Werkstoffprüfung

Neben den Eigenschaften von elektronischen Bauteilen, beschäftigen wir uns bei HTV schon lange mit den mechanischen Eigenschaften von Konstruktionswerkstoffen. Hierbei behandeln wir hauptsächlich Themengebiete wie Festigkeitsnachweise, Bauteilprüfung und klassische Werkstoffprüfung.

Häufig stellt sich die Frage im Rahmen der Verarbeitbarkeit und Einsatzbarkeit von Werkstoffen nach deren Festigkeit und Kaltverfestigungsvermögen, welche wir mithilfe von Zugversuchen bestimmen und interpretieren. Eine Methode, um einen der Festigkeit verwandte Eigenschaft zu messen ist die Härteprüfung. Mittels der Nanoindentierung kann die Härte als Funktion von Position und Eindringtiefe gemessen werden. Aufgrund dieser hochauflösenden Methode kann auch die Härte von dünnen galvanischen Schichten ab einer Schichtdicke von 1 µm gemessen werden.

Der Dye & Pull-Test wird angewandt, um die Integrität von Lötstellen zu überprüfen. Zuerst werden die in Frage kommenden Lötstellen eingefärbt und anschließend mechanisch bis zum Bruch belastet. Vor dem Test vorhandene Risse in den Lötstellen sind nun eingefärbt  und unter dem Lichtmikroskop sichtbar.

Wir bieten Ihnen die Entwicklung eines auf Ihre Bedürfnisse abgestimmten mechanischen Analyseverfahrens an.

Durch gezielte Einflussnahme auf den inneren (kristallinen) Aufbau von Materialien können deren Eigenschaften verändert werden. Um diesen Aufbau analysieren zu können, bietet HTV ein breites Feld an modernsten Methoden zur Schliffbildanfertigung. Durch chemische Ätzverfahren kann das Gefüge der Materialien sichtbar gemacht werden und wichtige Eigenschaften wie Korngröße, Seigerungen und Textur ausgewertet werden. Mithilfe des Ionenätzverfahrens MetaFinePrep® können auch schwierige Materialkombinationen, wie sie beispielweise bei Lötverbindungen vorkommen, präpariert und das Gefüge solcher Kombination analysiert werden. Die so präparierten Proben werden mithilfe der Lichtmikroskopie analysiert. Häufig werden zusätzlich REM/EDX-Analysen zur Gefügecharakterisierung angewendet, um sehr kleine Strukturen zu analysieren und eine Aussage zur chemischen Zusammensetzung zu treffen.

Zusätzlich zur Gefügeuntersuchung empfehlen sich Härtemessungen mithilfe der Nanoindentation durchzuführen. Dadurch kann eine Korrelation zwischen Gefüge und Härte bestimmt werden und sogar die Härte von einzelnen Gefügephasen untersucht werden, so dass beispielsweise gefährliche spröde Bestandteile identifiziert werden können.

Wenn es zum Bruch von Bauteilen kommt, ist dies meist auf eine nicht sachgemäße Verwendung/Belastung des Bauteils, oder Fehler im Material zurückzuführen. In den meisten Fällen stellt sich häufig die Frage, was der auslösende Faktor für dieses Versagen war. Aus diesem Grund ist die Fraktographie bei HTV ein elementarer Bestandteil ihrer Schadensanalytik.

Zunächst werden Bruchflächen mithilfe der Lichtmikroskopie abgebildet, um Lage, Erscheinungsbild und eventuelle Korrosionsprodukte zu dokumentieren. Damit Rückschlüsse auf die Versagensart des Bauteils gezogen werden können (Schwingungsriss, Wasserstoffversprödung, duktiler Bruch), kommen zusätzlich REM-Analysen zum Einsatz, um auch kleinste Strukturen auf der Bruchfläche abbilden zu können. Häufig wird die Bruchflächenanalyse mit anderen werkstofftechnischen Analysemethoden wie der metallographischen Analyse oder mechanischen Charakterisierung kombiniert, um ein vollständiges Bild des Schadenfalls zu erlangen.