Charakterisierung und Bewertung

Die Charakterisierung und Bewertung von Oberflächen mittels chemischer, elektrochemischer und struktureller Analysen liefert wertvolle Informationen über deren Beschaffenheit und Eigenschaften. Viele technische Eigenschaften und Funktionen wie z. B. Adhäsion, Benetzungsverhalten, Korrosion, Biokompatibilität, Reibung, Katalyse oder Aussehen hängen entscheidend von der chemischen und der morphologischen Struktur der äußersten Oberfläche des jeweiligen Materials ab. Eine Optimierung dieser Eigenschaften erfordert daher detaillierte Kenntnisse über die chemische Zusammensetzung und die topographischen Eigenschaften der Oberfläche.

Das Fraunhofer IFAM bietet sämtliche Prüf- und Testverfahren sowie akkreditierte Prüflabore u. a. für Werkstoffprüfung, Korrosionsprüfung, Lackprüfungen, Materialographie und Analytik.

Außerdem verfügt das Institut auch über Test- und Prüfmöglichkeiten unter einsatznahen Umgebungsbedingungen in List auf Sylt, am Leuchtturm »Alte Weser« auf der Hochseeinsel Helgoland und auf dem Brocken im Harz an. Zur anwendungsnahen Simulation von Vereisungsszenarien, z. B. für Luftfahrt- oder Windenergieanwendungen, steht ein Kältelabor mit integriertem Windkanal zur Verfügung.

Die Bewertung von Oberflächeneigenschaften wird durch verschiedene computergestützte Simulationsverfahren und aussagekräftige Prüf-und Testmöglichkeiten ergänzt.

Analytische und abbildende Techniken für die Oberflächencharakterisierung

Für eine umfassende Oberflächencharakterisierung steht den Experten der Oberflächen- und Nanostrukturanalytik am Fraunhofer IFAM ein breites Spektrum an analytischen und abbildenden Techniken zur Verfügung. So lassen sich beispielsweise mit der Photoelektronenspektroskopie (XPS), der Augerelektronenspektroskopie (AES) oder der Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (TOF-SIMS) detaillierte Informationen über die elementare und die molekulare Zusammensetzung der äußersten Oberfläche gewinnen. Mit abbildenden Techniken – angefangen vom Lichtmikroskop über das Rasterelektronenmikroskop (REM mit FIB-Option) und Rasterkraftmikroskop (AFM) bis zum Transmissionselektronenmikroskop (TEM) – können topographische und morphologische Strukturen in verschiedenen Skalen bis in molekulare Größenordnungen dargestellt werden.

»Chemical Processing« in der Luftfahrtindustrie nach Nadcap

Im Bereich der Luftfahrt bestehen zur Erfüllung der Sicherheitsanforderungen besondere Randbedingungen und Vorgaben hinsichtlich Verlässlichkeit, Reproduzierbarkeit und Nachvollziehbarkeit von Produktionsprozessen und Prüfverfahren. Um diesen Anforderungen vergleichbar gerecht zu werden, haben sich die zentralen Luftfahrtunternehmen, u. a. Airbus, Boeing, Bombardier, MTU und Rolls-Royce, seit 1990 im Rahmen des Nadcap-Programms (National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program) organisiert und einheitliche Randbedingungen und Voraussetzungen definiert.

Für Teile der Labore am Standort Bremen bestehen Anerkennungen als unabhängiges Prüflabor nach dem von der Luftfahrtindustrie geforderten Nadcap-System. In unserem Prüfportfolio sind die Salzsprühnebelprüfung (Korrosionsprüfung) nach DIN EN ISO 9227 sowie die Gitterschnittprüfung (Beschichtungsprüfung) nach DIN EN ISO 2409 nach der entsprechenden Nadcap-Akkreditierung »Chemical Processing« (CP) anerkannt. Damit ist das Fraunhofer IFAM als unabhängiges Labor dazu in der Lage, entsprechende Prüfungen im Bereich der Luftfahrt Nadcap-konform durchzuführen und dies zu bescheinigen. Dadurch können die Kunden des Fraunhofer IFAM die ermittelten Ergebnisse unmittelbar für die Entwicklung fliegender Materialien und Beschichtungen verwenden.

Mehr über die Nadcap-Anerkennung am Fraunhofer IFAM