Schnellere Reaktionszeiten für die Kunden

Digitale Bildverarbeitung in der Metallkunde und Metallografie

In der Metallkunde und Metallografie (TQEM) werden unterschiedlichste Werkstoffe untersucht. Dies betrifft vorrangig Stahl in all seinen Produktstufen von der Bramme bis zum beschichteten Feinblech, aber auch andere organische und anorganische Stoffe.

Strukturen und Zusammensetzungen einzelner Bestandteile in Schichten und Belägen sowie deren Ausbildung und Verteilung kommt erhebliche Bedeutung zu. Diese haben entscheidenden Einfluss auf die Werkstoffeigenschaften. Neben der Oberflächen- und Schichtanalytik werden diese Strukturen und Morphologien mit bis zu maximal 300.000facher Vergrößerung und einer Auflösung von 5 Nanometern in Form von Bildern beschrieben und dokumentiert.

Um diese Einblicke in eine mikroskopische Welt zu beschreiben und zu dokumentieren, stehen modernste Foto- und Analysetechniken zur Verfügung. Dazu gehören eine digitale Studiokamera, mehrere Lichtmikroskope mit hochauflösenden digitalen Farbkameras, eine Elektronenstrahlmikrosonde in Kombination mit einem Rasterelektronenmikroskop, ein Glimmentladungsspektrometer, ein Röntgendiffraktometer und in Zukunft auch eine Thermische Analyse. Zum Beispiel werden die bei der Großrohrherstellung wichtigen Schweißnähte im Querschliff abgebildet, um dort die Gefügeausbildung in der Schweißnaht und am Übergang zum Grundwerkstoff zu erkennen. Auch Härtemessungen in sehr kleinen Bereichen gehören dabei zum Prüfumfang.

Wo die lichtmikroskopische Betrachtung endet, beginnt das typische Einsatzgebiet des Rasterelektronenmikroskops. Durch Ablenkvorrichtungen können sehr kleine Probenbereiche mit einem Elektronenstrahl abgerastert werden. Die elektronische Auswertung der erzeugten Sekundärelektronen ergibt ein Abbild der Oberfläche. Beispielhaft ist die organische Beschichtung (Bonazinc 3000) auf einem Stahlblech mit ihren Zinkpartikeln bei 1.000facher Vergrößerung. Früher kam aufwendiger Polaroid-Planfilm (Positiv mit Negativ) zum Einsatz, jetzt erfolgt die Dokumentation der Ergebnisse digitalisiert in einer zentralen Datenbank. Dieses Bildverarbeitungssystem wurde im Juni aufgebaut und in Betrieb genommen. Die ebenfalls modernisierte Nassfotografie stellt sicher, dass Abzüge älterer Negative (ca.60.000 Stück) auch in Zukunft erstellt werden können. Das digitale Bildverarbeitungssystem ermöglicht es, Farb- bzw. Schwarzweißaufnahmen von Proben und Probenstellen zu erzeugen, im Computer zu speichern und zugehörige Angaben und Bemerkungen in der Datenbank abzulegen. Untersuchungsergebnisse und Berichte werden mit einem einheitlichen Layout automatisch erstellt. Die so erzeugten Dokumente werden in einem elektronischen Postfach (Austauschordner) betriebsbezogen abgelegt.

Die Auftraggeber erhalten nach der Bearbeitung eine Nachricht über Fertigstellung und Auftragsnummer. Eine zugewiesene Zugriffsberechtigung ermächtigt den Auftraggeber auf den TQEM-Server zuzugreifen und seinen Bericht abzuholen. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind eine schnellere und qualitativ bessere Auftragsbearbeitung mit elektronischer Archivierung. Berichterstellung und Vervielfältigung sind mit sehr geringem Zeitaufwand möglich, Qualitätsverluste durch das Kopieren entfallen. Alternativ werden die Untersuchungsergebnisse in hervorragender Qualität auf Farblaserdruckern ausgedruckt und per Post versendet.

Das neue digitale Bildverarbeitungssystem und der Aufbau einer Bilddatenbank gewährleistet eine flexible, auf die Kundenwünsche ausgerichtete Arbeitsweise. Diese neue Verfahrensweise erhöht die Reaktionszeiten für Auftraggeber und Anwender erheblich und ist ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Kundenorientierung und -zufriedenheit.

Rainer Beusse, Sibylle Preißler; Metallkunde und Metallografie