Buehler® SumMet™

Präparationsmethoden für ausgewählte Werkstoffe
PRÄPARATIONSMETHODEN FÜR
AUSGEWÄHLTE MATERIALIEN
In diesem Kapitel finde Sie unsere Empfehlungen
für die Präparation eines breiten Spektrums von
Werkstoffen entsprechend ihrer gemeinsamen Eigenschaften
in Hinblick auf das Periodensystem
der Elemente. Das Periodensystem ist unterteilt in
metallische, nichtmetallische und halbmetallische
Stoffe. Benachbarte Elemente weisen Ähnlichkeiten
in der atomaren Struktur und ihren physikalischen
Eigenschaften auf und bieten so eine gute
Basis für die Auswahl geeigneter Präparationsmethoden.
Im Periodensystem der Elemente sind
verwandte Gruppen mit unterschiedlichen Farben
dargestellt, um deren Gemeinsamkeit hinsichtlich
einer Präparationssystematik hervorzuheben.
Die durch das Periodensystem vorgegebene Einteilung
der Elemente wird für die Präparation der
vorgestellten Materialien noch weiter untergliedert.
Insbesondere ist das bei den auf dem Element
Eisen basierenden Materialien (Stahl, Edelstahl,
Gusseisen) der Fall, da die einzelnen Legierungen
sehr unterschiedliche Eigenschaften besitzen können.
Neben den klassischen Metallen kommen weitere
Werkstoffe zum Einsatz. Diese können entsprechend
der Natur dieser Materialien wie folgt gruppiert
und unterteilt werden:
• Hartmetalle
• Keramiken
• Komposit: Metall Matrix, Polymer Matrix
und Keramik Matrix
• Leiterplatten
• Elektronische Materialien
• Kunstoff & Polymere
Alle in diesem Buch vorgestellten Methoden wurden
auf ihre Praxistauglichkeit getestet.
Die Präparationen wurden überwiegend auf halbautomatischen
Schleif- und Poliergeräten mit
einer Ø 203 mm Arbeitsscheibe durchgeführt.
Im Probenhalter waren jeweils sechs Proben
(Ø 30 mm) eingespannt. Die Ergebnisse waren
dabei vergleichbar mit den Resultaten, die bei der
Präparation auf Maschinen mit größeren Arbeitsscheiben
erzeilt wurden.
Der Probenhalter wurde über die Kopfposition der
Maschine so eingestellt, dass die Proben teilweise
über den Rand der Arbeitsscheibe hinausragten.
So wird die Arbeitsplatte voll ausgenutzt und die
Kantenschärfe der Probe verbessert. Beim Einstellen
der Kopfposition ist darauf zu achten, dass die
Mitte der Arbeitsscheibe von den Proben nicht
überfahren wird, da dies zum sogenannten Halbmondeffekt
führen kann.
Probenandruck [N]
Bei der Probenpräparation wird der Druck üblicherweise
in N angegeben. Länder mit englischer
Maßeinheit verwenden die Maßeinheit lbs (Pfund).
Der angegebene Probenandruck bei den SumMet
Präparationsmethoden bezieht sich auf 30 mm
Probendurchmesser im Einzelandruck.
Bei Verwendung eines Zentralandruckprobenhalters
muss der angegebene Druck mit der Anzahl der
Proben multipliziert werden. Im Zentralandruck ist
darauf zu achten, dass der Probenhalter symetrisch
bestückt ist und mindestens 3 Proben eingespannt
sind, um eine gleichmäßige Druckverteilung zu erhalten.
Gegebenenfalls müssen „Blindproben“ im
Probenhalter eingespannt werden.
Bei Proben mit abweichenden Probendurchmessern
muss der Druck der Probenoberfläche angepasst
werden. Der zu aufzubringende Druck
richtet sich nach dem Durchmesser der Probe und
der Materialhärte. Richtwerte befinden sich in der
jeweiligen Präparationsmethode und erfordern nur
noch die Anpassung an den Durchmesser.
25 mm = 20 N
30 mm = 20-25 N
40 mm = 30 N
50 mm = 30-35 N
Generell gilt: Weichere Materialien sollten nur mit
geringem Druck bearbeitet werden, während harte
Materialien mehr Druck vertragen.
Bei einem Wechsel des Arbeitsscheibendurchmessers
verhalten sich die Proben unterschiedlich.
(Abrieb/Weg). Beispielsweise haben die Proben
bei einer 254 mm oder 305 mm Arbeitsscheibe
einen 25% bzw. 50% höheren Abrieb als bei einer
Arbeitsscheibe mit Ø 203 mm. Das heißt, dass
die Zeiten auf 80% bzw. 67% reduziert werden
können, wenn Sie eine größere Arbeitsscheibe verwenden.
Daher macht es Sinn, größere Maschinen
bei einem erhöhten Probenaufkommen oder aber
bei größeren Bauteilen zu verwenden.
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