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Kunststoffanalyse

Detektiv für Kunststoffthemen

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Eine korrekte Probenahme und -vorbereitung sind entscheidende Grundlagen für exakte Analyseergebnisse und die richtigen Schlussfolgerungen. Zunächst spannten die Leverkusener Analyseexperten Kofferproben in der laboreigenen Zugmaschine ein, um die Elastizität festzustellen. Schon hier zeigte sich, dass das Material wohl zu weich ist und sich zu stark verformt. Nun galt es, zu klären, in welcher Komponente des Polymerblends innerhalb der Kofferwand die Ursache dafür zu finden ist. Dazu schnitten die Oberflächenanalytiker einen Querschnitt aus dem Behälter, um mit einem Rasterkraftmikroskop die Kofferwand zwischen Innen- und Außenseite abzutasten. Innerhalb kurzer Zeit gelang es damit, den zu elastischen Bereich auf Bruchteile von Mikrometern punktgenau einzugrenzen.

Der nächste Analyseschritt, die IR-Mikroskopie, identifizierte den Stoff, der dort für die mechanischen Defizite verantwortlich gemacht werden kann. Somit konnte bereits nach drei Analysen, die insgesamt nur wenige Stunden dauerten, die Ursache gefunden werden – eine falsch gewählte Polyethylen-Spezies.

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Wissen spart Geld und verbessert Prozesse

Auf Grundlage einer Analyse lassen sich mitunter weitreichende, kostspielige Reklamationen von Kundenseite verhindern sowie rechtliche und finanzielle Ansprüche gegenüber Lieferanten geltend machen. Mit diesem Wissen können aber vor allem Produktionsschritte weiter optimiert, Fehlerquellen eliminiert und langfristig die Qualität gesteigert werden.

„Dank unserer vielfältig einsetzbaren und modernen Geräte können wir natürlich die verschiedensten Produkte, bei denen Kunststoffe Verwendung finden, untersuchen“, erklärt Karbach. Es komme aber vor allem darauf an, den Kunden zu beraten und mit ihm gemeinsam die richtige Lösung zu finden, mit so wenig Aufwand und Kosten wie gerade erforderlich. „So haben wir zum Beispiel die häufig wiederkehrende Anfrage zur Fehlstellen- und Strukturanalyse inklusive organischer Bestandteile soweit optimiert, dass wir sie zu einem sehr attraktiven Preis-/Leistungsverhältnis anbieten können“, erläutert der Leiter der Oberflächen- und Festkörperanalytik.

Genaue Untersuchung durch Rasterelektronenmikroskopie

Das verwendete Magellan-Rasterelektronenmikroskop vereint ein Durchlichtmikroskop, bei dem die Probe durchstrahlt wird, mit einem Auflichtmikroskop, das die Oberfläche einer Probe beleuchtet. Mit dem eingebauten Röntgendetektor lassen sich die gefundenen Elemente darüber hinaus in einem Arbeitsschritt nanometergenau analysieren. Die Kombination in einem Gerät vereinfacht die Einstellungen und sorgt für schnellere und exaktere Ergebnisse. Das Mikroskop eignet sich besonders für temperaturempfindliche Proben, wie Zellen, Viren oder auch Kunststoffe, da der heiße Elektronenstrahl im Gegensatz zu anderen Rasterelektronenmikroskopen vor dem Auftreffen auf die Probe abgekühlt wird. Mit ihm können auch größere Materialstücke oder bis zu sechs Proben in einem Schritt analysiert werden.

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