Mechanische Probenpräparation: Schleifen und Polieren

Das wahre Gefüge
- Voraussetzung für mikroskopische Untersuchung des Gefüges
- Beseitigen der Verformungsschicht
- Darstellung des "wahren" Gefüge

Schleifen
Die mechanische Präparation ist das gängigste Verfahren, um Proben für die mikroskopische Auswertung vorzubereiten. Ziel jeder Präparation ist es, das wahre Gefüge des Werkstoffs darzustellen. Die Präparation sollte syste- matisch und nach reproduzierbaren Methoden durchgeführt werden. Bei der Proben- entnahme kommt es vor allem durch mechanische Einflüsse unterhalb der Trenn- ebene zu Gefügeveränderungen. Diese Verformungen müssen durch stufenweises Schleifen beseitigt werden. Die Schleifdauer ist abhängig von der Tiefe der deformier- ten Zone der Probe.

Der erste Schleifschritt ist im allgemeinen das Planschleifen. Bei der manuellen Prä- paration sollte die Probe nach jeder Schleifstufe um 90 Grad gedreht und so lange geschliffen werden, bis die Schleifrichtung der vorherigen Körnung nicht mehr zu erkennen ist. Bei der halb- oder vollautomatischen Probenpräparation ergibt sich die Richtungsänderung als Folge der Relativbewegung von Arbeitsscheibe und Automatikaufsatz.
Sorgfalt bei der Auswahl der unterschiedlichen Schleifmittel ist sehr wichtig. Als Faustregel gilt: die gewählte Körnung der Schleifpapiere sollte von einem Schleif- schritt zum nächsten jeweils halbiert werden, z.B. P120 - P320 - P600 - P1200.

Ein gutes Schleifergebnis ist erreicht, wenn die restliche Verformungen der Oberfläche durch Polieren entfernt werden kann. Bei sehr weichen oder zähen Materialien sollten Körnungen bis zu P2500 oder P4000 verwendet werden. Alternativ kann Schleifvlies genommen werden, bei dem die Schleifkörner P1200 in einem weichen Vlies eingelagert sind. Die Abrasivwirkung ist hierbei milder und das Kratzerbild feiner als bei vergleichbarem Schleifpapier der Körnung P1200.

Das Schleifen erfolgt in der Regel mit SiC-Nassschleifpapieren auf rotierenden Scheiben mit kontinuierlicher Wasserzufuhr. Der Nassschliff bietet den Vorteil der Verhinderung von Reibungswärme und Staubentwicklung. Außerdem wird der Abrieb von der Probe durch das Wasser abtransportiert.

Die Wahl des Schleifmittels
Buehler bietet zu allen Schleifvorgängen passende Schleifmittel an:
Das gängigste Medium zum Schleifen der meisten Materialien sind SiC-Papiere. Sie sind in den Körnungen P60 bis P4000 im Durchmesser 200, 230, 250, 300 und 350 mm lieferbar, mit und ohne Kleberückseite. Zum Fixieren der nicht selbstklebenden Schleifpapieren können Klebefolien in den verschiedenen Durchmessern oder ein spezieller Sprühkleber geliefert werden.

PLANARMET-Planschleifscheiben mit Schleifkörnern aus Aluminiumoxid oder ZIRMET-Unterlagen mit Schleifkörnern aus Zirkonoxid weisen eine höhere Härte und ein wesentlich besseres Abtragsverhalten als SiC-Papier auf. Sie eignen sich deshalb besonders zum Planschleifen mit halb- und vollautomatischen Präparationsgeräten. Die höhere Standzeit gegenüber SiC-Papier reduziert zudem den Verbrauch von Schleifpapieren.

ULTRAPREP-Diamantschleiffolien werden für alle Werkstoffe mit hohen bis sehr hohen Härten verwendet. Die hohe Standzeit erlaubt einen wirtschaftlichen Einsatz der Folien trotz vergleichsweise hohem Preis. Die Scheiben sind mit selbstklebenden Rückseiten in Körnungen von 250 µm bis 2 µm für die Durchmesser 200, 250 und 300 mm lieferbar.

Neben dem klassischen Schleifen mit gebundenem Korn wird zunehmend der Feinschleifvorgang mit harten Polierunterlagen (TexMet P bzw. Ultra-Tücher) und Diamanten der Körnung 45 µm bis 6 µm durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass beim halb- und vollautomatischen Präparationsvorgang laufend neue Abrasivmittel zugeführt werden