386 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
Basisdaten aus einer zweidimensionale Messung herangezogen werden [7]. Unschärfen ergeben
sich bei diesen Ansätzen dadurch, dass sich die im Grunde sehr komplexen, räumlichen
Strukturbeschreibungen — und Kenngrößen von einfachen Messungen an ebenen Flächen ableiten.
Hinzu kommt noch, dass sich übliche Größen der Metallzellen im Millimeterbereich befinden und
zu einer statistischen Absicherung der Ergebnisse große Flächen vermessen werden müssen. Dies
wirft das Problem auf, dass herkömmliche metallographische Methoden modifiziert werden
müssen, um eine effiziente und technisch machbare Methode zur Al-Schaumpräparaten für digitale
Bildverarbeitung zu haben.
Im Rahmen dieser Arbeit wird Al-Schaum des Typs Alulight untersucht [8]. Diese Schäume werden
nach dem Verfahren des Schäumens von pulvermetallurgischen hergestelltem Vormaterial
produziert [9,10].
2 Herstellung von metallographischen Präparaten aus Metallschaum und Aufnahmetechnik
von digitalen Bildern
Wie bereits kurz erläutert, müssen die klassischen metallographischen Methoden der
Schliffpräparation aufgrund der Spezifika der Struktur von Metallschäumen modifiziert werden.
Die im Vergleich zur Porengröße dünnen Zellwände können leicht während des Schleifprozesses in
den Porenraum hineingedrückt werden. Dies hat nicht nur zu Folge, dass die quantitativen
Messungen nicht den ursprünglichen Zustand der Proben repräsentieren, sondern auch, dass diese
Zellwände in den Poren verbleiben und zu Messartefakten führen.
2.1 Infiltration der Schaumproben mit Kunstharz
Bei dieser Methode wird das flüssiges Kunstharz (Araldit) über einen Anschnitt der Probe verteilt,
wodurch die Zellstruktur fixiert wird. Im Gegensatz zum Einbetten von kompakten, metallischen
Präparaten wird dabei aber kein Überdruck angewendet, sondern ein leichtes Vakuum angelegt, so
dass Luft aus den Poren entweichen und die Einbettmasse eindringen kann. Um einen guten
Füllgrad zu erreichen und gleichzeitig der eingeschlossen Luft ein Entweichen zu ermöglichen,
muss jedoch ein langsam aushärtendes Harz verwendet werden. Nach dem Aushärten des Harzes,
lässt sich, ein metallographischer Schliff mit Standardmethoden anfertigen (Bild 1). Der Vorgang
der Infiltration muss einige Male wiederholt werden, bis eine vollständige Füllung der Poren
erreicht wird, da sich oft neue Poren öffnen.
Der Vorteil dieser Präparationsmethode ist die hohe Schliffqualität, die für die quantitative
Beschreibung der dünnen Zellwände nötig ist. Im besonderen kann durch Einfärben der
Einbettmasse ein guter Kontrast zwischen Zellwänden und Poren erreicht werden. Diese Methode
ist sehr zeit- und kostenintensiv und kommt der Präparation von großen Probenquerschnitten nicht
entgegen
5 mm
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Bild 1: Aufnahme eines Randsegments einer präparierten Al-Schaumprobe, die nach der Methode
des Infiltrierens mit Kunstharz hergestellt wurde