische Detektion von Metallen vollständig verzichtet werden und statt dessen ausschließlich die Gesamtzahl der Partikel betrachtet werden. Sprechen Sie mit unseren Experten und profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung.
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