Bei der Probenpräparation handelt es sich um einen wichtigen und komplexen Vorgang im Bereich der Metallographie. Ziel ist es, Materialien zu untersuchen. Dazu kommt mitunter das Mikroskop zum Einsatz. Um jedoch das jeweilige Material praktisch unter die Lupe nehmen zu können, müssen die Werkstoffe zunächst materialographisch vorbereitet werden. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten. Besonders oft kommt das Trennen und Schleifen von Materialien zum Einsatz.
Das ist beim Trennen und Schleifen von Proben zu beachten
Die Bearbeitung von Werkstoffen folgt nicht dem Zufallsprinzip, Hierfür ist ausgeprägtes und sachgerechtes Vorwissen nötig, um das Material zielführend präparieren zu können. Nur so lassen sich schwerwiegende Fehler vermeiden, sondern direkt Lösungen und Ziele erreichen. Vor dem Start der Probenpräparation überlegen sich Experten und Profis allerdings genau, wie sie vorgehen. Sie untersuchen, was genau bearbeitet werden soll und was zu präparieren ist. Dabei stehen neben Zusammensetzung auch Festigkeitswerte oder Wärmebehandlungsoptionen im Vordergrund. Anschließend kann eine Präparation erfolgen.
Zur Probenentnahme ist es hilfreich, mit Trennscheiben zu arbeiten. Damit während des Trennens die Werkstoffe nicht verrutschen, ist es zusätzlich nötig, die Proben zu fixieren. Nach dem Trennen können ein Schleifvorgang mit speziellen Schleifscheiben sowie das Polieren nötig sein. Beim Schleifen kann je nach Material auch ein Nasstrennschleifvorgang Verwendung finden. Dabei ist sicherzustellen, dass Schnittgeschwindigkeit und Schleifscheibe das Material nicht beeinträchtigen oder zerstören. Neben Feuchtigkeit kann auch das Kühlen des Werkstoffs während des Schleifvorgangs maßgeblich sein.
Lassen sich im Zuge der mikroskopischen Untersuchung noch keine schlüssigen Ergebnisse erzzielen, kann ein weiterer Materialabtrag erforderlich sein. Dabei ist der Werkstoff nochmals oberflächlich zu schleifen. Um lediglich einen feinen Abtrag vornehmen zu können, sind nur Schleifscheiben mit feiner Körnung zu verwenden. Die Schleifung erfolgt so lange, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.
Warum ist Polieren von Materialien ebenso wichtig?
Mit Polieren ist es möglich, die Oberfläche des Materials grundlegend zu ebnen. Dazu kann die Zuhilfenahme von Poliertüchern und Diamantsuspensionen helfen. Damit eine gute Politur gelingt, ist die Probe nach dem Trennen und Schleifen gründlich zu reinigen. Das kann mit Wasser oder auch Tüchern erfolgen. Besonders schonend und effizient ist auch ein Ultraschallbad. Bei diesem Vorgang lassen sich selbst hartnäckige Abriebreste, die in Materialspalten festsitzen, lösen.
Anschließend ist es denkbar, die Probe in allen gewünschten Bereichen zu polieren und somit das Material noch ebenmäßiger zu gestalten.
Hinweis: Jede Probe, die bearbeitet wird, kann durch fehlerhafte Handhabung leiden. Kommt es zu falschen Anwendungen beim Trennen, Schleifen oder Polieren, können falsche Ergebnisse erzielt werden. Das ist zu vermeiden. Daher sind Geräte sowie Verbrauchsmaterialien vor dem Einsatz präzise auszuwählen und einzusetzen.
So kann eine zu hohe Trenngeschwindigkeit oder eine zu starke Erwärmung das Material massiv und nachhaltig schädigen, was wiederum die Probenpräparation deutlich beeinträchtigt. Manchmal ist das Problem erst bei der Analyse ersichtlich – in diesem Fall ist bereits viel Vorarbeit vorausgegangen. Deshalb ist es wichtig, bei jedem Vorgang gewisse Vorsicht walten zu lassen.
Wie sich erkennen lässt, ist die Probenpräparation und somit die Probenuntersuchung für die moderne Technologie sehr wichtig. Sie ist von großer Bedeutung, um Werkstoffe im Vorfeld zu untersuchen und zu kontrollieren. Dabei ist höchste Präzision und Sorgfalt nötig. Gelingen die Vorgänge jedoch reibungslos, lassen sich wertvolle Erkenntnisse gewinnen, die für verschiedene Lebensbereiche, die Industrie sowie Wissenschaft und vieles mehr maßgeblich sind.