Der Trennschnitt hat großen Einfluss auf die Probenqualität, mit dem richtigen Trennen sparen Sie wertvolle Zeit im anschließenden Prozess. Wenn Sie die hier beschriebenen einfachen Tipps beachten, können Sie Präzision, Reproduzierbarkeit und Geschwindigkeit Ihrer Trennvorgänge erheblich verbessern.
Das Trennen ist die Grundlage einer erfolgreichen Qualitätssicherung, jeder Fehler kann das Ergebnis der Beurteilung beeinflussen. Mit der Verbesserung des Trennvorgangs erreichen Sie nicht nur einen schnelleren Durchlauf und gleichmäßige Ergebnisse, Sie reduzieren auch die Notwendigkeit von zeitaufwändigem Planschleifen. In diesem Artikel erklären unsere materialographischen Spezialisten die sechs häufigsten Fehlerursachen beim Trennen – und wie Sie sie vermeiden.
1. Verhinderung von Graten für schnellere Präparation
Ein Grat ist eine hervorstehende Kante oder ein kleines Stück des Werkstoffs, der an der getrennten Probe verbleibt. Grate müssen vor nachfolgenden Präparationsschritten entfernt werden, was mit zusätzlichem Zeitaufwand beim Planschleifen verbunden ist. So können Sie dies vermeiden.
Einspannen auf beiden Seiten
Ein guter Trennschnitt beginnt mit dem richtigen Einspannen. Wenn Sie nur eine Seite der Probe einspannen, bildet sich beim Durchtrennen des Werkstoffs häufig ein Grat. Eine einfache Lösung ist, das Werkstück an beiden Seiten einzuspannen.
Verringern der Vorschubgeschwindigkeit
Beim manuellen Trennen ist es häufig schwierig, kurz vor dem Verlassen des Werkstücks die Vorschubgeschwindigkeit zu verringern, was wiederum das Risiko von Graten erhöht. Die Lösung? Verwenden Sie eine automatische Trennmaschine mit Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit.
Beispiel eines Grats bei Titan
Beidseitiges Einspannen
2. Verbesserung der Probenqualität durch Vermeidung thermischer Beschädigung
Das Verbrennen der Oberfläche eines Werkstoffs, verursacht durch falsches Trennen, wird als thermische Beschädigung bezeichnet. Dies zeigt sich normalerweise durch eine sichtbare Verfärbung und Veränderungen des Mikrogefüges bis in eine bestimmte Tiefe. Thermische Beschädigungen müssen mit zeitaufwändigem Planschleifen vor den weiteren Präparationsschritten entfernt werden. So können Sie dies vermeiden.
Austausch der Trennscheibe
Eine der häufigsten Ursachen für thermische Beschädigung ist die Verwendung einer Trennscheibe, die für den jeweiligen Werkstoff ungeeignet ist. Die Wahl der richtigen Trennscheibe verbessert nicht nur die Qualität Ihrer Präparation, sie spart auch Zeit und Verbrauchsmaterialien, da so Planschleifzeit verringert wird und Sie mehr Schnitte mit der Trennscheibe durchführen können. So können Sie mehr Proben in weniger Zeit und zu geringeren Kosten pro Probe produzieren.
Bei der Wahl der richtigen Trennscheibe gilt es, zahlreiche Aspekte zu beachten, wie die Art des Werkstoffs und die Länge des Trennschnitts.
Automatisierung
Thermische Beschädigung wird, genauso wie Grate, häufig durch eine zu hohe Vorschubgeschwindigkeit verursacht. Dieses Problem lässt sich durch die Verwendung einer automatischen Trennmaschine mit einstellbarer Vorschubgeschwindigkeit lösen. Durch die Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit lässt sich thermische Beschädigung vermeiden.
Nicht vergessen: Kühlflüssigkeit ist wichtig
Kühlen Sie die Probe. Kontrollieren Sie die Umlaufkühlanlage und den Pegel der Kühlflüssigkeit. Stellen Sie auch sicher, dass die Düsen optimal zum Trennschnitt ausgerichtet sind.
Thermische Beschädigung aufgrund ungeeigneter Trennbedingungen
3. Verbesserung der Reproduzierbarkeit durch Vermeidung von Rissen in spröden Werkstoffen oder Beschichtungen
Risse treten bevorzugt in spröden Proben oder Proben aus mehreren Schichten auf. Dies kann mit einem höheren Zeitaufwand beim Trennen verbunden sein, da die Probe erneut getrennt werden muss. Durch die Befolgung der folgenden einfachen Tipps können Sie wertvolle Zeit sparen.
Geringfügige Änderung der Trenntechnik
Beim Trennen von beschichteten Werkstoffen dient der Grundwerkstoff sozusagen als Träger. Achten Sie deshalb darauf, dass die beschichtete Seite des Werkstücks beim Trennen zur Trennscheibe weist.
Stützen des Bauteils
Eine Unterstützung ist wichtig, um Rissbildungen zu verhindern. Ist die Probe klein genug, sollte sie eingebettet werden. Eine zusätzliche Stützung wird durch Aufbringen eines Epoxid-Einbettmittels mittels Vakuumimprägnierung erreicht. Dadurch wird sichergestellt, dass das Einbettmittel in alle Poren, Risse oder Öffnungen der Beschichtung eindringt, um diese beim Trennen optimal zu fixieren.
Verwendung einer automatischen Trennmaschine
Eine häufige Ursache von Rissen ist falsche Vorschubgeschwindigkeit. Beim manuellen Trennen ist nicht immer einfach, die richtige Vorschubgeschwindigkeit für spröde oder beschichtete Werkstoffe zu finden. Deswegen empfiehlt sich die Verwendung einer automatischen Trennmaschine mit einstellbarer Vorschubgeschwindigkeit.
Austausch der Trennscheibe
Die Wahl der richtigen Trennscheibe kann den Trennvorgang deutlich verbessern, da weniger Planschleifen erforderlich ist und mit der Trennscheibe mehr Trennschnitte durchgeführt werden können. Für ein Werkstück mit einer dicken Beschichtung wählen Sie eine Trennscheibe, die auf die Beschichtung abgestimmt ist. Für dünne Beschichtungen sollte die Trennscheibe entsprechend des Trägermaterials gewählt werden.
Richtiges Trennen von beschichteten Werkstücken
Wenn die Trennscheibe zuerst in die beschichtete/behandelte Oberfläche eindringt, kann das Trägermaterial als Stützschicht dienen.
Falsches Trennen von beschichteten Werkstücken
Wenn die Trennscheibe zuletzt in die beschichtete/behandelte Oberfläche eindringt, wird das Risiko einer Schichtablösung deutlich erhöht.
Wahl der richtigen Trennscheibe
Beschichtung macht weniger als 10–20 % der Gesamtdicke aus: Wahl der Trennscheibe entsprechend des Trägermaterials
Beschichtung macht mehr als 10–20 % der Gesamtdicke aus: Wahl der Trennscheibe entsprechend der Beschichtung
4. Verhindern von Einklemmen zum Schutz Ihrer Trennscheibe
Gehärtete Werkstücke neigen bei Längsschnitten zur Entwicklung von inneren Spannungen. Werden diese Spannungen frei, kann die Trennscheibe eingeklemmt werden, was zu einem Festfressen oder sogar Brechen der Scheibe führen kann. Im schlimmsten Fall wird das Werkstück durch das Einklemmen verformt, sodass jede abgetrennte Probe nicht länger für das Gesamtwerkstück repräsentativ ist. Die nachfolgende Analyse kann unbrauchbar sein. Dieses Problem lässt sich einfach vermeiden.
Verwendung eines Spannsystems zur Reduzierung von Spannungen
Einfach verstellbare und kompakte Werkzeuge zur Reduzierung von Spannungen begrenzen Verformungen, die durch das Trennen verursacht werden, da sie ein Einklemmen auf ein Minimum beschränken und die Trennscheibe schützen.
Beispiel für ein Spannwerkzeug für Bauteile mit Spannungen. Das Werkzeug reduziert innerer Spannungen während der Durchführung eines Längsschnitts.
5. Richtiges Einspannen und Trennen unregelmäßig geformter Werkstücke
Ein unregelmäßig geformtes Werkstück lässt sich manchmal schwierig einspannen. Dies verlangsamt den Trennvorgang. Wird das Werkstück jedoch nicht richtig eingespannt, können Bewegungen während des Trennvorgangs dazu führen, dass die Probe erneut getrennt werden muss. Hierfür gibt es drei Lösungen.
Verwendung von Stützblöcken
Ein größeres Werkstück kann beim Trennen auf einen Stützblock gelegt werden, um zu verhindern, dass es sich während des Trennens bewegt.
Einbettung
Wird ein kleineres Werkstück vor dem Trennen eingebettet, lässt es sich deutlich einfacher in ein übliches Spannsystem einspannen. Für unregelmäßig geformte Werkstücke empfiehlt Struers die Verwendung von RepliFix.
Maßgeschneiderte Lösung
Wenn Sie häufig ähnliche unregelmäßig geformte Werkstücke trennen müssen, spart ein individuell gefertigtes Spannwerkzeug sehr viel Zeit und führt gleichzeitig zu einer erheblichen Verbesserung von Reproduzierbarkeit und Qualität.
Das vertikale Spannsystem wurde speziell für das Einspannen unregelmäßig geformter Werkstücke entwickelt.
Verstellbare Stützblöcke zum Einspannen unregelmäßig geformter Werkstücke
6. Kein Trennen in den Trenntisch
Wem ist es nicht schon passiert, dass die Trennscheibe aus Versehen in den Trenntisch geschnitten hat? Wie können Sie das Risiko einer Beschädigung des Tisches minimieren?
Geringere Vorschubgeschwindigkeit
Der durch eine hohe Vorschubgeschwindigkeit verursachte mechanische Druck kann zu einem Verbiegen der Trennscheibe führen, sodass diese verläuft und in den Trenntisch abgelenkt wird. Wählen Sie eine geringere Vorschubgeschwindigkeit, um die Stabilität zu erhöhen.
Wahl einer weicheren Trennscheibe
Ist Ihre Trennscheibe für den Werkstoff zu hart, kann sie in den Trenntisch abgelenkt werden. Wenn Sie die Trennscheibe nicht austauschen möchten, wählen Sie eine geringere Drehzahl.
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