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Wissenswertes zur manuellen Herstellung von Makro- und Mikroschliffen

Vorwort:

Eines der wichtigsten Werkzeuge zur manuellen Herstellung eines Schliffes ist des Metallographen Hand – natürlich verbunden mit einer gewissen Geschicklichkeit. Da nützt auch das beste Schleifpapier nichts. Die Ausbildung zum Werkstoffprüfer beinhaltet den Bereich der Metallographie. Oft auch verhasst, da mit Arbeit und viel Misserfolg bis zum fertigen Schliffbild verbunden.

Die nachfolgende Anleitung erhebt kein Anrecht auf Vollständigkeit (insbesondere aller Sicherheitsvorkehrungen). In der gängigen Fachliteratur ist dieses vielfach beschrieben. Sie soll aber den Einstieg erleichtern und vielleicht dem einen oder anderen Neuling als Ratgeber dienen.

Fakt ist, das Frau oder Mann selten in der Lage ist, nach den ersten handgemachten ca. 50 Schliffen eine – für die korrekte Untersuchung zwingend erforderliche – bestens präparierte Oberfläche abzuliefern . Das ist aber normal, denn auch hier gilt : Die Übung macht`s ! Eine aufgeschlossene Einstellung zur Präparation, sprich einen gewissen Spaß an der Sache und auch ein Wille zum Erfolg, ist jedoch immer Voraussetzung.

Grundsätzliches zur eigenen Sicherheit :

Wie funktioniert die Maschine ? (AN/AUS/NOTAUS/WASSERZULAUF/SCHLEIFRICHTUNG)

Ist der Schliff entgratet – zumindest auf der Handhabungsseite ?

Wie montiere ich den Sicherungsring für das Schleifpapier richtig ?

Klassische Arbeits-Handschuhe als Schutzkleidung beim Feinschliff (ab 80er Körnung) sind übrigens nicht zu empfehlen.

Als Anfänger sollte man sich mit Schliffen in Rechtecksgröße ca.20×50 mm beschäftigen. Dünnere oder wesentlich größere Schliffe verhindern einen baldigen Erfolg und fördern nur den Frust.

 

Auswahl des Schleifpapiers

Vom Grundsatz her gibt es zwei Arten von Nasschleifpapier – mit und ohne Kleberückseite. Da die Version ohne Klebstoff die Günstigere ist, findet sie am meisten Verbreitung. Unter Verwendung von Wasser als Adhäsionsmittel haften die Schleifscheiben ausreichend auf dem Teller – Sauberkeit vorrausgesetzt. Es gibt allerdings einen nicht unerheblichen Nachteil „derer ohne Kleberücken“ : Nach ein paar Minuten, vor allem bei Stillstand der Maschine, wellen sich diese leicht und dies führt bei einem weiteren Schleifvorgang zum „Abflug“ des Schliffes. Wenn also Wellenbildung festgestellt wird – Schleifscheibe wechseln.

Eine Neuerung sind spezielle Untergrundhaftscheiben , wobei kein Wasser als Benetzungsmittel notwendig ist. Man beobachtet hier allerdings, dass durch Biegung des Papieres im Randbereich die Haftung nicht immer ausreichend ist. Ein Klemmring ist hier immer zu empfehlen.

Nach entsprechender Auswahl des Schleifpapiers (von grob nach fein) kann`s nun losgehen.

 

Zum Handling des Schleifens:

Hier der Grundsatz: Für ein gutes Ergebnis immer beide Hände nehmen – egal wie klein, oder unförmig der Schliff auch sein mag !

Man stellt sich nun locker und aufrecht vor den Schleifteller (auch während des Schleifvorganges) – das ließt sich vielleicht sehr banal , aber es gibt Mitarbeiter welche mit ganzem Körpergewicht lotrecht auf dem Schliff verharren. Andere stehen bücklings im 90°Winkel und befinden sich quasi auf Augenhöhe mit dem Schliff – so bitte nicht !

Bei Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn wird die Probe in Position 3 – 4 Uhr der Scheibe aufgesetzt. Sollte die Probe mal aus der Hand gleiten, fliegt diese vom Körper weg und dieses vermindert so natürlich die Verletzungsgefahr.

Die starke Hand sollte hier als „Schraubstock“ verwendet werden und hat nur (!) die Aufgabe den Schliff zu halten. Mit der anderen Hand erfolgt nun das leichte Andrücken des Schliffes senkrecht aufs Schleifpapier, egal ob mit einem,zwei, oder drei Fingern. So kann man sehr genau steuern an welcher Stelle der Abtrag mehr oder weniger erfolgen soll.

Beim Aufsetzen und während dem Schleifvorgang bitte niemals auf die hintere – dem Körper zugewandte – Schlifffläche drücken. Erstens erfolgt die Abrasion quasi an dieser Stelle von alleine, und zweitens ist die Gefahr gegeben, das sich das Papier vor dem Schliff aufwellt und die Probe mit ca. 50km/h den nächsten Einschlagkrater in der Wand verursacht.

Um eine gleichmäßige Schlifffläche beizubehalten, empfiehlt es sich die Schleifrichtung der Probe nach jedem Papierwechsel um 180° zu ändern. Man kann so am Schleifbild selber erkennen, ob Schleifriefen der vorherigen Körnung noch vorhanden sind (das sollen sie natürlich nicht), auch Abkantungen der Schlifffläche werden so besser egalisiert.

Ein Trocknen der Schlifffläche ist zwischen jedem Schleifschritt , gerade bei ferritischen Stählen zu empfehlen. Manche Proben setzten schneller Rost an als man denkt und diesen bekommt man mit feiner werdender Körnung immer schwieriger komplett entfernt. Ätzflecken oder Gefügeartefakte im Makro- oder Mikroschliff wären die Folge.

Nach dem letzten Schleifgang empielt es sich, die Probe mit Ethanol zu reinigen und mit einem Luftgebläse zu trocknen.

 

Präparation  Mikroschliff

Während eine Schleifpapierkörnung von 400 bis 800 für die Makropräparation in den meisten Fällen ausreicht, ist für den Mikroschliff das Vorschleifen erst ab Körnung  1000/1200 beendet. Je nach verwendetem Werkstoff noch feiner.

Die Präparation am Polierteller gestaltet sich nun in sofern anders, als dass man hier den Schliff aktiv bewegt. Wer bereits einen Schliff-Automaten gesehen hat , kann hier gegenläufig, kreisende Bewegungen beobachten. Dieses verhindert die sogenannte Kometenbildung (Schlierenbildung) auf der Polierfläche, und gewährleistet den besten Abtrag. In diesem Sinne sollte nun auch die manuelle Präparation erfolgen. Kreisende Bewegungen über die gesamte, oder nur in einem Viertel der Scheibe – je nach Platzverhältnis der Maschine, oder Größe des Schliffes.

Werkstoffabhängig ist es für eine gelungende Präparation unabdingbar sich Rat beim jeweiligen Präparationsmittel-Vertrieb einzuholen. Es gibt hier eine Vielzahl an verschiedenen Poliertüchern und Suspensionen, welche dem Präparationziel angepasst sind.

Beste Ergebnisse (bei den meisten Werkstoffen) erzielt man ebenso durch ein wiederholtes Polieren und Ätzen.