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Präparation des Monats Wie Sie die besten Resultate erzielen

Im Jahr 2025 erwarten Sie bei uns jeden Monat aufs Neue faszinierende Einblicke in die Welt der Materialographie! Erfahren Sie mehr über unsere spannenden Präparationen oder lassen Sie sich von unseren Experten interessante Tipps und Tricks geben. Seien Sie gespannt auf unsere monatlichen Highlights!

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März Untersuchung der Lotperlen in der Kugelgitteranordnung (BGA)

In einer BGA-Leiterplatte (Ball Grid Array/Lotperlenreihe) sind die Lotperlen entscheidend für die elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem BGA-Gehäuse und der Leiterplatte. Das Material der Lotperlen besteht typischerweise aus einer bleifreien Legierung, da bleihaltige Lote aufgrund von Umwelt- und Gesundheitsvorschriften zunehmend vermieden werden.

Die gängigste bleifreie Legierung ist SAC305. Solche Zinn-Legierungen bieten eine gute Balance zwischen Schmelzpunkt, mechanischer Festigkeit und elektrischer Leitfähigkeit. Als Beispiel, der Schmelzpunkt von SAC305 liegt bei etwa 217–221 °C, was im Vergleich zu bleihaltigen Loten etwas höher ist.

Die metallografische Untersuchung einer Lötstelle auf einer Leiterplatte ist eine gängige Untersuchung im Rahmen der Qualitätssicherung von Leiterplatten. Die Präparation des Monats verdeutlicht Ihnen, wie dieses Zinnlot optimal für eine mikroskopische Untersuchung präpariert werden kann.

Bisherige und zukünftige Präparationen

Januar 2025 Additiv gefertigte Ti64-Probe

Die Ti-6Al-4V (Ti64) Legierung, auch bekannt als Titan Grade 5, ist eine der am häufigsten verwendeten Titanlegierungen in der additiven Fertigung. Sie kombiniert eine beeindruckende Mischung aus Stärke, Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit, was sie für eine Vielzahl von Industrien attraktiv macht, einschließlich der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik. Ein großer Vorteil der additiven Fertigung von Ti64 ist die Fähigkeit, maßgeschneiderte Implantate für die Medizin zu produzieren. Das Trennen der Proben mit einer Präzisionsschneidemaschine wie die QCUT 200 A verhindert, dass die Probe während des Trennvorgangs überhitzt oder mechanisch verformt wird. Das Einbetten mit einem Epoxidharz-Einbettmittel mithilfe eines Infiltrationsgeräts hilft, alle Poren vor dem Schleifen/Polieren zu füllen. Die Verwendung der richtigen Verbrauchsmaterialien während des Schleifens/Polierens kann Verschmierung verhindern und macht die Porenanteilvermessung genauer. Diesen Monat können Sie all diese wichtigen Punkte in unserer Präparation des Monats erfahren.

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Februar Grenze zwischen Aluminiumguss und Grauguss

Der Leichtbautrend des Multi-Material-Designs (MMD) gewinnt im Transportsektor, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, zunehmend an Bedeutung. Dies ist auf die steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit, Kostenoptimierung und Leistungssteigerung zurückzuführen. Multi-Material-Design bezeichnet die strategische Integration verschiedener Werkstoffe innerhalb eines Bauteils, um spezifische technische Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig die Herstellung von wirtschaftlich effizienten, leichten Bauteilen zu ermöglichen. Durch die Nutzung der komplementären Eigenschaften verschiedener Materialien können Ingenieure die strukturelle Integrität, das Gewicht und die Kosten von Fahrzeugkomponenten optimieren, was zu einer verbesserten Gesamtleistung und Ressourceneffizienz führt. Al/Fe-Bimetall-Verbundwerkstoffe als eine der Multi-Material-Serien haben eine gute Kombination aus hoher Festigkeit, Verschleißfestigkeit durch Fe (Stahl / Gusseisen) und hohe Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Leichtbaueigenschaften von Al (Aluminium-Legierungen / reine Al). In diesem Monat erleben Sie die metallographische Präparation dieser Bauteile vom Trennen bis zum Feinschleifen.

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März Untersuchung der Lotperlen in der Kugelgitteranordnung (BGA)

In einer BGA-Leiterplatte (Ball Grid Array/Lotperlenreihe) sind die Lotperlen entscheidend für die elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem BGA-Gehäuse und der Leiterplatte. Das Material der Lotperlen besteht typischerweise aus einer bleifreien Legierung, da bleihaltige Lote aufgrund von Umwelt- und Gesundheitsvorschriften zunehmend vermieden werden.

Die gängigste bleifreie Legierung ist SAC305. Solche Zinn-Legierungen bieten eine gute Balance zwischen Schmelzpunkt, mechanischer Festigkeit und elektrischer Leitfähigkeit. Als Beispiel, der Schmelzpunkt von SAC305 liegt bei etwa 217–221 °C, was im Vergleich zu bleihaltigen Loten etwas höher ist.

Die metallografische Untersuchung einer Lötstelle auf einer Leiterplatte ist eine gängige Untersuchung im Rahmen der Qualitätssicherung von Leiterplatten. Die Präparation des Monats verdeutlicht Ihnen, wie dieses Zinnlot optimal für eine mikroskopische Untersuchung präpariert werden kann.

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April Poröse thermische Spritzschutzschicht aus Al2O3.

Thermische Spritzschutzschichten auf Al₂O₃-Basis sind wichtige Komponenten in verschiedenen industriellen Anwendungen, insbesondere in Bereichen, in denen Oberflächen vor hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen geschützt werden müssen. Eigenschaften von Al₂O₃-Spritzschutzschichten sind hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit. Es gibt verschiedene Methoden des thermischen Spritzens, darunter: Plasmaspritzen, Flammspritzen und Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF). Nach der metallographischen Präparation dieser Beschichtungen ist die erste Frage immer, ob die Beschichtung korrekt präpariert ist und das Bild unter dem Lichtmikroskop/SEM so sein sollte, wie es ist, oder ob die Artefakte der Präparation in meinem Mikrogefüge vorhanden sind. Die Präparationsmethoden von QATM nach DVS-Merkblättern (Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e. V.) garantieren die korrekte Präparation der Spritzschutzschichten ohne Präparationsartefakte.

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Mai Gefüge einer Laserschweißnaht auf der Oberseite des Kupferpins in einem Elektromotor nach dem Ätzen mit wässrigem Ferrinitrat 10%

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Juni Härtemapping an einem randgehärteten Zahnrad, geprüft nach HV 1.

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Juli Gefüge einer Aluminiumgusslegierung anodisiert mit Ätzmittel nach Barker

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August Dendritische Struktur einer CoCrMoGusslegierung nach dem Feinpolieren. 

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September Mikrolaserschweißnaht an einem Kupferblech nach dem Feinpolieren.

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Oktober Gefüge eines randgehärteten Zahnrads mit einem Ferrit-Perlit-Grundgefüge, geätzt mit 3%iger alkoholischer Salpetersäure.

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November Mikrostruktur einer Al-Si-Legierung mit primären Siliziumpartikeln nach dem Feinpolieren.

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Dezember Mikrostruktur einer Gusseisenlegierung mit Kugelgraphit (GJS) nach dem Ätzen mit Salpetersäure mit und ohne Einsatz einer Lambdaplatte.

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