Als wichtiger Schritt vor der Materialhärteprüfung oder metallografischen Analyse dient das Probenschneiden dazu, Proben mit geeigneten Abmessungen und guter Oberflächenbeschaffenheit aus Rohmaterialien oder Bauteilen zu gewinnen. Dies bildet eine zuverlässige Grundlage für nachfolgende metallografische Analysen, Leistungsprüfungen usw. Fehler beim Schneiden können zu Problemen wie Rissen, Verformungen und Überhitzungsschäden an der Probenoberfläche führen und die Genauigkeit der Prüfergebnisse direkt beeinträchtigen. Daher sollten wir den folgenden Schlüsselelementen besondere Aufmerksamkeit widmen:
1. Auswahl der Schneidklingen/Trennscheibe
Für unterschiedliche Materialien werden jeweils passende Schneidklingen/Trennscheiben benötigt:
Für Eisenmetalle (wie Stahl und Gusseisen) werden üblicherweise kunstharzgebundene Aluminiumoxid-Schneidscheiben verwendet, die eine mittlere Härte und gute Wärmeableitung aufweisen und Funkenbildung und Überhitzung beim Schneiden reduzieren können.
Nichteisenmetalle (wie Kupfer, Aluminium, Legierungen) sind weich und haften leicht an der Klinge. Diamanttrennscheiben oder feinkörnige Siliziumkarbidtrennscheiben müssen verwendet werden, um ein „Einreißen“ der Probenoberfläche oder Rückstände zu vermeiden;
Bei spröden Werkstoffen wie Keramik und Glas sind hochharte Diamanttrennscheiben bzw. -trennscheiben erforderlich, und die Vorschubgeschwindigkeit sollte während des Schneidens kontrolliert werden, um ein Absplittern der Probe zu verhindern.
2. Bedeutung vonKlemmen
Die Funktion der Klemme besteht darin, die Probe zu fixieren und die Stabilität während des Schneidens zu gewährleisten:
-Bei Proben mit unregelmäßigen Formen sollten verstellbare Klemmen oder Spezialwerkzeuge verwendet werden, um Maßabweichungen durch das Rütteln der Probe während des Schneidens zu vermeiden;
-Bei dünnwandigen und schlanken Teilen sollten flexible Klemmen oder zusätzliche Stützkonstruktionen verwendet werden, um eine Verformung der Probe durch zu hohe Schnittkräfte zu verhindern;
-Der Kontaktbereich zwischen der Klemme und der Probe sollte glatt sein, um Kratzer auf der Probenoberfläche zu vermeiden, die die nachfolgende Beobachtung beeinträchtigen könnten.
3. Rolle der Kühlschmierstoffe
Die Verwendung eines angemessenen und geeigneten Kühlschmierstoffs ist entscheidend für die Schadensminimierung:
-Kühlwirkung: Es führt die beim Schneiden entstehende Wärme ab und verhindert so Gewebeveränderungen der Probe aufgrund hoher Temperaturen (wie z. B. die „Ablation“ von Metallwerkstoffen).
-Schmierwirkung: Es verringert die Reibung zwischen Schneidklinge und Probe, senkt die Oberflächenrauheit und verlängert die Lebensdauer der Schneidklinge;
-Spanabfuhr: Die beim Schneiden entstehenden Späne werden rechtzeitig weggespült, wodurch verhindert wird, dass Späne an der Probenoberfläche haften bleiben oder das Schneidmesser verstopfen, was die Schnittgenauigkeit beeinträchtigen könnte.
Im Allgemeinen wählt man je nach Werkstoff ein wasserbasiertes Schneidöl (mit guter Kühlleistung, geeignet für Metalle) oder ein ölbasiertes Schneidöl (mit starker Schmierfähigkeit, geeignet für spröde Werkstoffe).
4. Angemessene Einstellung der Schnittparameter
Parameter entsprechend den Materialeigenschaften anpassen, um Effizienz und Qualität in Einklang zu bringen:
-Vorschubgeschwindigkeit: Bei Materialien mit hoher Härte (wie z. B. hochkohlenstoffhaltigem Stahl und Keramik) sollte die Vorschubgeschwindigkeit reduziert werden, um eine Überlastung des Schneidmessers oder eine Beschädigung der Probe zu vermeiden; bei weichen Materialien kann die Vorschubgeschwindigkeit entsprechend erhöht werden, um die Effizienz zu steigern;
-Schnittgeschwindigkeit: Die Umfangsgeschwindigkeit des Schneidblatts sollte der Härte des Materials angepasst sein. Beispielsweise beträgt die üblicherweise für das Schneiden von Metall verwendete Umfangsgeschwindigkeit 20-30 m/s, während für Keramik eine geringere Geschwindigkeit erforderlich ist, um die Stoßbelastung zu reduzieren;
-Kontrolle der Zufuhrmenge: Durch die automatische X-, Y- und Z-Steuerungsfunktion des Geräts wird eine präzise Zufuhr erreicht, um Oberflächenrisse der Probe durch eine zu große Zufuhrmenge zu vermeiden.
5. Hilfsfunktion der Geräte
-Die vollständig umschlossene, transparente Schutzabdeckung isoliert nicht nur Schmutz und Lärm, sondern ermöglicht auch die Echtzeitbeobachtung des Schneidvorgangs und die rechtzeitige Erkennung von Anomalien;
-Der 10-Zoll-Touchscreen ermöglicht die intuitive Einstellung der Schnittparameter und arbeitet mit dem automatischen Zuführungssystem zusammen, um standardisierte Arbeitsabläufe zu realisieren und menschliche Fehler zu reduzieren;
-Die LED-Beleuchtung verbessert die Sichtbarkeit und ermöglicht eine zeitnahe Beurteilung der Schnittposition und des Oberflächenzustands der Probe, um die Genauigkeit des Schnittendpunkts zu gewährleisten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass beim Probenschneiden ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Präzision und Materialschutz angestrebt werden muss. Durch die sinnvolle Abstimmung von Ausrüstung, Werkzeugen und Parametern wird eine gute Grundlage für die nachfolgende Probenvorbereitung (wie Schleifen, Polieren und Korrosionsprüfung) und -prüfung geschaffen, wodurch letztendlich die Authentizität und Zuverlässigkeit der Materialanalyseergebnisse gewährleistet wird.
Veröffentlichungsdatum: 30. Juli 2025
