Untersuchung von metallischen Werkstoffen für technische Sauberkeit

Unsere Laborleistungen zur Werkstoff- und Oberflächenanalyse

In unserem Labor führen wir umfassende Metallanalysen durch, um die Zusammensetzung von Legierungen und Metallen präzise zu erfassen. Jede Probe wird sorgfältig vorbereitet, bevor wir verschiedene passgenaue Methoden für die Analyse einsetzen. Dazu zählen Techniken wie ICP-MS, Ionenchromatographie, OES, REM-EDX und RFA. So können Messungen und Analysen durchgeführt werden, die Rückschlüsse auf Werkstoffeigenschaften und Qualität zulassen.

Ein Mann bearbeitet sorgfältig einen Ring mit einem kleinen Bohrwerkzeug in einer Werkstatt, umrandet von Werkzeugen und Holzschränken.

Anorganische Parameter & metallische Verunreinigungen

Für die Bestimmung metallischer Elemente setzen wir Verfahren wie ICP-MS oder REM-EDX ein.
Diese Kombination zuzüglich RFA, OES und weiteren Methoden ermöglicht eine präzise Werkstoffanalyse
und liefert verlässliche Daten über Zusammensetzung und Materialeigenschaften.

Ionenchromatographie (Anionen und Kationen)

Die Ionenchromatographie eignet sich besonders für die präzise Messung gelöster Ionen aus Metallen und Werkstoffen. Mit dieser Methode lassen sich Anionen und Kationen in wässriger Lösung sehr genau messen, wodurch sich Rückschlüsse auf anorganische und mineralische Verunreinigungen oder gezielt zugesetzte Elemente aus Legierungen ziehen lassen. Sie ist besonders sinnvoll, wenn es um die Analyse ionischer Komponenten geht.

ICP-MS und ICP-MS/MS zur Element- und Spurenelement-Bestimmung

Die ICP-MS (Induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer) dient der hochsensitiven Messung von Elementen und Spurenelementen in Metallen und Legierungen mit einem hochpräzisen Spektrometer. Diese Methode erlaubt den Nachweis extrem geringer Konzentrationen und ist ideal, wenn Proben sehr feingliedrig analysiert werden müssen, etwa um Spurenverunreinigungen oder seltene Legierungsbestandteile zu identifizieren.

Rasterelektronenmikroskopie REM mit energiedispersiver Röntgenanalyse EDX für anorganische Verunreinigungen

Mit REM-EDX werden Oberflächen und Partikel auf Mikroebene untersucht. Dieses Verfahren in der Metallographie macht nicht nur die Morphologie sichtbar, sondern auch die Elementzusammensetzung einzelner Partikel oder kleinster Bereiche. Kombiniert mit der RFA ist die Untersuchung besonders hilfreich, um Verunreinigungen in Metallen oder Legierungen zu analysieren.
Eine Person schneidet mit einem Winkelschleifer ein Metallrohr, während Funken sprühen, in einer Werkstattumgebung.

Chromatographie für chemische Verunreinigungen auf Oberflächen

In diesem Bereich liegt der Fokus auf der Analyse organischer Rückstände. Proben, die unter anderem mittels rinse-off und Wischmodellen von Oberflächen gewonnen werden, können nachfolgend je nach Anforderung durch GC- und HPLC-Verfahren untersucht werden, um chemische Verunreinigungen nachzuweisen und die Werkstoffeigenschaften zu bewerten.

Die Gaschromatographie (GC) wird verwendet, um flüchtige organische Substanzen von Metalloberflächen zu analysieren. Nach der Probenahme von Oberflächen lassen sich darin enthaltene chemische Rückstände exakt bestimmen, was besonders relevant für die Bewertung von Reinigungsprozessen und die Qualität der Oberfläche ist.

Die HPLC (Hochleistungsflüssigkeitschromatographie) ermöglicht die präzise Messung nicht-flüchtiger organischer Rückstände auf Metallen. Mit dieser Methode lassen sich auch komplexe Gemische und höhermolekulare Verbindungen trennen und bestimmen, wodurch die Oberflächenqualität und mögliche Prozessverunreinigungen bewertet werden können.

Rückstandsbestimmung und partikuläre Verunreinigungen

Dieser Abschnitt konzentriert sich auf physikalische Partikel und sichtbare Rückstände. Methoden wie optische Mikroskopie, FT-IR oder REM-EDX ermöglichen die Untersuchung, Klassifizierung und Analyse von Partikeln. Die gewonnenen Daten helfen, Werkstoffeigenschaften zu beurteilen und Fertigungsprozesse zu optimieren.

Die FT-IR-Spektroskopie (Fourier-Transformations-Infrarot) dient der Analyse organischer Rückstände auf Metallen und Werkstoffen. Sie liefert Informationen über chemische Strukturen und funktionellen Gruppen, sodass selbst kleine Verunreinigungen erkannt werden können. Im Gegensatz zu GC oder HPLC ermöglicht FT-IR eine schnelle Messung mit einer weniger aufwändigen Vorbereitung der Proben.

Diese spezielle REM-EDX-Methode nach DIN ISO 22309 erlaubt die standardisierte Bestimmung der Elementzusammensetzung von anorganischen Partikeln auf Werkstoffen. Sie wird vor allem eingesetzt, um Verunreinigungen im Fertigungsprozess nachzuweisen und Legierungen oder Metalle präzise zu charakterisieren. Anders als die klassische REM-EDX liegt hier der Fokus auf normierte Prüfverfahren für Qualitätssicherung.

Mit der optischen Mikroskopie (JOMESA) können Partikel auf Metallen und Werkstoffen sichtbar gemacht und nach Größe, Form und Herkunft klassifiziert werden. Diese Methode ist besonders geeignet, um die Verteilung von Verunreinigungen auf Oberflächen zu erfassen. Sie ergänzt REM-EDX, da sie strukturbezogene Eigenschaften sichtbar macht, die nicht elementar sind.

Probenahme, Messung und Nachweisgrenzen

Eine standardisierte Probenahme ist entscheidend für die Aussagekraft der Analyse. Unsere Methoden garantieren präzise Messungen und definierte Nachweisgrenzen, sodass auch kleinste Spurenelemente und Rückstände zuverlässig erfasst werden.

Anwendungen in Fertigung, Qualitätssicherung und Reklamationsanalyse

Die Ergebnisse unserer Werkstoffanalysen finden Anwendung in Fertigung, Qualitätssicherung und Reklamationsmanagement. Dabei unterstützen sie die Optimierung technischer Prozesse, helfen bei der Überwachung von Legierungen, Stahl und anderen Materialien und tragen dazu bei, Verunreinigungen zu erkennen und die Produktqualität zu verbessern.

FAQ zu Analyse, Verunreinigungen und eingesetzte Methoden

Hier beantworten wir Fragen zu Werkstoffanalysen, Messmethoden wie OES, RFA, REM-EDX und ICP-MS und zur Bestimmung von Verunreinigungen. Ziel ist es, fundierte Informationen und transparente Ergebnisse zu bieten.

Die Analyse von Metallen und Werkstoffen erfolgt bei uns durch eine sorgfältige Probenahme und anschließende Metallanalyse mit modernsten Methoden wie ICP-MS (Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma), REM-EDX (Rasterelektronenmikroskopie und energiedispersive Röntgenspektroskopie), OES (Optische Emissionsspektrometrie) und RFA (Röntgenfluoreszenzanalyse). Dabei wird die chemische Zusammensetzung der Legierungen präzise bestimmt, um die enthaltenen Elemente sowie mögliche Verunreinigungen zu identifizieren. Ergänzend kommt die Metallographie zum Einsatz, um die Eigenschaften und Strukturen des Materials detailliert zu untersuchen. Das Ergebnis ist eine umfassende Werkstoffanalyse, die eine verlässliche Bewertung der Qualität und Anwendungseignung ermöglicht.

Die Analyse anorganischer und metallischer Verunreinigungen erfolgt bei uns mithilfe der Ionenchromatographie (IC) nach gezielter Probenaufbereitung. Dabei wird die Probe in Lösung gebracht, sodass gelöste Ionen und Ladungsträger getrennt und mit hoher Empfindlichkeit gemessen werden können. Diese Analyse ermöglicht die präzise Bestimmung selbst geringster Verunreinigungen, wodurch die Zusammensetzung, Eigenschaften und Qualität des untersuchten Werkstoffs zuverlässig bewertet werden. In Kombination mit ergänzenden Methoden wie OES oder RFA erhalten wir eine umfassende Lösung für die chemische Untersuchung und Bewertung metallischer Materialien.

Die ICP-MS (Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma) wird eingesetzt, wenn eine hochpräzise Bestimmung von Elementen in Metallen, Legierungen oder anderen Werkstoffen erforderlich ist. Sie eignet sich besonders für Proben, bei denen geringste Konzentrationen oder Spuren von Verunreinigungen nachgewiesen werden müssen. Durch die extrem niedrigen Nachweisgrenzen liefert ICP-MS exakte Ergebnisse zur Zusammensetzung und ermöglicht eine detaillierte Werkstoffanalyse.

Die Rasterelektronenmikroskopie mit energiedispersiver Röntgenanalyse (REM-EDX) wird eingesetzt, um die Oberflächenstruktur und die elementare Zusammensetzung von anorganischen Verunreinigungen in Metallen, Legierungen oder Werkstoffen zu untersuchen. Mit dieser Methode lassen sich mikroskopisch kleine Partikel sichtbar machen und die enthaltenen Elemente präzise bestimmen. Dadurch können die Eigenschaften, Verunreinigungen und Herkunft der Partikel analysiert und Rückschlüsse auf die Qualität der Materialien und Prozesse gezogen werden.

Die Chromatographie (GC, HPLC) wird zur Analyse chemischer Verunreinigungen auf Oberflächen eingesetzt, indem die Probe zunächst aufbereitet und die gelösten Substanzen über eine Trennsäule geleitet werden. Durch diese Methoden lassen sich einzelne Komponenten präzise identifizieren und die Zusammensetzung der Oberflächen exakt bestimmen. Die Ergebnisse liefern wichtige Informationen über Verunreinigungen, die Eigenschaften der Materialien und ermöglichen eine zuverlässige Werkstoffanalyse sowie die Kontrolle der Materialqualität.

Mit der FT-IR-Spektroskopie können wir verschiedene chemische Rückstände auf Metallen, Legierungen und anderen Werkstoffen analysieren. Die Methode ermöglicht die Bestimmung der Zusammensetzung organischer und anorganischer Substanzen, darunter Öle, Fette, Reinigungsmittel oder Korrosionsprodukte. So lassen sich Verunreinigungen zuverlässig nachweisen, die Eigenschaften der Materialien beurteilen und eine präzise Werkstoffanalyse sowie Kontrolle der Materialqualität durchführen.

Die Analyse partikulärer Verunreinigungen nach DIN ISO 22309 erfolgt an Metallen und Legierungen mittels REM-EDX. Zunächst wird die Probe aufbereitet, anschließend werden die Partikel mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) sichtbar gemacht und ihre Elementzusammensetzung mit der EDX-Spektrometrie bestimmt. Diese Methoden ermöglichen die präzise Bestimmung von Elementen, die Identifikation von Verunreinigungen und die Beurteilung der Eigenschaften der Werkstoffe. Die gewonnenen Ergebnisse liefern eine verlässliche Werkstoffanalyse und unterstützen die Optimierung von Prozessen und die Sicherung der Materialqualität.

Für die Analyse mit der lichtoptischen Mikroskopie eignen sich Metalle, Legierungen und industrielle Werkstoffe, bei denen Oberflächenstruktur und partikuläre Verunreinigungen untersucht werden sollen. Typische Bauteile sind Stahlteile oder Präzisionskomponenten, bei denen Metallanalysen, Metallographie und die Beurteilung von Eigenschaften und Materialqualität erforderlich sind.

Die Analyse von metallischen und organischen Verunreinigungen erfolgt mit hochpräzisen Methoden wie OES, RFA, ICP-MS oder FT-IR. Abhängig von der Probe, den Elementen und der Methode erreichen wir sehr niedrige Nachweisgrenzen, sodass selbst kleinste Verunreinigungen zuverlässig bestimmt werden können. Konkrete Vorgaben hinsichtlich der Nachweis- und Bestimmungsgrenzen sind abhängig von Analyten, regulatorischen Vorgaben und Belange der einzelnen Marktsektoren.

Die Probenahme ist entscheidend, um die Analyse von Metallen, Legierungen und anderen Werkstoffen präzise durchzuführen. Nur wenn die Probe korrekt entnommen und gegebenenfalls aufbereitet oder gelöst wird, können Methoden wie ICP-MS, REM-EDX, IC, OES oder andere Analysen die Zusammensetzung, Elemente und Verunreinigungen zuverlässig bestimmen. Eine sorgfältige Probenvorbereitung ist Basis für eine reproduzierbare Messung, aussagekräftige Ergebnisse und eine belastbare Werkstoffanalyse, die Rückschlüsse auf Eigenschaften und Qualität der Materialien ermöglicht.

Kontakt und
Analyse beauftragen

Senden Sie Ihre Proben an unser Labor, um eine professionelle Werkstoffanalyse durchführen zu lassen. Wir bieten präzise Messungen, belastbare Ergebnisse und kompetente Beratung zu Metallen, Legierungen und Werkstoffen.

Metalle

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Dr. Zarema Bekirova

M.Sc. Chemie

  • Elementanalyse

Weberstraße 3 72160 Horb am Neckar