Für unsere Kunden ist es oft überraschend, wenn wir bei der Restschmutzanalyse auf ihren Bauteilen harte Mineralpartikel finden. Die Kunden fragen nach: "Wie kann das sein? Wir haben bei unseren eigenen Sauberkeitsprüfungen nichts feststellen können."
Die Frage nach Verunreinigungen durch harte Minerale ist deshalb so wichtig, weil diese Partikel abrasiv wirken und auf diese Weise mechanische Systeme wie Getriebe und Motoren massiv schädigen.
Unsere Kunden setzen für ihre eigenen Restschmutzanalysen meist Lichtmikroskopie ein. Genau hier liegt das Problem: mineralische Schleifmittel sind größtenteils transparent oder hellgrau. Eine mikroskopische Detektion setzt aber einen ausreichenden Kontrast zwischen der hellen Filtermembrane und den Partikeln voraus. Bei den abrasiven Mineralen ist der Kontrast im Lichtmikroskop zu schwach, um eine automatische Detektion zur ermöglichen. Aus diesem Grund setzen wir in unserem Labor für den Nachweis von Schleifmitteln ausschließlich Raster-Elektronenmikroskopie (SEM) ein.
Um den Effekt zu veranschaulichen, haben wir eine beladene Membrane mit Raster-Elektronenmikroskopie (SEM) und Lichtmikroskopie (LM) analysiert und die Ergebnisse gegenübergestellt.
Im gezeigten Ausschnitt befinden sich Partikel, die wir mittels Elementspektroskopie (EDX) in vier Materialklassen einteilen konnten: Aluminium, Korund, Glastrahlgut und Stahl. Im SEM-Bild zeigt sich die Zellulose-Membrane dunkel und die vier Partikelklassen werden mit gutem Kontrast dargestellt. In der lichtmikroskopischen Aufnahme ist der Filterhintergrund hell. Lediglich die metallischen Partikel zeigen einen ausreichenden optischen Kontrast zur Membrane. Die harten mineralischen Partikel sind schwer zur erkennen und werden bei der automatischen Partikelanalyse nicht erfasst.
Dieses Problem wurde bereits durch die Arbeitsgruppe "Analytik" bei der Revision des VDA Band 19.1 erkannt und beschrieben. Im Anhang zu Kapitel 8.2 werden die "Grenzen der lichtoptischen Analyse" beschrieben. Folgende Abbildung zeigt Schleifmittel-Partikel, die durch die Binarisierungsschwelle nicht erfasst werden können.
Wir empfehlen allen Kunden, die einen sicheren Nachweis über abrasive mineralische Partikel im Rahmen der Bauteilsauberkeit führen müssen, den Rückgriff auf eine Analyse mittels SEM-EDX.
Die Experten unseres Prüflabors beraten Sie gerne weiter. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme.
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