Einbetten und Einbettmittel in der Metallographie
Was ist Einbetten?
In der Materialographie werden Proben in der Regel nach dem Trennen eingebettet: Hierzu wird die Probe in einem Behälter mit einem Einbettmittel übergossen, sodass sie zunächst nicht mehr greifbar ist. Bei der Probenpräparation macht das Einbetten einer Probe zur weiteren Untersuchung vieles einfacher:
- Die Probe lässt sich besser handhaben, besser greifen
- Die Probenoberfläche ist durch Einbetten geschützt
In welchen Fällen sollte man Proben einbetten?
Die Fixierung einer Probe durch Kalteinbetten oder Warmeinbetten empfiehlt sich,
- bei unhandlichen Proben mit kleinen oder komplizierten Abmessungen
- bei weichem, sprödem, brüchigem oder porösem, also empfindlichem Probematerial
- wenn mehrere Proben in einem einzigen Schliff zusammengefasst werden sollen
- bei der Untersuchung von Randzonen mit Beschichtungen wie zum Beispiel Nitrier-, Hartstoff-, Plasmaspritz- oder Farbschichten
- für die Weiterbearbeitung mit halb- oder vollautomatischen Schleif- und Poliergeräten, Führung in Probehaltern, gleichbleibender Größe, d.h. der Probendurchmesser wird eingestellt.
Was ist Kalteinbetten?
Das Kalteinbetten geschieht unter Zuhilfenahme von Kalteinbettmitteln aus Harz und Härter (meist zwei Komponenten). Die Kriterien sind neben Härte und Abriebfestigkeit vor allem Schrumpfung, Aushärtung (Topfzeit) und exotherme Wärmeentwicklung. Die Probe wird in eine Form gelegt. Die genauen Gewichts- oder Volumenteile der zwei oder drei Komponenten werden sorgfältig abgemessen. Dann werden sie ausgiebig durchmischt und über die Probe gegossen.
Was ist Warmeinbetten?
Das Warmeinbetten erfolgt unter Druck und Temperatur (150º C bis 180º C) in einer Warmeinbettpresse, wobei Druck vom Pressformdurchmesser abhängt. Die Probe wird in die Einbettpresse gelegt und das Einbettmittel zugegeben. Danach wird die Probe unter Anwendung von Wärme und Druck eingebettet. 2 Arten von Einbettmitteln stehen zur Verfügung:
- Warmaushärtende Kunstharze, auch Duroplaste genannt, härten bei erhöhten Temperaturen aus.
- Thermoplastische Kunstharze erweichen bei erhöhten Temperaturen oder schmelzen, sie härten während der Abkühlphase aus.
Welches Einbettmittel ist das Richtige?
Die Kriterien für das jeweils anzuwendende Einbettmittel beim Warmeinbetten oder Kalteinbetten sind Härte, Abriebfestigkeit, Schrumpfung und chemische Beständigkeit. Soll eine Probe zum Beispiel vakuuminfiltriert werden, weil sie sehr porös ist, empfehlen sich Epoxidharze. Soll die Werkstoffprobe beim Kalteinbetten eine bestimmte Temperatur nicht überschreiten, weil sie sich sonst verändert, ist auch hier ein Einbettmittel mit sehr geringer Aushärtetemperatur (Polymerisationstemperatur) wie zum Beispiel Epoxidharz (PT < 30°C) zu empfehlen.
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