Die Bestimmung der technischen Sauberkeit nach VDA-19.1 bzw. ISO-16232 ist mittlerweile ein fester Bestandteil in der Qualitätskontrolle und Fehleranalytik – denn die Sauberkeit von Bauteilen ist ausschlaggebend für die Qualität und fehlerfreie Funktion des Produkts. Neben Partikeln stellen filmische Verunreinigungen ein Problem dar, wie folgendes Beispiel aus der Qualitätssicherung bei der Fertigung elektrischer Antriebssysteme zeigt.
Unser Kunde hatte wiederkehrende Fehlfunktionen bei Automatikgetrieben zu beklagen. Nach internen Prüfungen konnten die Ausfälle auf das Versagen einer Bremse zurückgeführt werden. Ein Defekt der Mechanik wurde schnell ausgeschlossen, daher bestand der Verdacht, dass Restschmutz auf den Funktionsflächen die Bremswirkung beeinträchtigen könnte. Unser Prüflabor hat die Sauberkeit der Bremskomponenten untersucht und wir konnten dem Kunden gezielte Hinweise zur Behebung des Problems geben.
Unser Team hat unauffällige und fehlerhafte Bremskomponenten zerlegt und den Restschmutz von den Funktionssflächen mittels Lösemittel extrahiert. Zunächst wurden die partikulären Verunreinigungen aus dem Lösemittel auf eine Membrane filtriert und mit Hilfe von automatischer SEM-EDX-Analyse untersucht. Bei dieser Methode wurden Anzahl, Größe und Material der Partikel individuell bestimmt. Das Ergebnis unserer SEM-EDX-Analyse hat gezeigt, dass die Partikelmenge auf beiden Bremsen gleichermaßen gering und unspezifisch war. Insbesondere waren keine abrasiven Partikel wie Silikate, Korunde oder andere Schleifrückstände zu finden. Mit diesem Resultat konnten wir eine partikuläre Verunreinigung als Ursache für die fehlerhafte Funktion der Bremse ausschließen.
Im nächsten Schritt haben wir die Oberflächenspannung der Funktionsflächen mit Teststiften untersucht und konnten erkennen, dass bei den auffälligen Bremskomponenten eine minimale filmische Verunreinigung vorliegt. Doch woher stammte diese ölige Kontamination und wie konnte sie in den Bremsmechanismus gelangen?
Um diese Frage zu beantworten, haben wir das Lösemittel aus dem Spülmedium mittels Rotationsverdampfer selektiv destilliert. Die ölige Verunreinigung verblieb als Abdampfrückstand im Destillierkolben und wurde von uns anschließend mit Fourier-Transform-Infrarotspektrometrie (FTIR) analysiert. Der Kunde hat uns vier Vergleichsproben aus der Produktion als „Verdächtige“ zur Verfügung gestellt, die wir mit der unbekannten filmischen Verunreinigung vergleichen haben.
Der Vergleich der Spektren zeigte tatsächlich eine Übereinstimmung mit einer der Referenzsubstanzen. Es handelte sich dabei um ein Haft-Öl, welches in einem benachbarten Produktionsschritt eingesetzt wurde und unbeachtsichtigt in die Bremskomponenten gelangte. Mit diesem Wissen konnte der Kunde das Problem schnell abstellen und die Fehlfunktionen dauerhaft beseitigen.
Sie können sich auf unseren Seiten vertiefend über die Methode der Molekülspektroskopie informieren. Falls Sie ähnliche Untersuchungen mit uns durchführen möchten, freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme.
