Spektralanalyse - Eine effektive Methode der Qualitätskontrolle

Was ist eine Spektralanalyse?

Die Spektralanalyse ist ein werkstofftechnisches Verfahren zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Metallen. Die Methode ist auch unter dem Begriff optische Emissionsspektrometrie (OES) bekannt und spielt in der metallverarbeitenden Industrie eine bedeutende Rolle.

Zu den Anwendungsfällen des Prüfverfahrens gehören neben der Qualitätskontrolle auch Schadensanalysen metallischer Bauteile sowie die Dokumentation und Nachweiserbringung zur Erfüllung qualitativer, normativer oder gesetzlicher Anforderungen. Darüber hinaus erlaubt das Verfahren die weitgehend automatisierte Sortierung von Metallen.

Im Rahmen der Werkstoffverwechslungsprüfung (auch PMI) nutzen metallverarbeitende Unternehmen die Spektralanalyse zudem, um Bauteile auf werkstofftechnische Kriterien zu prüfen.

So funktioniert die Spektralanalyse

Die Spektralanalyse macht sich den Effekt der Photonenemission bei der Verdampfung metallischer Werkstoffe zunutze. Dazu legt der Prüfer im Spektrometer zunächst eine Elektrode an die Metallprobe an, um diese auf eine Temperatur von mehreren Tausend Grad zu erhitzen. Durch das Potenzialgefälle zwischen Elektrode und Probe entlädt sich als Folge ein Lichtbogen, der zu einer punktuellen Verdampfung des Materials führt.

Die Anregung der Atome im Werkstoff-Dampf hat zur Folge, dass sich lichtemittierendes Plasma bildet. Genau diese Lichtemission ist für die Metall-Spektralanalyse entscheidend: Ein Beugungsgitter zerlegt das emittierte Licht in sein Spektrum und Detektoren messen die Intensität der Wellenlängen – die Intensität erlaubt schliesslich die Bestimmung der Konzentration metallischer Elemente in der Probe.

Werkstoffprüfung per Spektralanalyse

Die Spektralanalyse ermöglicht es metallverarbeitenden Unternehmen, die Anteile von unterschiedlichen metallischen Werkstoffen in einer Probe präzise zu bestimmen. Dadurch gelingt es, Materialien eindeutig zu identifizieren, beziehungsweise die Zusammensetzung von Werkstoffen zu ermitteln.

Ein weiterer wichtiger Einsatzzweck besteht in der Verwechslungsprüfung, die auch als Positive Material Identification (PMI) Test bezeichnet wird: Dabei gelingt es, kostspielige Materialverwechslungen durch die spektralanalytische Prüfung auszuschliessen und die lückenlose Rückverfolgbarkeit von Bauteilen zu gewährleisten. Metallverarbeitende Unternehmen nutzen den PMI-Test vor allem bei sicherheitsrelevanten Bauteilen, um das Risiko folgenschwerer Verwechslungen zu minimieren.

Die Bestimmung der Werkstoffanteile mithilfe der Spektralanalyse ist für eine ganze Reihe an metallischen Elementen möglich. Dazu gehören unter anderem:

• Eisen
• Aluminium
• Nickel
• Kupfer
• Titan
• Kobalt
• Magnesium
• Zink
  
  

Spektralanalyse – Materialprüfung und viele weitere Anwendungen

Die Spektralanalyse erfreut sich unter metallverarbeitenden Unternehmen grosser Beliebtheit – das liegt nicht zuletzt an dem umfangreichen Einsatzspektrum. Das Prüfverfahren spielt seine Vorteile unter anderem bei den folgenden Anwendungen aus:

• Prüfung der Materialqualität im Zuge der Wareneingangskontrolle
• Analyse von Schadensfällen in metallischen Bauteilen
• Prüfung von metallischen Bauteilen vor der Teilefertigung
• Präzise Analysen in der Stahlherstellung
• Werkstoffanalysen im Zuge der Qualitätssicherung
• Anfertigung fachgerechter Dokumentationen, Zeugnisse und Nachweise zur Materialzusammensetzung
  
  

Bossard – Spezialist für die Spektralanalyse

Als erfahrener Spezialist für Verbindungs- und Werkstofftechnik verfügen wir über das notwendige Know-how, um Sie bei spektralanalytischen Prüfverfahren bedarfsgerecht zu unterstützen. In unseren Prüflaboratorien führen wir mit unserem modernen OES-Equipment unter anderem die folgenden Dienstleistungen für Sie durch:

• Spektralanalysen von Metallen
• Erstellung von Zeugnissen, Nachweisen und Dokumentationen

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