Oberflächenanalytik
Die Funktionalität von Bauteiloberflächen entscheidet sich oft auf den obersten Atomlagen. Wir untersuchen Schichten, Grenzflächen und Rückstände auf ihre chemische Zusammensetzung, Schichtdicke und Qualität.
Ob abblätternder Lack, mangelhafte Benetzung beim Löten oder unerklärliche Verfärbungen: Unsere Experten verstehen das Zusammenspiel Ihrer Grundwerkstoffe sowie Ihre Reinigungs-, Beiz- oder Beschichtungsprozesse. So übersetzen wir komplexe oberflächenanalytische Befunde direkt in die Praxis Ihrer Fertigung und lokalisieren die genauen Ursachen für Ihr Fehlerbild.
✓ Methodenübergreifende Oberflächenanalytik
Von metallographischen Querschliffen und GDOES-Tiefenprofilen bis zu Spezialverfahren für dünnste Oberflächenschichten
✓ Umfassende Schichtcharakterisierung
Von der makroskopischen Schichtdickenmessung bis zur Identifikation molekularer Kontaminationen
✓ Werkstofftechnische Prozesskenntnis
Fachliche Interpretation hochauflösender Analysedaten (z. B. XPS, TOF-SIMS) im Kontext Ihres Fertigungsprozesses
Sehr dünne Oberflächenkontaminationen und Veränderungen an Grenzflächen sind mit bloßem Auge nicht erkennbar. Dennoch reicht bereits ein winziger Fingerabdruck, ein Rest Silikon-Trennmittel oder eine abweichende Oxidschicht aus, um funktionale Beschichtungen oder industrielle Verklebungen zu ruinieren. Um zu entscheiden, ob betroffene Bauteile freigegeben, nachbearbeitet oder ausgesondert werden sollen, benötigen Sie belastbare Analysedaten. Nur so lassen sich Reinigungsprozesse, Vorbehandlungen oder Beschichtungsparameter gezielt anpassen.
Bei der Materialanalyse von Oberflächen unterscheiden wir zwei zentrale Stoßrichtungen:
Welche Aussagen die Untersuchung liefert, hängt vom Schichtsystem und dem gewählten Verfahren ab. Die Analysedaten geben Aufschluss über:
So können Sie betroffene Bauteile fundierter bewerten, Reklamationen zielgerichteter bearbeiten und Reinigung, Vorbehandlung oder Beschichtungsparameter präziser anpassen.
Zeigen sich Verschleißspuren oder geschädigte Funktionsflächen, kann die Oberflächenanalytik Teil einer weiterführenden Untersuchung tribologischer Schäden sein. Bei Kontaktproblemen, oxidierten Beschichtungen oder kontaminierten Steckverbindungen bietet sich eine Schadensanalyse an Elektrokomponenten an.
Die meisten Untersuchungen an Beschichtungen und Schichtsystemen führen wir im eigenen Labor durch, darunter metallographische Querschliffanalysen. Für GDOES-Tiefenprofile und Analysen der äußersten Oberflächenschichten arbeiten wir mit spezialisierten Fachlaboren oder Hochschulen zusammen. Dabei koordinieren wir die Untersuchung und führen sämtliche Befunde zu einer werkstofftechnischen Bewertung zusammen.
Für ausgewählte Prüfverfahren sind wir nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert. Den aktuellen Prüfumfang finden Sie in den Anlagen zu unserer Akkreditierungsurkunde nach DIN EN ISO/IEC 17025.
Sie schildern uns das Fehlerbild (z. B. Lackhaftungsstörung, Verfärbung) und informieren uns über das betroffene Bauteil, den Schichtaufbau und mögliche Änderungen im Fertigungsprozess. Falls vorhanden, beziehen wir Sollvorgaben, Vergleichsproben oder Aufnahmen der Schadstelle in die Planung ein.
Bei sehr dünnen Kontaminationen muss die Oberfläche unverändert bleiben: Bereits ein unbeabsichtigter Kontakt mit bloßen Händen oder ungeeignetem Verpackungsmaterial kann die obersten Atomlagen kontaminieren und das Ergebnis verfälschen. Wir stimmen die exakten Vorgaben zur Entnahme, Größe und Verpackung der Probe vorab detailliert mit Ihnen ab. Bei Bedarf übernehmen unsere Experten die Probenahme bei Ihnen vor Ort.
Wir beginnen mit einer geeigneten Übersichtsmethode und vertiefen die Analyse anhand der ersten Befunde.
Sie erhalten einen detaillierten Prüfbericht. Der entscheidende Mehrwert: Unsere Werkstoffexperten ordnen die analytischen Befunde fachlich ein und benennen konkrete prozesstechnische Ursachen – etwa unzureichende Waschprozesse, fehlerhafte Vorbehandlungen oder ungeeignete Klebstoffsysteme.
Möchten Sie auf Grundlage der Befunde Prüfabläufe neu aufsetzen oder Ihren Fertigungsprozess anpassen, unterstützen wir Sie mit Technischem Consulting und Prozessmanagement bei der Umsetzung.
Das hängt von der Fragestellung und dem gewählten Verfahren ab. In den meisten Fällen sind die Analysen zerstörend. Für Querschliffe und viele weiterführende Analysen muss ein kleines Probenstück entnommen werden, um in die Vakuumkammern der Messgeräte zu passen. Andererseits erfordern Methoden wie die Tiefenprofilierung (AES oder TOF-SIMS) das schrittweise Abtragen von Materialschichten durch Ionenbeschuss.
Bereits sehr dünne Kontaminationen oder Oxidschichten können die Haftung an einer Grenzfläche beeinträchtigen. Die Oberflächenanalytik zeigt, ob solche Auffälligkeiten vorliegen und ob sie mit Reinigung oder Vorbehandlung zusammenhängen könnten. Die Belastbarkeit der fertigen Klebeverbindung muss bei Bedarf zusätzlich mit geeigneten mechanischen Prüfungen bewertet werden.
Ja, jedoch mit völlig unterschiedlichen physikalischen Verfahren. Gewollte, dickere Beschichtungen (z. B. Chrom, Zink oder Lacke) analysieren wir meist in-house über Querschliffe und REM-EDX. Für hauchdünne, atomare Kontaminationen greifen wir auf Verfahren wie XPS oder TOF-SIMS zurück, um die nötige Tiefenauflösung im Nanometerbereich zu erreichen.
Für eine analytische Untersuchung sollten Sie in der Regel mit etwa ein bis zwei Wochen rechnen. Der genaue Zeitbedarf richtet sich nach dem Untersuchungsumfang und danach, ob externe Spezialverfahren erforderlich sind.
Expressanalysen sind abhängig von der Fragestellung und den benötigten Verfahren möglich. Ob Ergebnisse innerhalb von 24 oder 48 Stunden vorliegen können, prüfen wir direkt bei Ihrer Anfrage.
Senden Sie uns Fotos des Fehlerbilds und Angaben zu Bauteil, Beschichtung und Fertigungsprozess. Wir klären mit Ihnen, welche Probe benötigt wird und welche Untersuchungen belastbare Antworten liefern.