Heft 95 - Lernen & Lehren

Schwerpunktthema: Messen und Diagnose als Gegenstand beruflicher Arbeits- und Lernprozesse
für die nachfolgende Präparation erforderlich.
Das Einbetten der Proben
in Kunststoff ist die gebräuchlichste
Methode, wobei zwischen Kalteinbetten
und Warmeinbetten unterschieden
wird, je nachdem, ob beim Einbettvorgang
eine Wärmezufuhr für den Ablauf
der Polymerisation nötig ist oder nicht.
Für Kunststoffproben ist nur ein Kalteinbetten
möglich, da die Probe beim
Warmeinbetten verändert oder sogar
zerstört werden kann.
Das Einbettmittel ist üblicherweise ein
Zweikomponentenpolymer, bestehend
aus Basis und Härter. Beide Substanzen
werden angerührt und über die
in einer Einbettform liegende Probe
gegossen. Das flüssige Einbettmittel
reagiert unter Vernetzung zu einer festen
Masse.
Schleifen und Polieren: Die Fläche,
die später im Mikroskop betrachtet
werden soll, muss durch sorgfältiges
Schleifen und Polieren so vorbereitet
werden, dass eine kratzerfreie, verformungsarme
und gut reflektierende
Oberfläche entsteht.
Beim Schleifen und Polieren wird das
Material aufgrund der Schneidwirkung
von Schleif- und Poliermittel in Form
von Spänen aus der Oberfläche herausgeschnitten
und abgetragen.
Geschliffen und poliert wird von Stufe
zu Stufe mit abnehmender Korngröße.
Begonnen wird mit dem Nassschleifen
auf SiC-Papier der Körnung
Nr. Schicht Schichtdicke [µm]
1
hellbraune, strukturierte
Schicht
140
2 weiße Schicht 160
3 grünliche Schicht 30
4 dunkle Schicht 15
5 helle Schicht 15
6 grauer Decklack 80
Abb. 4: Analysierte Lackschichten
Abb. 5: Lackaufbau im Querschliff (oben = Decklack)
320/500/800/1000/1200, anschließend
Vorpolieren mit Diamantsuspension
mit den Körnungen 6 µm, 3 µm, 1
µm auf Kunstseide oder Baumwolltuch
mit alkoholischem Schmiermittel. Zum
Schluss erfolgt das Feinpolieren mit
Tonerdesuspension auf einem Woll-
oder Samttuch. Sorgfältiges Reinigen
zwischen den einzelnen Schleif- und
Polierstufen ist notwendig, um ein Mitschleppen
von gröberen Schneidkörnern
und Abrieb zu vermeiden.
Zum Trocknen werden zunächst die
schwer verdampfenden Flüssigkeiten
(z. B. Wasser, Öl) mit Spiritus von der
Probe abgespült. Die Verwendung eines
bei der Metallpräparation üblichen
heißen Luftstroms (Föhn) ist bei Kunststoffproben
zu vermeiden (thermischer
Einfluss!).
Restschicht des
ursprünglichen
Lackaufbaus
Füller, deutlich zu
dick appliziert
chromathaltige
Grundierung, zu
dick appliziert
Antistatiklack zu
dünn
chromatfreie
Grundierung,
richtige Dicke
Decklack, geringfügig
zu dick
Lichtmikroskopische
Untersuchung
Der Querschliff der Lackproben wurde
mit einem im Metallographielabor
üblichen Auflichtmikroskop (Metallmikroskop)
betrachtet. Heutzutage
sind diese Mikroskope elektronisch
gesteuert und mit digitalen Aufnahmemöglichkeiten
verbunden. Die so
gewonnenen Bilder können sofort am
Computer weiterverarbeitet und in die
Berichte eingebunden werden. Mit der
Umstellung von der herkömmlichen
Dunkelkammertechnik für die Bildentwicklung
hin zur kompletten elektronischen
Datenverarbeitung war eine
enorme Effektivitätssteigerung im Labor
verbunden.
Die mikroskopische Untersuchung
erfolgte zunächst bei kleiner Vergrößerung,
die einen guten Überblick gestattet.
Nach Bedarf wurden stufenweise
höher vergrößernde Objektive
verwendet. Im Metallmikroskop sind
Vergrößerungen bis maximal 1000fach
möglich.
Im Querschliff sind sechs Schichten
mit einer Gesamtschichtdicke von ca.
440 µm zu erkennen (Abb. 4, Abb. 5)
– dies ist für ein Flugzeuglacksystem
deutlich zu dick. Um die einzelnen
Schichten zuordnen zu können, waren
noch weitere Untersuchungen – Elementanalyse
mittels Rasterelektronenmikroskop
und Infrarot-Spektroskopie
(Abb. 6) – erforderlich, die hier nur am
Rande erwähnt werden sollen, da eine
Beschreibung im Detail den Rahmen
sprengen würde.
110 lernen & lehren (l&l) (2009) 95