Schleifmaschinen

HERZOG bietet ein breites Spektrum an Schleifmaschinen - für die Herstellung optimaler Probenoberflächen

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Kompetenz von HERZOG

Für alle Kundenanforderungen stellen wir die passende Schleifmaschine zur Verfügung – vom Vollautomaten bis zur kompakten manuell einstellbaren Maschine. Der Kunde kann wählen zwischen Band- und Topfschleif-Modi, Grob- und Feinschleifen, Probenwasserkühlung sowie optionalen Fräseinrichtungen z.B. für Kalibrationsproben.

Allen Schleifmaschinen gemeinsam ist eine platzsparende Bauweise für den Laborbetrieb, eine komfortable Bedienung sowie die Erfüllung höchster Sicherheitsstandards – alles für die Herstellung optimaler Probenoberflächen.

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Fräsen

Üblicherweise wird die Probe zunächst durch Planschleifen bearbeitet. Dabei wird dafür gesorgt, dass eine plane Oberfläche geschaffen wird, bei der alle Bestandteile der Oberfläche möglichst in einer Ebene liegen. Für diesen Schritt werden bevorzugt fixierte Schleifpartikel mit großer Körnung eingesetzt, um eine hohe gleichbleibende Abtragsrate, kurze Bearbeitungszeiten und maximale Planheit zu erreichen. Unter Umstände kann es notwendig sein nach dem Planschleifen noch einen Bearbeitungsschritt zum Feinschliefen des Materials folgen zu lassen. Dabei werden Schleifmedien aus anderen Verbundstoffen eingesetzt, die die noch bestehenden Verformungen auf der Probenoberfläche weiter minimieren. Herzog berät sie gerne bei der Auswahl des optimalen Schleifverfahrens sowie Schleifmaterials.

Spektroskopische Verfahren

Vor allem die Optische Emissions-Spektroskopie (OES), aber auch die Röntgen-Fluoreszenzanalyse (XRF) sind häufig angewendete Verfahren zur Analyse von Metallen und festen Körpern. Diese Analysen werden sowohl in der Metallindustrie wie z.B. Stahlwerken als auch in Gießereien und der Fertigung angewendet. Aufgrund der kurzen Analysezeiten und hochgenauen Analyseergebnissen ist die OES das bevorzugte Verfahren zur Kontrolle der verwendeten Legierungen. Sie wird in der Produktion, Werkstoffprüfung und Qualitätskontrolle von Rohmaterialien und halbfertigen wie fertigen Waren eingesetzt. Bei der XRF-Analyse wird durch Beaufschlagung mit einem Röntgenstrahl die Emission einer der chemischen Zusammensetzung entsprechenden Fluoreszenz angeregt. Diese kann analysiert und mit den Ergebnissen von Standardproben verglichen werden.

Bedeutung der Probenvorbereitung

Die genannten Verfahren erreichen durch Verbesserung von Soft- und Hardware immer detaillierte Analyseergebnisse und führen zu einer immer weiter absinkenden Nachweisschwelle einzelner Elemente. Daher erlangt die Probenvorbereitung der zu analysierenden Metalle und Materialien eine immer größere Bedeutung. Bereits kleine Verunreinigungen oder geringfügig fehlerhafte Oberflächen der verwendeten Proben können zu falschen Analyseergebnissen und Fehlinterpretationen führen. Insbesondere für die Metallanalyse gilt, dass die Probenoberfläche perfekt vorbereitet sein muss, da die spektroskopischen Analysen immer nur so gut wie die Qualität der Proben sein können.

Inhomogenität der Produktionsprobe

Darüber hinaus ist von entscheidender Bedeutung, dass die analysierte Probenoberfläche repräsentativ und homogen sein muss. Dies gilt insbesondere für Produktionskontrollproben im Stahlwerk, aber auch für andere Produktionsstandorte. In der Regel ist die oberste Schicht einer Probe aus verschiedenen Gründen nicht repräsentativ für die zu untersuchende Stahlschmelze. Erstens bildet sich aufgrund des kurzen direkten Luftkontakts der warmen Probenoberfläche nach dem Heraustrennen aus der Formschale des Probennehmers eine ca. 10µm dicke Zunderschicht aus. Zweitens besteht der größere Teil der nichtrepräsentativen Probenschicht aus Inhomogenitäten, welche als Seigerungen bezeichnet werden.
Diese Seigerungen entstehen dadurch, dass während der Erstarrung des aus der Stahlschmelze entnommenen flüssigen Stahls an der Erstarrungsfront Entmischungen der gelösten Elemente auftreten. Die Ursache liegt in der unterschiedlichen Löslichkeit der Legierungselemente in der festen und flüssigen Phase. Diese Entmischungen bleiben

größtenteils auch nach der vollständigen Erstarrung erhalten und stellen bleibende Inhomogenitäten der chemischen Zusammensetzung dar. Darüber hinaus ist durch das Erstarren der Schmelze von außen nach innen die als letztes erstarrende Gusstückmitte meist übersättigt mit typischen Begleitelementen wie Kohlenstoff, Phosphor, Schwefel, Bor usw. Dies bedeutet, dass je nach Legierungszusammensetzung etwa
0,3-0,6mm der Probenoberfläche entfernt werden müssen, um die repräsentativen ungestörten Probenschichten analysieren zu können. Dabei werden derzeit hauptsächlich die zerspanenden Verfahren des Fräsens und Schleifens eingesetzt. Welche Form der Probenvorbereitung gewählt wird, hängt von Material und Analyseverfahren, nicht zuletzt aber auch von Erfahrung und Tradition in Betrieb und Labor ab.

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