Schleifen und Polieren

Ziele der Präparation

Unabhängig von den gewünschten Ergebnissen werden mit jeder Präparation immer folgende Ziele verfolgt:

 

• Erhalt aller Gefügebestandteile
• Oberfläche ohne Riefen und Verformungen
• Keine Fremdpartikeln in der Probenoberfläche
• Plane, hoch reflektierende Oberfläche
• Geringstmögliche Kosten pro Probe
• Vollständige Reproduzierbarkeit der Präparation

Grundsätzlich besteht die mechanische Präparation von Proben darin, mithilfe von Schleifpartikeln mit immer feiner werdender Körnung einen Materialabtrag an einer Oberfläche zu erreichen, bis diese den gewünschten Anforderungen entspricht.

Für den Materialabtrag stehen drei Techniken zur Verfügung: Schleifen, Polieren und Läppen. Sie unterscheiden sich durch unterschiedlich starke Verformung der Probenoberflächen während der Bearbeitung.

Schleifen und Polieren in der Praxis

Das Ziel der materialographischen Probenpräparation ist die Darstellung des wahren Gefüges einer Probe, gleichgültig, ob es sich dabei um Metall, Keramik, Sinterkarbid oder einen anderen festen Werkstoff handelt.

Am einfachsten wird dies mit einer systematischen Präparationsmethode erreicht. Besteht die Aufgabe darin, denselben Werkstoff regelmäßig im selben Zustand zu untersuchen, sollte dabei immer dasselbe Ergebnis erzielt werden. Das bedeutet reproduzierbare Präparationsergebnisse.

Für die Probenpräparation der meisten Werkstoffe gelten bestimmte Grundregeln. Unterschiedliche Materialien mit vergleichbaren Eigenschaften wie Härte oder Duktilität reagieren ähnlich, sodass sie mit denselben Verbrauchsmaterialien präpariert werden können. Aus diesem Grund werden alle Werkstoffe anhand ihrer Eigenschaften in das Metalogram aufgenommen und nicht entsprechend ihrer Werkstoffgruppe.

Präparationszeit von 60 auf 11 Minuten verkürzt

Wahl der Präparationsmethode

Im Metalogram sind Werkstoffe anhand ihrer physikalischen Eigenschaften, genauer gesagt Härte und Duktilität, dargestellt. 

• Härte: Härte ist die am einfachsten zu bestimmende Eigenschaft, ist aber für die Wahl der geeignetsten Präparationsmethode nicht aussagekräftig genug.
• Duktilität: Die plastische Verformung eines Werkstoffs ist ein wichtiger Parameter beim Schleifen und Polieren. Anhand der Duktilität ist eine Aussage über die Reaktion eines Werkstoffs auf einen mechanischen Abtrag möglich.

Die X-Achse repräsentiert die Härte nach Vickers (HV). Die Werte sind nicht linear dargestellt, da die Auswahl an Präparationsmethoden für weichere Werkstoffe größer ist als für härtere. Die Form des Metalograms ergibt sich aus der Tatsache, dass weichere Werkstoffe im Allgemeinen zäher und härtere Werkstoffe im Allgemeinen spröder sind.

Wahl der Präparationsmethode

1. Zunächst wird die Härte auf der X-Achse gesucht.

2. Dann wird die entsprechende Duktilität darüber oder darunter auf der Y-Achse gefunden. Im Gegensatz zur Härte lässt sich die Duktilität nicht ohne Weiteres mit einem bestimmten Wert angeben.

3. Deswegen sollte die Duktilität anhand eigener, zurückliegender Erfahrungen auf der Y-Achse gefunden werden, was eine gewisse Erfahrung mit dem Werkstoff voraussetzt.

METALOGRAM-METHODEN

Das Metalogram wurde für zehn Präparationsmethoden entwickelt. Die Methoden A bis G decken den gesamten Werkstoffbereich ab und ergeben Proben mit besten Ergebnissen. Darüber hinaus umfasst das Metalogram auch drei Kurzmethoden, X, Y und Z, mit denen schnell zufriedenstellende Proben hergestellt werden.

Bestimmte Werkstoffe, wie Verbundwerkstoffe, Beschichtungen oder Werkstoffe aus mehreren Phasen oder Bestandteilen, lassen sich nur schwer in das Metalogram einordnen. In diesen Fällen sind die folgenden Regeln bei der Wahl der geeignetsten Präparationsmethode hilfreich:

• Hauptbestandteil Die gewählte Methode muss immer für den Hauptbestandteil des Werkstoffs geeignet sein.
• Artefakte Proben müssen nach jedem Schritt auf Artefakte hin geprüft werden. Falls solche Artefakte auftreten, bietet die Fehlersuche und -behebung wertvolle Tipps. Die am häufigsten auftretenden Artefakte sind fehlende Randschärfe, Reliefs, Ausbrüche und Porosität.

Präparationsparameter

Jede Präparationsmethode umfasst einen sorgfältig abgestimmten Satz Parameter für ein Schleif- oder Polierverfahren. Diese Parameter sind nachstehend kurz erläutert.

Schmiermittel

Schmiermittel werden in Abhängigkeit von der Art des Werkstoffs und der Präparationsstufe eingesetzt. Je nach Flüssigkeitseigenschaften zeigen sie eine unterschiedlich hohe Kühl- und Schmierwirkung.

Dünnflüssige Schmiermittel beispielsweise haben eine hohe Kühlwirkung, aber nur eine geringe Schmierfunktion. Es gibt spezielle Schmiermittel zum Polieren von weichen und zähen Werkstoffen, Schmiermittel auf Alkohol- oder Wasserbasis und vieles mehr.

Schmier- und Kühlwirkung werden genau auf die Art des Werkstoffs und die für die Präparation verwendete Schleif- oder Polierscheibe abgestimmt. Als Faustregel gilt, dass weichere Werkstoffe mehr Schmiermittel verlangen, um Beschädigungen zu vermeiden, aber dafür weniger Schleifmittel, da dieses nicht so schnell seine Wirkung verliert. Harte Werkstoffe wiederum verlangen weniger Schmiermittel, aufgrund des höheren Verbrauchs aber deutlich höhere Schleifmittelmengen. Nur wenn die Menge an Schmiermittel genau auf die gewählte Methode abgestimmt ist, lassen sich optimale Ergebnisse erzielen.

Poliertücher sollten feucht, aber nicht nass sein. Ist die Menge an Schmiermittel zu hoch, wird Schleifmittel von der Scheibe gespült und sammelt sich in einer zunehmend dickeren Schicht zwischen Probe und Scheibe an. Dadurch wird der Materialabtrag deutlich reduziert.

All-In One-Diamantsuspensionen enthalten sorgfältig aufeinander abgestimmte Schmier- und Kühlmittel, um die jeweilige Präparationsmethode zu optimieren.

Fehlersuche und -behebung – Schleifen und Polieren

Beim Schleifen und Polieren gilt es, einige Grundregeln zu beachten:

• Die besten Präparationsergebnisse mit einem bestimmten Werkstoff lassen sich nur mithilfe einer Präparationsmethode gemäß dem Metalogram erzielen.
• Bei der ersten Präparation eines bestimmten Werkstoffs muss die Probe nach jedem Schritt unter dem Mikroskop untersucht werden, um mögliche Artefakte schneller zu entdecken.
• Vor Beginn des nächsten Schritts ist sicherzustellen, dass alle im vorigen verursachten Beschädigungen, wie Kratzer, Ausbrüche oder eingebettete Schleifkörner, vollständig entfernt sind. Andernfalls können Artefakte aus einem früheren Schritt in der Endoberfläche erscheinen und es wäre unmöglich festzustellen, in welchem Schritt sie entstanden sind. Eine Methode kann aber nur dann verbessert werden, wenn bekannt ist, in welchem Schritt Artefakte auftreten.
• Die Präparationszeit muss so kurz wie möglich gehalten werden. Eine zu lange Präparationszeit führt zur Verschwendung von Verbrauchsmaterialien und kann sogar die Probe beschädigen, beispielsweise durch abgerundete Ränder, Kometenschweife oder Reliefs.
• Ein neues Poliertuch oder eine neue Schleifscheibe muss möglicherweise erst kurz „eingefahren“, abgerichtet oder gereinigt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Referenzbericht Vermeidung von halbmondförmigen Kratzern nach dem Schleifen bei Uddeholm AB

Fehlersuche und -behebung – Kratzer

• Kratzer sind Riefen in der Oberfläche einer Probe, die von den Spitzen der Schleifmittel erzeugt werden.
• Nach dem PG ist darauf zu achten, dass die Oberfläche aller Proben in einer Probenhalterscheibe dasselbe Riefenmuster auf der gesamten Oberfläche zeigt.
• Falls erforderlich muss das PG wiederholt werden.
• Um zu vermeiden, dass die Schleif-/Polierfläche durch große Schleiftpartikel aus vorhergehenden Schritten verunreinigt wird, werden Proben und Probenhalterscheiben nach jedem Schritt sorgfältig gereinigt.
•  Wenn am Ende eines Schleifeschritts immer noch Kratzer von dem vorhergehenden Schritt vorhanden sind, sollte als erste Maßnahme die Präparationszeit um ein Viertel bis die Hälfte verlängert werden. Falls dies nicht hilft, das Expertensystem verwenden.

Fehlersuche und -behebung – Verschmieren

Die plastische Deformation größerer Probenbereiche wird auch als Verschmieren bezeichnet. Dabei wird Material nicht abgetrennt bzw. abgetragen, sondern über die Oberfläche verteilt. Das Verschmieren ist die Folge einer falschen Anwendung von Schleifmittel, Schmiermittel, Poliertuch oder einer Kombination davon, sodass das Schleifmittel stumpf wirkt. Drei Möglichkeiten zum Verhindern von Verschmieren:

• Schmiermittel: Schmiermittelmenge überprüfen und, falls erforderlich, erhöhen, da das Verschmieren häufig eine Folge von zu wenig Schmiermittel ist.
• Poliertuch: Aufgrund der hohen Elastizität des Poliertuchs kann Schleifmittel tief in das Tuch eingedrückt werden und so seine Wirkung nicht entfalten. Poliertuch mit geringerer Elastizität wählen.
• Schleifmittel: Die Korngröße der Diamanten ist möglicherweise zu klein, sodass die Partikel kein Material abtragen können. Größere Korngröße wählen.

Fehlersuche und -behebung – Verfärbungen

• Verfärbungen treten häufig nach dem Reinigen und Ätzen von Proben auf.
• Aus einem Spalt zwischen Probe und Einbettmittel kann Wasser, Alkohol oder Ätzmittel auslaufen.
• Bereiche auf der Probenoberfläche können verfärbt sein, was die Untersuchung schwierig oder sogar unmöglich gestaltet.
• Proben unmittelbar nach jeder Präparationsstufe reinigen und trocknen.
• Druckluft zum Trocknen von Proben nach dem Endpolieren vermeiden, da Druckluft Öl oder Wasser enthalten kann.
• Nach OP kann bei nicht ordnungsgemäßer Reinigung ein weißer Film auf der Probenoberfläche zurückbleiben.

Verfügt das Poliergerät nicht über ein automatisches Spülen mit Wasser nach dem Oxidpolieren, das Poliertuch in den letzten 10 Sekunden der OP-Stufe mit Wasser spülen, um Proben und Poliertuch zu reinigen.

• Zum Reinigen von Proben kein heißes Wasser verwenden, da heißes Wasser aggressiver ist als kaltes Wasser und dadurch das anschließende Ätzen verstärkt wird.
• Proben niemals unter normalen Raumbedingungen stehen lassen, da sie durch Feuchtigkeit angegriffen werden können. Wenn Proben über einen längeren Zeitraum aufbewahrt werden sollen, diese in einen Exsikktator stellen.

 

Fehlersuche und -behebung – Verformung

Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Verformungen:  elastisch und  plastisch. Eine elastische Deformation verschwindet, sobald die angelegte Last entfernt ist. Eine plastische Deformation, die auch als Kaltverformung bezeichnet wird, kann zu oberflächennahen Defekten nach dem Schleifen, Läppen oder Polieren führen. Eine plastische Restdeformation kann erst nach dem Ätzen erkannt werden.

Hier werden nur die Verformungen besprochen, die während der Präparation entstehen können. Arbeitsschritte vor der Präparation, wie Biegen, Ziehen und Dehnen, werden nicht berücksichtigt, da diese durch eine Änderung der Präparationsmethode weder verändert noch verbessert werden können.

• Verformungen sind Artefakte, die erst nach dem (chemischen, physikalischen und auch optischen) Ätzen sichtbar werden.
•  Falls eine Linie, die vorläufig als Deformation eingestuft wird, vor dem Ätzen im Hellfeld erkennbar ist, zuerst mithilfe der Erläuterungen im Abschnitt  Kratzer  versuchen, die Präparationsmethode zu verbessern.

Fehlersuche und -behebung – Kantenabrundung

Bei einer Polierfläche mit hoher Elastizität erfolgt der Materialabtrag sowohl an der Oberfläche als auch an den Seiten der Probe. Dieses Phänomen wird als Kantenabrundung bezeichnet und tritt bei eingebetteten Proben immer dann auf, wenn die Verschleißrate des Einbettmittels höher ist als die des Probenwerkstoffs. Die Probe muss nach jeder Stufe auf diesen Fehler hin überprüft werden, um eventuell erforderliche Veränderungen der Präparationsmethode vorzunehmen.

Fehlersuche und -behebung – Relief

Material wird aufgrund der unterschiedlichen Härte bzw. Verschleißrate aus verschiedenen Phasen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit abgetragen. 

Eine Reliefbildung wird normalerweise erst zu Beginn des Polierens bemerkt. Deswegen ist es wichtig, die Präparation mit einem Schleifmittel zu beginnen, mit dem eine möglichst große Planheit der Probe erzielt wird. Die besten Ausgangsbedingungen werden mit MD-Largo beim Feinschleifen von Werkstoffen mit einer Härte von weniger als 150 HV und mit MD-Allegro beim Feinschleifen von Werkstoffen mit einer Härte von mindestens 150 HV erreicht.

• Die beste Wahl für das Planschleifen von möglichst planen Proben ab Beginn der Präparation ist das Diamantschleifen.
• Mit MD-Largo bzw. MD-Allegro wird die beste Planheit beim Feinschleifen erreicht.
• Bei der Vermeidung einer Reliefbildung sind Präparationszeit und Wahl des Poliertuchs die wichtigsten Parameter.
• Die Präparationszeit sollte so kurz wie möglich sein. Bei der Entwicklung einer neuen Methode sollten Proben in kurzen Zeitabständen von 1-2 min überprüft werden.
• Das Poliertuch hat einen hohen Einfluss auf die Planheit von Proben. Ein Poliertuch mit einer geringen Elastizität verursacht eine geringere Reliefbildung als ein Poliertuch mit hoher Elastizität.
• Das korrekte Vorgehen zur Änderung der Präparationsparameter ist im Abschnitt Kantenabrundung beschrieben.
• Zur Vermeidung von Reliefs bei Schichtwerkstoffen und Beschichtungen kann das Ergebnis möglicherweise durch ein Einbetten verbessert werden. Weitere Informationen sind dem Abschnitt „Einbetten“ zu entnehmen.

Fehlersuche und -behebung – Ausbrüche

Ausbruch ist ein Oberbegriff für eine Reihe von Unregelmäßigkeiten im Werkstoff, beispielsweise:

• Verlust von Gefügebestandteilen, wie lose Partikel in Spritzschichten und Längsfasern in Verbundwerkstoffen.
• Poren oder Vertiefungen nach dem Auflösen oder Erodieren von wasserempfindlichen Einschlüssen.
• Löcher aufgrund des Ausbruchs von Einschlüssen wie Oxiden aus der Werkstoffmatrix.
• Durch aggressives Schleifen verursachte Schädigungen, die noch nicht entfernt wurden, wie zerstörte Körner in spröder Keramik oder anderen harten bzw. spröden Werkstoffen, die sich nicht plastisch verformen.

Die vorstehend genannten Probleme treten normalerweise in den ersten Stufen der Materialpräparation auf, d. h. Trennen, Einbetten, Plan-/Feinschleifen. Maßnahmen zur Vermeidung von Ausbrüchen:

• Beim Trennen und Einbetten darauf achten, keine übermäßigen Spannungen zu verursachen, die die Proben beschädigen können.
• Nach Möglichkeit MD-Largo zur Vermeidung von Ausbrüchen verwenden, da es weniger aggressiv ist als MD-Allegro.
• Beim Planschleifen und Feinschleifen niemals höhere Andruckkräfte oder gröbere Schleifmittel verwenden als erforderlich.
• Der Unterschied zwischen zwei Korngrößen beim Schleifen darf niemals so groß sein, dass die Präparationszeit dadurch unnötig verlängert wird.
• Nach Möglichkeit ein florfreies Poliertuch verwenden, um keine Partikel aus der Matrix herauszureißen. Die meisten florfreien Poliertücher haben auch eine geringere Elastizität und damit eine höhere Abtragsrate.
•  In jeder Stufe müssen in der vorherigen Stufe verursachte Schäden entfernt und so wenig wie möglich neue Schäden verursacht werden.
•  Die Proben werden nach jeder Stufe auf Ausbrüche hin untersucht.

 

Fehlersuche und -behebung – Spalten

Spalten sind Hohlräume zwischen Einbettmittel und Probenmaterial. Sie lassen sich bei der mikroskopischen Untersuchung der Probe gut erkennen. Ein Spalt kann durch mehrere Fehler während der Präparation verursacht werden, beispielsweise Kantenabrundung, Verunreinigung des Poliertuch, Probleme beim Ätzen oder Verfärbungen.

• Die besten Ergebnisse werden mit der Vakuumimprägnierung mit Epoxid erreicht.
• Proben sollten zuvor immer gereinigt und entfettet werden, um die Adhäsion des Einbettmittels an der Probe zu erhöhen.
• Warmeinbetten: Das richtige Einbettmittel wählen und die Proben in der Presse unter Druck abkühlen lassen, um Spalten zu verhindern.
• Kalteinbetten: Zu hohe Aushärttemperatur vermeiden. Beim Einbetten großer Proben das Präparat mit einem kalten Luftstrom kühlen oder die Einbettformen in eine niedrige Wanne mit kaltem Wasser setzen.
• Eine Probe mit Spalt kann möglicherweise durch Füllen des Hohlraums mit Epoxid unter Vakuum gerettet werden. Probe sorgfältig reinigen und trocknen, in die Vakuumkammer legen und den Hohlraum mit einer geringen Menge Epoxid füllen. Die Präparation muss von vorne beginnen, um überschüssiges Epoxid von der Probenoberfläche zu entfernen.

Fehlersuche und -behebung – Risse

Risse sind Brüche in spröden Werkstoffen und können auch bei Werkstoffen mit unterschiedlichen Phasen auftreten. Die zur spanabhebenden Bearbeitung der Proben verwendete Energie ist größer der Werkstoff aufnehmen kann. Diese überschüssige Energie verursacht Risse.

Risse treten vor allem in spröden Materialien und Proben mit Schichten auf. Deswegen ist während des gesamten Präparationsprozesses besonders sorgfältig zu arbeiten.

In diesem Abschnitt werden keine Risse in verformbaren Werkstoffen besprochen, da diese nicht durch die Präparation verursacht werden, sondern bereits vorher in der Probe vorhanden sind.

• Trennen: Hier ist auf die Wahl der richtigen Trennscheibe und eine geringe Vorschubgeschwindigkeit zu achten.
• Beim Trennen von beschichteten Proben muss die Trennscheibe zuerst die Schichten trennen, sodass der Grundwerkstoff als Träger dienen kann.
• Beim Einspannen von Proben ist darauf zu achten, dass dadurch keine Beschädigungen verursacht werden. Falls erforderlich wird zwischen Halter und Probe eine Polsterung eingeschoben.
• Einbetten: Bei zerbrechlichen Werkstoffen oder Proben ist auf das Warmeinbetten unter Druck zu verzichten. Stattdessen sollte ein Kalteinbettverfahren, vorzugsweise mit Vakuumimprägnierung, verwendet werden. Eine Ausnahme bildet hier ClaroFast, ein thermoplastisches Einbettmittel von Struers, das für CitoPress-15/-30 und jede andere Einbettpresse geeignet ist, in der Einbettmittel ohne Druck vorgewärmt und weich gemacht werden.

Hinweis: Beim Vakuumimprägnieren werden nur solche Risse und Hohlräume gefüllt, die eine Verbindung zur Oberfläche haben. Es ist unbedingt darauf zu achten, kein Einbettmittel mit hoher Schrumpfung zu verwenden, da diese Schichten vom Grundwerkstoff abziehen können.

Fehlersuche und -behebung – falsche Porosität

Bestimmte Werkstoffe, wie beispielsweise Gussmetalle, Spritzschichten oder Keramik, haben eine natürliche Porosität. Hier ist es wichtig, falsche Messwerte aufgrund von Präparationsfehlern zu vermeiden, sodass die Werte den korrekten Sachverhalt wiedergeben.

Abhängig von den Eigenschaften eines Werkstoffs können bei der Porosität zwei Wirkungen beobachtet werden, die sich auf den ersten Blick widersprechen: 

• Weiche, formbare Werkstoffe lassen sich leicht verformen. Poren können somit leicht durch verschmiertes Material verdeckt werden. Bei der Untersuchung erscheint die Porosität zu gering.
• In der Oberfläche harter, spröder Werkstoffe bilden sich in den ersten mechanischen Präparationsstufen leicht Risse, sodass diese eine höhere Porosität zeigt als tatsächlich der Fall ist.

Im Gegensatz zu formbaren Werkstoffen, bei denen die Porosität zu Beginn gering erscheint und die Poren erst wieder geöffnet werden müssen, zeigen spröde Werkstoffe eine hohe Porosität. Die Risse an der Oberfläche müssen entfernt werden.

• Dies verlangt ungeachtet der Härte und Duktilität des Werkstoffs ein Diamantpolieren. Dabei wird ein bestimmter Bereich der Proben alle 2 Minuten unter dem Mikroskop geprüft, um Verbesserungen festzustellen. Eine Möglichkeit sicherzustellen, dass immer derselbe Bereich untersucht wird, ist die Markierung mit einem Eindringkörper. Dabei ist bei spröden Werkstoffen darauf zu achten, keine weiteren Spannungen zu erzeugen.
• Sobald die Porosität unverändert bleibt, kann mit der nächsten Polierstufe begonnen werden.
• Erforderlichenfalls wird in der letzten Stufe ein Oxidpolieren durchgeführt, um Reste von verschmiertem Material langsam ohne neue Verformungen zu entfernen.

  

Fehlersuche und -behebung – harte/spröde Werkstoffe

In der Oberfläche harter, spröder Werkstoffe bilden sich in den ersten mechanischen Präparationsstufen leicht Risse, sodass diese eine höhere Porosität zeigen als tatsächlich der Fall ist.

Im Gegensatz zu formbaren Werkstoffen, bei denen die Porosität zu Beginn gering erscheint und die Poren erst wieder geöffnet werden müssen, zeigen spröde Werkstoffe eine hohe Porosität. Die Risse an der Oberfläche müssen entfernt werden.

Fehlersuche und -behebung – Kometenschweife

Kometenschweife treten neben Einschlüssen oder Poren auf, wenn die Polierscheibe immer nur in einer Richtung über die Probe bewegt wird. Der Name ist auf die charakteristische Form dieses Defekts zurückzuführen. Entscheidend für die Vermeidung von Kometenschweifen ist die Polierdynamik.

1. Beim Polieren immer dieselbe Drehzahl für Proben und Scheibe verwenden.

2. Andruckkraft verringern.

3. Längeres Polieren mit einem weichen Tuch begünstigt ebenfalls die Entstehung von Kometenschweifen. Sicherstellen, dass in der nächsten Polierstufe so wenig Verformungen wie möglich entfernt werden, insbesondere bei Verwendung eines Poliertuches mit hoher Elastizität.

Fehlersuche und -behebung – Verschmutzungen

Materialien, die nicht von der Probe stammen, sich aber beim mechanischen Schleifen und Polieren auf der Probenoberfläche absetzen, werden als Verschmutzungen bezeichnet.

• Verschmutzungen können auf allen Werkstoffen auftreten.
• Beim Polieren können sich beispielsweise Schmutzpartikel oder in einer vorherigen Stufe abgetragenes Material auf der Probe oder dem Poliertuch absetzen.
• Die Untersuchung unter dem Mikroskop kann Einschlüsse oder Phasen in der Struktur zeigen, die Anomalien oder Verformungen sind.
• Polierscheiben müssen in einem staubdichten Schrank aufbewahrt werden, um eine Verschmutzung der Scheibenoberfläche zu vermeiden.
• Bestehen Zweifel hinsichtlich der Ordnungsmäßigkeit einer Phase oder eines Partikels, wird das Poliertuch gereinigt oder ausgewechselt und die Präparation ab dem Feinschleifen wiederholt.
• Am wichtigsten ist jedoch Sauberkeit: Die Proben müssen vor jeder Präparationsstufe sorgfältig gereinigt werden.

Fehlersuche & -behebung – eingedrückte Schleifmittel

Unter eingedrücktem Schleifmittel versteht man nicht gebundene Schleifpartikel, die in die Oberfläche einer Probe eingedrückt sind. Bei weichen Werkstoffen können Schleifmittel in die Probe eingebettet werden. Mögliche Ursachen für dieses Phänomen sind eine zu kleine Schleifpartikelgröße, eine zu geringe Elastizität der Schleifescheibe bzw. des Poliertuchs oder ein Schmiermittel mit zu niedriger Viskosität. Häufig ist eine Kombination dieser Ursachen der Auslöser.

• Beim Planschleifen können Schleifpartikel in weiche Werkstoffe eingedrückt werden. Um dies zu vermeiden, als zweite PG-Stufe eine feinkörnigere Schleiffläche, z. B. MD/DP-Pan mit DiaPro Pan 15 µm, und beim Feinschleifen MD-Largo verwenden. Eingedrückte Partikel sollten nach dem Feinschleifen entfernt sein.
• Zum Planschleifen von Nichteisenmetallen bzw. -legierungen MD-Molto 220 für Aluminium und Al-Legierungen bzw. MD-Mezzo für Titan und Ti-Legierungen verwenden.
• MD-Allegro darf nicht für Werkstoffe mit einer Härte von weniger als 150 HV verwendet werden, da die Schleifpartikel anstatt in die Scheibe in die Probe gedrückt und dort eingebettet werden. In diesem Fall MD-Largo anstatt MD-Allegro verwenden.
• Beim Polieren weicher Werkstoffe dürfen Korngrößen bis 3 µm nur mit Poliertüchern hoher Elastizität verwendet werden.
• Zu beachten beim letzten Diamantpolieren von weichen Werkstoffen bei Verwendung von Schleifpartikeln mit geringer Korngröße:

1. DiaPro NAP R 1 µm bei Verwendung von MD/DP-Nap
2. DiaPro Mol R 3 µm bei Verwendung von MD/DP-Mol
3. Bei Verwendung von Diamantschleifmittel DP-Lubricant, Red, verwenden
4. Bei Verwendung von Diamantschleifmittel für wasserempfindliche Werkstoffe DP-Lubricant, Yellow, verwenden

Fehlersuche und -behebung – Läppspuren

Läppspuren sind Vertiefungen in der Probenoberfläche, die von frei auf einer harten Oberfläche beweglichen Schleifpartikeln verursacht werden. Dabei handelt es sich nicht um Kratzer wie beim Trennen, sondern um eindeutige Spuren von Schleifpartikeln, die sich ohne Material abzutragen frei über die Fläche bewegen.

• Ist ein Schleifpartikel nicht fixiert, wenn sich die Probe darüber bewegt, beginnt es zu rollen. Anstatt Material abzutragen, wird das Korn in das Probenmaterial gedrückt und verursacht dort tiefe Verformungen oder das Absplittern kleinster Teilchen aus der Probenoberfläche.
• Läppspuren können sowohl beim Schleifen als auch beim Polieren entstehen.
• Die möglichen Ursachen sind eine ungeeignete Oberfläche der Scheibe bzw. des Tuchs für den Vorgang oder eine falsche Andruckkraft. Natürlich können Läppspuren auch durch eine Kombination dieser Fehler verursacht werden.

Polieren

Wie das Schleifen dient auch das Polieren dazu, in den vorangegangenen Bearbeitungsschritten entstandene Schädigungen zu entfernen. Beim Polieren wird dies in mehreren Schritten mit immer feiner werdender Körnung des Poliermittels erreicht. Beim Polieren wird zwischen zwei Prozessen unterschieden:

Mit anderen Worten ist die Abtragsrate, d. h. die Menge an Material, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums entfernt wird, beim Läppen sehr gering und damit die Bearbeitungszeit sehr lang. Bei weichen Werkstoffen werden Schleifpartikel häufig in die Probenoberfläche hineingedrückt und lassen sich nicht mehr entfernen. Sowohl erheblichen Verformungen als auch eingebettete Schleifkörner sind bei der Präparation materialographischer Proben unerwünscht. Deswegen wird das Läppen nur für die Präparation sehr harter, spröder Werkstoffe, wie keramischer und mineralogischer Proben, verwendet.