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Simon Löhe
Metallograph, Leitung Labor-Services München
Experte für Schadensanalyse und Metallographie

Mail: simon.loehe@remove-this.gwp.eu
+49 8106 9941 17

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Dr. Ulrike Rantzsch
Leitung Labor-Services Leipzig

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Kristina Trenz

Staatl. gepr. Werkstoff- und Maschinenbautechnikerin, Leitung Labor-Services Saarland
Expertin Werkstoffprüfung

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Ilka Töpel
Labor-Services Leipzig
Oberflächenprüfungen

Mail: ilka.toepel@remove-this.gwp.eu
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White Papers

Warum GWP white papers? Der Geschäftsführer Dr. Nickl erklärt: „Wir sind ein werkstofftechnischer Komplettanbieter und mit unseren Bündel an Kompetenzen recht einzigartig. Unsere DNA ist Schäden analysieren, Produkt-Entwicklungen begleiten sowie die Qualität von Produkten durch Laboruntersuchungen sichern. GWP white papers werfen Schlaglichter auf aktuelle Themen in der Werkstoffwissenschaft und angrenzende Gebiete – lassen auch Sie sich von der Vielfalt und der Tiefe der Themen begeistern!“

FASSADENFARBE: WIRKSAMKEIT DER HITZEREFELEKTIERENDEN ZUSÄTZE

Im Sommer bewirken dunkle Fassadenanstriche oft ein ungewünschtes Aufheizen großer Flächen. Im Markt befinden sich Anstriche, die versprechen, die Hitze zu reflektieren. Die Wirksamkeit dieser Zuschlagstoffe/die Additivierung ermitteln wir in feldnahen Experimenten (eigene Methodenentwicklung) und stellen große Unterschiede fest.

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PHOTOKATALYSE AN NOx-BAUSTOFFEN

Im GWP-Gas-& Katalyse-Labor wurde ein photokatalytischer Reaktor zur Umweltkatalyse an Baustoffen entwickelt. Darin können Anstriche,  Pflastersteine und Dachziegel auf ihre katalytische Wirkung bezüglich Stickoxide und Ozon hin überprüft werden.
An Dachziegeln und an Außenanstrichen konnten wir NO-Abbauraten von 0 bis 96 % an diversen Proben messen. Ähnliche Experimente sind bezüglich Ozon, Kohlenwasserstoffen und Schwefeldioxid in diesem Reaktor möglich.

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UMWELTSIMULATION VON AIRBAG TREIBSTOFFEN

Airbag-Treibstoffe sind angewandte Chemie – und reaktive Mischungen als Pressling können altern. Der „TAKATA-Rückruf“ von Ammoniumnitrat-basierenden Treibstoffen zeigt die Notwendigkeit einer sicheren, praxisnahen Methode zur gerafften Alterung und damit zur Lebensdauerprüfung. Kennt man erst die Alterungsmechanismen – ermittelt durch umfangreiche Versuchsarten – so kann man systematisch eine Zeitraffung der Alterung entwickeln. Hier wird der Temperaturhub und das -niveau, der Wassergehalt des Treibstoffes, die relative Feuchte der Umgebungsluft, die eingesetzte Menge der Pyrotechnik, der „Atmungsraum“ sowie geeignete Gefäße und deren Abdichtung derart kombiniert, dass in optimal verkürzter Zeit die Alterung gerafft erfolgt. Aus diesen Daten resultieren Lebensdauermodelle und es sind Vorhersagen der voraussichtlichen Einsatzzeit in einer Klimazone möglich.

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WERKSTOFFTECHNISCHE UNTERSUCHUNG AN EINER 2-€-MÜNZE: INSTRUMENTELLE ANALYTIK

Zur Illustration einer Auswahl von GWP-Analysemethoden wird eine Zwei-€-Münze metallographisch, mikroskopisch und analytisch untersucht. Zu den Ergebnissen zählen die Analyse des Vollnickel-Kerns im Inneren der Münze, Diffusionszonen in dessen Randbereich, Oxidschichten und Korrosion im Fügespalt, Rückschlüsse auf Stanz- und Prägeverfahren sowie deren Einflüsse auf das metallographische Gefüge. Weiterhin wurden an der Oberfläche Überreste von Handcremes gefunden, die sich in den rauen Bereichen der Oberfläche festsetzten.

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AIRBAGANZÜNDER LEBENSDAUERPRÜFUNG

Die Ausfälle durch gebrochene Zünddrähte bei Airbaganzündern gaben Anlass zur Entwicklung einer Methode zur Bestimmung der mechanischen Belastbarkeit von freiliegenden Zünddrähten. Als Untersuchungsgegenstand wurden die gefügten, aber pyrotechnikfreien Anzünder gewählt, um an diesen Bauteilen Dauerschwingversuche durchführen zu können. Drei Methoden zur Wechselbelastung der dünnen Drähte wurden auf ihre Umsetzbarkeit hin experimentell überprüft. 

In diesem white paper erfahren Sie mehr über die Methoden und Ergebnisse dieser 5-monatigen Studie. 

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Titanzink auf dem Dach - Weißrostgefahr

Auf den Dächern wird eine Vielzahl an Werkstoffen – Metalle, Bitumen, Kunststoffe, Keramik – eingesetzt. Metalle lassen sich leicht verlegen und haben eine interessante Optik. Zink ist häufig eingesetzt, was am günstigen Preis, an der leichten Verarbeitung und an der Haltbarkeit liegt. Schäden treten erst an Zinkbahnen auf, seitdem der Dachaufbau komprimiert wird und stark hinterlüftete Bleche verunmöglicht werden. Schäden sind der typische Weissrost, der durch Beachtung einer kondenswasserfreien Rückseite zu vermeiden ist.

In diesem white paper zeigen wir Ursachen, Analysen und Abstellmaßnahmen gegen den Weissrost.

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Airbag Propellant Performance

Neben der chemischen Analyse des geborgenen Treibstoffes aus Gasgeneratoren ist es möglich die pyrotechnische Leistung von Gasgeneratoren durch unterschiedliche Methoden zu überprüfen. Druckmessungen in und an Gasgeneratoren sowie Messungen am Treibstoff selbst vermitteln ein umfangreiches Bild der pyrotechnischen Leistung bei verschiedenen Bedingungen. Auch die gas- und staubförmigen Emissionen aus dem Abbrand können quantifiziert werden; die Methode dafür ist akkreditiert nach DIN EN ISO 17025. Weitere physikalisch-chemische Charakterisieurnen zu den Formkörpern werden durchgeführt.

Mit Hilfe der Umweltsimulationen können Modelle life cycle entwickelt werden oder DDT (deflagration to detonation transition) untersucht werden.

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Mobile Raumluftfiltergeräte - Technologievergleich

Raumluftfiltergeräte können eine wichtige Infektionsschutzmaßnahme im Rahmen der Pandemievorsorge sein. Ein Vergleich der unterschiedlicher Modelle am Markt fällt aufgrund unterschiedlicher Entkeimungstechnologien, Lüfterleistung und resultiernder resultierender Strömung im Raum schwer.

Mittels des normierten Prüfverfahrens GWP AV384 [1] gelingt es der GWP Gesellschaft für Werkstoffprüfung die mikrobielle Leistung unterschiedlichster Geräte in einem Prüfraum vergleichen zu können [2]. Dieses Dokument beschreibt den Vergleich von Geräten folgender Wirkungsweisen: HEPA, H2O2 & UVC. Zudem wird ein Bewertungsschema zur Einstufung der Wirksamkeit der Geräte vorgestellt.

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Mikrobielle Leistung von Raumluftfiltergeräten

Raumluftfiltergeräte können eine wichtige Infektionsschutzmaßnahme im Rahmen der Pandemievorsorge sein. Der Vergleich unterschiedlicher Geräte fällt aufgrund unterschiedlicher Lüfterleistung, individuell resultierender Strömung und unterschiedlicher Entkeimungstechnologien schwer.

Dieses Dokument beschreibt die Entwicklung und Normierung eines Verfahrens zur Bestimmung der mikrobiellen Reinigungseffizienz in einem normierten Prüfraum. Zudem wurde ein technologie- und lüftungsleistungsunabhängiges Normierungsverfahren zum Vergleich unterschiedlicher Geräte anhand der Raumgröße mittels zweier Kennzahlen entwickelt.

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Computertomographie zur Charakterisierung von Tabletten

Die vorliegende Technische Mitteilung soll anhand einer Beispieluntersuchung die Charakterisierungsmöglichkeiten von Tabletten mittels computertomografischer Messung aufzeigen. Experimentell wurde eine große Probenanzahl an gealterten Airbag-Treibladungstabletten untersucht, welche durch Feuchte- und Temperatureinwirkung vom Originalzustand abweichen. Die feuchteempfindlichen Tabletten wurden unverzüglich luftdicht verschweißt, um ihren Alterungszustand zu konservieren. Die Proben wurden zerstörungsfrei in automatisierten Prozessen vermessen und hinsichtlich Form, Volumen und Dichte charakterisiert.

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Eigenspannungsmessung an gebrochener Getriebewelle

Diese technische Mitteilung soll anhand einer Beispieluntersuchung die werkstofftechnischen Charakterisierungsmöglichkeiten im Bereich der Eigenspannungsmessung aufzeigen.

In diesem Fall wurden an einer Getriebewelle die Spannungszustände an definierten Positionen röntgenografisch bestimmt.

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Eigenspannungsmessung: Tiefenverlaufsmessungen an einem Innenring eines Pendelrollenlagers

Diese technische Mitteilung soll anhand einer Beispieluntersuchung die werkstofftechnischen Charakterisierungsmöglichkeiten im Bereich der Eigenspannungsmessung aufzeigen.

In diesem Fall wurde der Tiefenverlauf der Eigenspannungen auf den Laufflächen eines Innenrings eines Pendelrollenlagers röntgenologisch bestimmt.

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Korrosion & Fraktographie: Bruchcharakterisierung an einer gerissenen Spritzguss-Kavität

Kundenseitig wurde ein Riss an einer Kavität festgestellt, ein Leck trat auf.
Auftragsgemäß sollte eine fraktographische Bewertung des Risses erfolgen um den vorliegenden Schadensmechanismus zu bestimmen.

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Methoden zur Gewinnung und Materialidentifikation von Partikeln

Bei dieser Technischen Mitteilung handelt es sich um eine Zusammenfassung der Methoden zur Gewinnung sowie Identifikation von Partikeln aus verschiedenen technischen Medien, welche in unserem Haus Anwendung finden. Es werden Möglichkeiten zur Isolation von Partikeln sowie Lösungsansätze zur Materialzuordnung und Charakterisierung dargestellt.

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Materialidentifikation von Partikeln

Im zum vorherigen Download gehörenden Demobericht finden Sie beispielhaft das Ergebnis einer Untersuchung von Partikeln in Öl mittels Rasterelektronenmikroskopie und Elementanalyse

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Tests on Airbags: Analysis of Pyrotechnical Performance, Gases, Dusts, Acoustics, Structures and Squibs

Failure analysis: To determine the cause of a failure the module is dismantled down to the glow bridge. Common failure sources are faulty assembly or missing components, possible moisture diffusion and corrosion plus welding methods and composite materials which are inadequate for long time utilization.

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Baustoffe und Schäden werkstofftechnisch untersucht: Bleche, Folien, Farben, Fasern, Wasser, Rohre

Schadensanalyse an diversen Baustoffen. Ziele, Ergebnisse und Bewertungen aus einer Hand.

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Klebelabor in der Praxis

leben wird oft als das Fügeverfahren des 21. Jahrhunderts bezeichnet. Einer der vielen Vorteile die dieses Verfahren bietet, ist dass es theoretisch jede Materialkombination miteinander verbinden kann. In der Praxis benötigt es hier jedoch weitreichende Untersuchungen, um herauszufinden welche Art Kombination aus Oberflächen-vorbehandlung und Klebstoff zum Ziel führt. In vielen Fällen sind solche Untersuchen aus Zeit- oder Kostengründen nicht möglich, so dass es zu Problemen mit den Klebverbindungen kommen kann. Die GWP hat in der Vergangenheit bereits bewiesen, dass sie sowohl im Schadensfall die haftungsstörende Komponente identifizieren als auch im Vorfeld Substrat/Klebstoff-Kombinationen testen und optimieren kann.

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Innovationsmanagement 4.0 – Positive Resonanz durch die Harmonisierung von interdisziplinären Innovationszyklen

Die raschen Veränderungen der menschlichen Kommunikation durch die Revolutionierung der elektronischen Medien erfordert zukünftig ein grundsätzliches Umdenken in der Organisation und Umsetzung des Entwicklungs- und Produktentstehungsprozesses. Auf Basis historisch, physikalisch und soziologisch belegter Erfolgskonzepten wird eine neue Vorgehensweise für den Umgang mit Innovationen und die qualitätsgesicherte Serienumsetzung neuer Technologien vorgestellt.

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Industrie-Schäden: Arbeitsweise des ALLIANZ-GWP Kooperationlabors

Hier erhalten Sie einen Überblick über die Arbeitsweise des ALLIANZ-GWP Kooperationlabor

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Abschätzung der Brandexposition und des Faserabbaus von faserverstärktem Kunststoff (CFK)

Diese Arbeit untersucht den Abbau von Kohlenstofffasern durch thermische Belastung wie etwa im Brandfall. Dazu wurde handelsüblicher faserverstärkter Kunststoff (CFK) hoher thermischer Belastung ausgesetzt sowie Brandschadensteile aus der Praxis untersucht. Dabei wurde das Abbauverhalten der Kohlenstofffasern über einen definierten Zeitraum beobachtet sowie auftretende Stäube analysiert.

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CFK-Stäube und Sicherheit: Materialwissenschaftliche Untersuchungen zur Abschätzung der Gefährdung von Mensch und Umwelt

CFK-Materialien werden zunehmend in der Luft- und Raumfahrt, sowie in der Automobilindustrie eingesetzt. Bei der Verarbeitung dieser CFK-Materialien treten Stäube auf, die eine Belastung für Mensch und Umwelt darstellen können. Es wurden verarbeitungstypische CFK-Stäube gesammelt und mittels Rasterelektronen-mikroskop, Bildverarbeitung, Andersen-Impaktor, XRD, TGA und DSC charakterisiert.

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Thermal analysis of six heat-reflective exterior paints on concrete under irradiation

Temperature measurements with six different exterior paints were performed with coated concrete bodies under standardized conditions.

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Ablagerungen einer durchkorrodierten Abgasleitung: REM/EDX- und XRD-Untersuchungen

Eine wassergekühlte Abgasleitung wurde durch Lochbildung undicht. Die Ablagerungen an beiden Seiten der Abgasleitung wurden mit EDX und XRD untersucht. Die Rußablagerungen im Inneren enthalten neben dem erwarteten Kohlenstoff auch die Eisenoxide Goethit und Hämatit. Formeln einfügen Die Ablagerungen im Außenbereich enthalten die Eisenoxide Hämatit, Magnetit und Kalk in Form von Kalzit.
Welche Schlüsse kann man ziehen?

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Photovoltaik-Module: Brandversuche mit Gas- & Staubanalytik

Auftragsgemäß wurden Brandversuche an Solarstrommodulen bei verschiedenen Temperaturen und unter verschiedenen Atmosphären durchgeführt.
Ziel der Untersuchung war die Ermittlung der Schwermetallkonzentrationen, hier insbesondere der RoHS-relevanten Stoffe. Hier fassen wir dazu die wichtigsten Ergebnisse zu DEMO-Zwecken zusammen.

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Charakterisierung von Batterien

Für Batterien, hier insbesondere Li-Ionen-Zellen des Typs „18650“, stehen in der GWP umfassende Untersuchungsmethoden zur Verfügung, die hier an Beispielen demonstriert werden sollen. Neben der Analyse des elektrischen Verhaltens (z.B. Kapazität oder Lebensdauer) kann auch die Bauart, Chemie und Funktionsweise einer solchen Batterie analysiert werden.

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Korrosionsschaden an Bierlagertanks

An den aus dem Tank entnommenen Proben B1, C1 und D1 (1.4301 spezifiziert) wurden zur genauen, redundaten Bestimmung der Elementzusammensetzung jeweils eine RFA-, eine OES- und eine ICP-Analyse vorgenommen. Desweiteren wurde der α-Anteil der Proben röntgenografisch bestimmt, sowie eine metallografische Untersuchung des Gefüges vorgenommen.

  • Die mit der ICP gemessenen Ni-Werte liegen außerhalb der in der Spezifikation eines 1.4301 festgelegten Werte.
  • Die Innenseiten der Proben weisen einen α-Anteil auf, der wesentlich höher ist, als auf den Außenseiten.
  • Die metallografische Untersuchung  zeigt,  dass der durch die Kaltverformung induzierte  Martensit  im gesamten Probenquerschnitt vorhanden ist. Im Bereich der Innenoberfläche ist der Verformungsmartensit höher konzentriert, an der äußeren Oberfläche  ist er dagegen wenig vorhanden. 

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AIRBAG-EMISSIONEN: DIE QUANTIFIZIERUNG VON GASE, STÄUBE UND AKUSTIK

Die Emissionen von Rückhaltesystemen - Gase, Stäube und Akustik - werden in der Industrie mit allgemein anerkannten Methoden wie AKZV01, SAEJ1794 und USCAR quantifiziert. Dieser Bericht gibt einen Überblick über die Hintergründe der angewandten Analysemethoden und kommentiert die vorgegebenen engen Spezifikationen auf der Grundlage von 30 Jahren Erfahrung in der Emissionsprüfung.

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