SparkCCD7000 Spark Direktablese-Spektrometer zur Elementanalyse kleiner Automobilteile

Durch den Einsatz des SparkCCD7000 Direktablese-Spektrometers in Kombination mit einer 4 mm Bornitrid-Dichtung erreichen wir die präzise und schnelle Bestimmung mehrerer Elemente in kleinen Automobilbauteilen aus Kohlenstoffstahl und Edelstahl. Die Daten erfüllen die relevanten Anforderungen an die Datengenauigkeit in internationalen und nationalen Normen und entsprechen vollständig den Prüfanforderungen für kleine Metallbauteile aus Kohlenstoffstahl und Edelstahl.

Das SparkCCD7000 Spark Direct Reading Spectrometer nutzt einen hochauflösenden linearen CCD-Detektor für die Vollspektrum-Abtastung und eignet sich daher ideal für die Elementanalyse verschiedener Metallproben. Es ist nur ein Drittel so groß wie herkömmliche Funkenspektrometer mit Photomultiplier-Detektoren und ermöglicht die einfache Integration neuer Analyseelemente oder Probenmaterialien direkt vor Ort – ohne Hardware-Upgrade. Die volldigitale Anregungslichtquelle mit stufenlos einstellbarer Anregungsenergie und -frequenz ermöglicht die präzise Bestimmung der chemischen Zusammensetzung mehrerer Elemente in Kohlenstoffstahl und Edelstahl. Das Gerät ist für verschiedene Materialien geeignet und findet breite Anwendung in der Produktionsprozesskontrolle und der Endproduktprüfung in Zentrallaboratorien der Nichteisenmetall-, Metallurgie-, Gießerei-, Maschinenbau- und Metallverarbeitungsindustrie.

Probenvorbereitung und Versuchsbedingungen

Laborumgebung: Temperatur 23,2 °C, relative Luftfeuchtigkeit: 32 %

Argongas: hochreines Argon (Reinheit ≥ 99,999 %), Durchflussrate 9 l/min

Ausrüstung zur Probenvorbereitung: Feile oder Schleifpapier, Körnung 240; Schleifscheibe, Körnung 40

Die Probe wird mit einer Feile oder Schleifpapier bearbeitet, um Oberflächenoxide oder andere Verunreinigungen zu entfernen. Anschließend wird die Oberfläche mit einem staubfreien Tuch und absolutem Ethanol gereinigt, um eine ebene und saubere Probenoberfläche zu erzielen, die den Anforderungen der Spektralanalyse entspricht.

Tabelle 1: Typische Parametereinstellungen für die Instrumentenanalyse

Argon-Gasdruck	0,5 MPa
Vorzündungsfrequenz	500 Hz
Integrationsfrequenz	500 Hz

Kurventyp

Wir können Kalibrierkurven für verschiedene Analysematerialien individuell an die Bedürfnisse des Anwenders anpassen und die Genauigkeit der Analyseergebnisse durch Matrixkorrektur und Korrektur von Fremdelementen gewährleisten. Für die Analyse der meisten unbekannten Proben genügt es, die Kurve mit der am Gerät angebrachten Driftkorrekturprobe zu standardisieren. Bei einigen unbekannten Proben ist zudem eine Typkalibrierung erforderlich, um den Einfluss großer Unterschiede in metallurgischen Prozessen, innerer Struktur, Aggregatzustand usw. zwischen den zur Erstellung der Kalibrierkurve verwendeten Standardproben und den tatsächlichen Proben des Kunden zu eliminieren. Für die Typkalibrierung werden Standardproben mit einer chemischen Zusammensetzung ausgewählt, die der der tatsächlichen Proben des Kunden möglichst genau entspricht. Dies ermöglicht eine präzise nachfolgende Analyse.

Typische Anwendungsfälle

Abbildung 2: Vom Kunden hergestellte Muster kleiner Automobilteile

I. Kohlenstoffstahlproben

Nachfolgend sind die Wiederholbarkeitsprüfungsdaten der hergestellten Kohlenstoffstahlbolzenproben aufgeführt; Einzelheiten finden Sie in den Tabellen 2 und 3.

Tabelle 2 Wiederholbarkeitsdaten von Kohlenstoffstahlbolzenproben

Tabelle 3 Wiederholbarkeitsdaten von Kohlenstoffstahlbolzenproben (Fortsetzung)

Nachfolgend sind die Genauigkeitsprüfdaten von Kohlenstoffstahl-Standardproben aufgeführt; Einzelheiten finden Sie in Tabelle 4.

Tabelle 4 Genauigkeitsdaten der Kohlenstoffstahl-Standardprobe JZK13-221

II. Edelstahlproben

Nachfolgend sind die Daten der Wiederholbarkeitsprüfung von vom Kunden hergestellten Edelstahl-Sicherungsringproben aufgeführt; Einzelheiten finden Sie in den Tabellen 5 und 6.

Tabelle 5 Wiederholbarkeitsdaten von Edelstahl-Sicherungsringproben

Tabelle 6 Wiederholbarkeitsdaten von Edelstahl-Sicherungsringproben (Fortsetzung)

Nachfolgend sind die Daten des Wiederholbarkeitstests von Edelstahl-Huhnmutternproben aufgeführt, die vom Kunden hergestellt wurden; Einzelheiten finden Sie in den Tabellen 9 und 10.

Tabelle 9 Wiederholbarkeitsdaten von Edelstahl-Huhnmutternproben

Tabelle 10 Wiederholbarkeitsdaten von Edelstahl-Eichelmutternproben (Fortsetzung)

Nachfolgend sind die Genauigkeitsprüfdaten von Edelstahl-Standardproben aufgeführt; Einzelheiten finden Sie in den Tabellen 11 und 12.

Tabelle 11 Genauigkeitsdaten der Edelstahl-Standardprobe YSBS11379a-2008

Tabelle 12 Genauigkeitsdaten der Edelstahl-Standardprobe YSBS11379a-2008 (Fortsetzung)

Aus den oben genannten experimentellen Daten geht hervor, dass das SparkCCD7000 Direktablese-Spektrometer hervorragende Leistungen erbringt. In Kombination mit einer 4 mm Bornitrid-Dichtung ermöglicht es die präzise und schnelle Analyse kleiner Proben aus Kohlenstoffstahl und Edelstahl. Die Daten sind stabil und zuverlässig, und die Präzision entspricht den vorgegebenen Normen und erfüllt somit die Anwendungsanforderungen der Kunden. Das Gerät findet bereits breite Anwendung in der Rohmaterialprüfung, Bauteilanalyse und Produktentwicklung in der Nichteisenmetallurgie, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, dem Schiffbau, dem Maschinen- und Anlagenbau, dem Baumaschinenbau, der Elektronik und Elektrotechnik, im Bildungsbereich, in der Forschung und Lehre sowie in weiteren Bereichen.