SEM-EDX SAUBERKEITSANALYSE
Restschmutzpartikel zuverlässig detektieren - Risiko und Herkunft erkennen
Technische Sauberkeit
Warum SEM-EDX benutzen?
Immer mehr Sauberkeitsspezifikation erfordern neben der Messung von Anzahl und Größe auch eine präzise Bestimmung des Materials der Restschmutzpartitkel.
Ziel ist die Verminderung des Ausfallrisikos: Mineralische Partikel sind oft abrasiv und führen in mechanischen Systemen zum Versagen von Getrieben, Ventilen und Lagern. Metallische Partikel sind leitfähig und erhöhen das Risiko für den Ausfall elektrischer Komponenten, z.B. durch Kriechströme oder Kurzschlüsse.
Für das Sauberkeitslabor ist darüber hinaus die Frage nach der Herkunft der Verunreinigungen wichtig. Ohne genaue Kenntnis der Materialien kann diese Frage nicht beantwortet werden.
Phenom ParticleX
Vier Filter einlegen - Start drücken
Ein ideales System für die SEM-EDX Partikelanalyse in der Technischen Sauberkeit ist das Phenom ParticleX Tischgerät. Das System ist mit der bekannten Perception Software ausgestattet und bietet den höchstmöglichen Automatisierungsgrad.
Das Instrument ist für höchsten Durchsatz entwickelt: Der Anwender kann bis zu vier 47 mm Filter gleichzeitig einlegen. Vom Einlegen der Proben bis zum Start der Analyse vergehen nur drei Minuten.
Nachkontrolle und Revision
Bei der Bauteilsauberkeitsanalyse nach VDA-19.1 und ISO-16232 ist eine Nachkontrolle der Ergebnisse für die normenrelevanten Partikel erforderlich. Mit dem Particle Browser stellen wir ein Werkzeug zur einfachen und schnellen Nachkontrolle von SEM-EDX Partikeldaten zur Verfügung.
Aussagekräftige Berichte
Der Benutzer kann die Berichtsvorlage nach seinen Wünschen konfigurieren und so die Ergebnisse optimal darstellen. Die Reporter-Software erstellt automatisch Histogramme, Partikelgalerien und chemische Tabellen.
Lichtmikroskopie versus SEM-EDX
Metallische und mineralische Partikel
Optische Systeme sind bei der Prüfung der Technischen Sauberkeit weit verbreitet. Die Geräte sind vergleichsweise kostengünstig und liefern schnelle Einblicke. Bei der Detektion von metallischen und mineralischen Partikeln erweisen sich die Ergebnisse der Lichtmikroskopie aber oft als ungenau. Abhilfe schafft die Verwendung von SEM-EDX Partikelanalysatoren.
Da Restschmutzpartikel während der Bauteilherstellung Flüssigkeiten, Temperaturen und Reibung ausgesetzt sind, ist ihre Oberfläche oft nicht glänzend, sondern matt oder korrodiert. Solche Metallpartikel werden in der Lichtmikroskopie fälschlicherweise als nichtmetallisch klassifiziert.
Das folgende Beispiel zeigt drei Partikel aus Zink, Stahl und Aluminium, die im Lichtmikroskop als nichtmetallisch erkannt wurden. Die SEM-EDX-Analyse zeigt die metallische Natur der Partikel.
Bei der quantitativen Analyse zeigen sich die Unterschiede deutlich. In der Abbildung sind die Ergebnisse von Lichtmikroskopie und SEM-EDX für dieselbe Membrane gegenübergestellt. Bei der optischen Analyse werden die Metalle über den Glanz detektiert. Bei SEM-EDX werden die Metallpartikel spektroskopisch über die Elemente bestimmt.
SEM-EDX detektiert deutlich mehr Metallpartikel in allen Größenklassen. Bei kleinen Partikeln unterscheidet sich die Detektionsrate um den Faktor 100.
Die Abbildungen zeigen Partikel aus Aluminium, Korund, Glastrahlgut und Stahl. Im der SEM-Aufnahme werden alle vier Materialklassen mit gutem Kontrast dargestellt.
In der Lichtmikroskopie sind nur die metallischen Partikel kontrastreich abgebildet. Harte Mineralpartikel zeigen fast keinen Kontrast und bleiben in der optischen Analyse unsichtbar. Aufgrund der systematische Untererfassung empfehlen wir unseren Kunden für den sicheren Nachweis von Schleifmitteln ausschließlich die SEM-EDX Methode.
