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Inspektion mehrlagiger Beschichtungen in der Automobilindustrie

Interview mit F. Javier Ruiz Balbas, Laborleiter bei Atotech Spanien, über seine Erfahrungen mit dem System Leica EM TXP/DM2700 M

Halbglanz- und Glanznickelbeschichtungen über einer Kupferschicht auf ABS-Kunststoff. Foto: Atotech Spanien

In der Automobilindustrie werden heute zur Aufwertung der Fahrzeugoberflächen zahlreiche dekorative und funktionale Behandlungen eingesetzt. Herkömmliche Qualitätskontroll-methoden haben sich bei der Inspektion dieser mehrlagigen Proben als extrem zeitaufwändig erwiesen und bergen außerdem das Risiko, dass Defekte übersehen werden.

Ein neues Konzept mit einer Kombination aus Oberflächenbearbeitungssystem und Lichtmikroskop eröffnet neue Möglichkeiten im Hinblick auf Zeitgewinn und Zuverlässigkeit.

F. Javier Ruiz Balbas, Laborleiter bei Atotech Spanien, beschreibt seine Erfahrungen mit dem System.

Atotech ist einer der weltweit führenden Anbieter von Spezialchemikalien, Geräten, Dienstleistungen und Lösungen für die Herstellung von bestückten Leiterplatten, hochwertigen Verpackungen und Halbleitern sowie dekorativen und funktionalen Oberflächenbeschichtungen.

F. Javier Ruiz Balbas, Laborleiter bei Atotech Spanien

Könnten Sie bitte kurz den Arbeitsablauf Ihrer Qualitätskontrollabteilung sowie deren Aufgaben beschreiben? Um welche Arten von Defekten geht es? Welche Art von Beschichtung prüfen Sie?

Ruiz Balbas: Unser QC-Arbeitsablauf bei Atotech Spanien umfasst im Wesentlichen die Überprüfung von Teilen, bei denen bereits ein Defekt festgestellt wurde. Der Defekt wird mithilfe einer metallographischen Präparation, die Schneid- und Polierschritte umfasst, einer Sequenzanalyse unterzogen, um anschließend Inspektionen durchzuführen. Nach entsprechender Probenpräparation erfolgt die Inspektion per Licht- und Rasterelektronenmikroskopie. Unsere Arbeit umfasst generell metallographische Untersuchungen und Messungen, mit Schwerpunkt auf Oberflächendefekten in Metallablagerungen, wie Kupfer, Nickel, Chrom, Zink, Gold etc.

Mit welchen speziellen Herausforderungen sind Sie konfrontiert? 

Ruiz Balbas: Die schwierigste Aufgabe innerhalb unseres Arbeitsablaufs besteht darin, in kürzestmöglicher Zeit so viele Informationen wie möglich über einen Defekt zu gewinnen.

Messing Ni/Ni/Cr-Beschichtung. Halbglanznickel, Glanznickel und Cr-Schicht obenauf. Die Probe wurde mit dem Leica EM TXP präpariert. Foto: Atotech Spanien

Wie haben sich die Anforderungen an die Qualitätskontrolle in der Automobilindustrie durch die Entwicklung neuer Materialien verändert? 

Ruiz Balbas: Nachhaltigkeit ist in allen Bereichen der Automobilindustrie ein Muss. Das heißt, dass wir es jetzt mit Nicht-CMR-Produkten (nicht krebserzeugenden, erbgutverändernden oder fortpflanzungsgefährdenden Produkten) mit besseren physikalischen und chemischen Eigenschaften zu tun haben und gleichzeitig den CO2-Ausstoß verringern. Insgesamt hat dies bei Atotech dazu geführt, dass wir seit mehr als zehn Jahren 10 % unseres Jahresumsatzes in F&E und Materialforschung investieren. So können wir der bevorzugte Partner der Automobilindustrie für Oberflächenbehandlung bleiben. 

Wodurch bewirkt die Qualitätskontrolle Ihres Unternehmens einen Unterschied?

Ruiz Balbas: Wir bewirken einen Unterschied durch unsere umfassende Erfahrung bei der Anwendung metallographischer Techniken. 

Wie sah der Arbeitsablauf aus, bevor Sie sich für das Leica EM TXP/DM2700 M entschieden haben? Welche Schwachstellen gab es?

Ruiz Balbas: Mit den herkömmlichen Probenvorbereitungsverfahren sind winzige Defekte und Details schwer zu bearbeiten. Von Bedienern ausgeführte Arbeitsschritte, wie Handhabung und Probenvorbereitung, unterliegen oft Variationen; manchmal kommt es beim Schleifen und Polieren auch zum Kippen der Probe. Außerdem erfordern sie den Verbrauch von Zusatzstoffen, wie beispielsweise bei der Einbettung der Probe in Harz. 

Beim Einsatz des Präzisionsinstruments Leica EM TXP haben wir die Möglichkeit, das Schneiden und Polieren des Materials als kontrollierte Abfolge von Schritten durchzuführen. Wir können angeben, um wie viele Mikrometer wir bei dem relevanten Detail vorrücken wollen. Kontrollierte Vorschubschritte beim Schneiden/Polieren können in einem Bereich zwischen 0,5 und 100 Mikrometern ausgewählt werden. Früher konnten wir das Erscheinungsbild der Oberfläche und die genaue Querschnittsebene des Defektprofils nicht darstellen. 

Bei der Kombination aus Leica EM TXP und DM2700 M ist dies dank des integrierten Stereomikroskops, das eine Darstellung der Probe aus verschiedenen Blickwinkeln ermöglicht, vom Beginn bis zum Abschluss der Querschnittpräparation möglich.

Wie würden Sie das Leica EM TXP/DM2700 M zusammenfassend beschreiben, nachdem Sie das System einige Zeit bei Ihren täglichen Routineabläufen eingesetzt haben? Welche Vorteile des Systems unterstützen Ihren QC-Prozess am besten?

Ruiz Balbas: Es bietet Flexibilität und die Möglichkeit, innerhalb kurzer Zeit hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Es gewährleistet Einheitlichkeit und Reproduzierbarkeit der Probenvorbereitungsmethode, was zu einer korrekten Probenanalyse führt.

 

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