Mikrospektroskopische Schadensanalyse

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Automobil

Analyse fehlerhafter Autoteile.

Papier

Inhomogenitäten analysieren.

Effektive Fehleranalyse

Die chemische Ursache eines Produktausfalls ermitteln.

Polymer- und Kunststoffprodukte

Falsche Zusammensetzungen erkennen - Verunreinigungen identifizieren.

Partikel

Analyse von Partikeln, Kontaminationen und Einschlüssen.

Elektronik

Verunreinigungen bestimmen.

Pharmazeutika

Partikel und Einschlüsse identifizieren.

Analyse defekter
Automobilteile

Autos werden aus einer breiten Palette von Materialien und Baugruppen gebaut. Dementsprechend können Defekte von Automobilteilen extrem verschieden sein. Sie können rein kosmetischer Natur sein (z. B. Lackschäden), aber auch sicherheitsrelevante Teile wie Reifen, Bremsen oder Elektronik betreffen.

Auch die Abmessungen der zu analysierenden Teile können sehr unterschiedlich sein, von separierten winzigen Verunreinigungen bis hin zu großen Motor- oder Karosseriebauteilen.

Das vollautomatisierte IR-Mikroskop LUMOS verfügt über einen leicht zugänglichen Probentisch und einen großen Arbeitsabstand von 30 mm. Proben mit einer Höhe von bis zu 40 mm können ohne Änderungen an der Hardware analysiert werden. Aufgrund dieser Eigenschaften können viele größere Proben ohne Probenvorbereitung analysiert werden was wertvolle Arbeitszeit einspart.

  • Identifikation von Verunreinigungen

  • Defekte in Plastikteilen

  • Analyse von Kautschukmaterialien

  • Analyse von Metalloberflächen

FT-IR-Analyse von Automobilteilen

Hier zeigen wir die Analyse eines Lufteinlassgitters mit einem Lackdefekt in Form eines kaum sichtbaren schwarzen Flecks. Das Bild unten zeigt das mikroskopische Bild mit dem überlagerten chemischen Bild der Gitteroberfläche: Auf der linken Seite ist die Kontamination erkennbar und auf der Rechen die saubere Oberfläche.

Das resultierende chemische Bild deckt sich perfekt mit dem visuellen und erhöht den Kontrast deutlich. Darüber hinaus liefert es Informationen über den Konzentrationsgradienten der Verunreinigung. Eine Bibliothekssuche zeigte schließlich, dass die Verunreinigung auf eine schwarze Stempelfarbe zurückzuführen ist und dass das Lufteinlassgitter mit einem Klarlack überzogen ist.

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Erfahren Sie mehr über die Analyse von großen Automobilteilen in unserer Applikationsnotiz AN M114

Analyse von Mehrlagigen Farbchips

Autolacke sind typischerweise mehrschichtige Strukturen und enthalten viele verschiedene Materialien. Als Beispiel zeigt das Bild unten einen Überblick mit den entsprechenden Spektren von vier Schichten eines Lackchips. Die Farbkodierung der Messpunkte entspricht den Farben der gezeigten Spektren. Alle Schichten, einschließlich der beiden weißen Schichten, können anhand ihrer Spektren eindeutig unterschieden werden. Diese spektrale Information kann für weitere Auswertungen wie die Identifizierung der Hauptbestandteile, der verwendete Füllstoffe etc. verwendet werden.

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Lernen Sie mehr über die Analyse von Mikroproben mit dem LUMOS FT-IR-Mikroskop in der Applikationsnotiz AN M100.

Defekte in Kautschukteilen

Die Analyse von Defekten und Einschlüssen in Kautschukproben wie z.B. Reifen kann sehr fordernd sein da diese Defekte oftmals mikroskopisch klein sein oder einen sehr geringen Kontrast zeigen. Mit der FT-IR-Mikroskopie können selbst kleinste Verunreinigungen mit einem sehr niedrigem visuellen Kontrast dargestellt und identifiziert werden.

Das Bild unten zeigt das visuelle und chemische Bild einer Verunreinigung auf einer Kautschuckprobe. Neben der auch auf dem visuellen Bild sichtbaren Verunreinigung zeigt das chemische Bild deutlich mehr Informationen und enthüllt auch Verunreinigungen, welche mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind. Natürlich ist es auch möglich die Verunreinigungen chemisch zu identifizieren, in unserem Fall handelt es sich um PTFE und Polyamid.

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Um mehr Informationen zu erhalten, lesen Sie die Applikationsnotiz AN M136 welche die Fehleranalyse eines kontaminierten Kautschuckteils zeigt.

Analyse von Metalloberflächen

Oberflächenbeschichtungen benötigen absolut reine Werkstücke, welche frei von Rückständen wie Fett, Öl oder Salzen sind. Nur geringe Mengen dieser Oberflächen-Verunreinigungen führen zu einer schlechten Haftung der Beschichtung mit allen damit einhergehenden negativen Auswirkungen auf die Produktqualität.

Kleine Proben und Bereiche können durch eine mikroskopische Reflexionsmessung mit dem LUMOS einfach kontrolliert werden. Wenn größere Oberflächen analysiert werden müssen, ist eine makroskopische Analyse durch das ALPHA FT-IR Spektrometer mit einem externen Reflexionszubehör geeigneter (siehe Bild unten).

Weitere Informationen finden Sie in der Applikationsnotiz AN M90 über die Detektion von Oberflächenkontaminationen auf Zahnrädern mit dem ALPHA.

Defekte in Plastikteilen

Moderne Autos enthalten viele verschiedene Kunststoffteile, da Kunststoff leicht, einfach zu verarbeiten und sehr langlebig ist. Aufgrund der sehr großen Stückzahlen können Produktfehler in diesen Autoteilen ziemlich häufig auftreten, wodurch es wichtig ist, bei der Fehleranalyse die richtigen Instrumente zur Hand zu haben.

Dieses Beispiel zeigt die Analyse von schwarzen Streifen auf einer Polycarbonatprobe, die in der mikroskopischen Abbildung unten gezeigt ist. Dabei stellt sich die Frage ob sich die Striche tatsächlich auf der Oberfläche befinden und welchen Ursprung sie haben. Mit der ATR-Messtechnik kann die IR-mikroskopische Analyse mit dem LUMOS ohne Probenvorbereitung durchgeführt werden.

Über eine Bibliothekssuche an den Spektren der Verunreinigung war es möglich, die Kontamination als Tinte zu identifizieren. Mit dieser Information ist es deutlich einfacher die Ursache des Defekts zu ermitteln.

Lesen Sie die Applikationsnotiz M101 welche die Fehleranalyse eines verunreinigten Plastikteils im Detail zeigt.

Defekte in Kunststoffen

In der Automobilindustrie werden neben Frontkonsolen, Scheiben und Sitzelementen auch Karosserieteile mit speziellen Automobil-Klebstoffen verbunden was zu deutlichen Gewichtsersparnissen geführt hat.

Unser Beispiel zeigt die IR-mikroskopische Analyse eines Stückes ausgehärteten Klebers auf einer PET-Folie. Der Klebstoff zeigt kleine weiße nadelförmige Mikrokristalle.

Das Bild unten zeigt das mit dem chemischen überlagerte visuelle Bild, welches die Verteilung und die relative Intensität des Defekts zeigt. Die Analyse der spektralen Information liefert überdies weitere Einblicke in die Ursache des Defekts.

Lesen sie in der Applikationsnotiz M129 mehr über die Analyse von Klebstoffen in Produktentwicklung und Schadensanalyse.

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