Die Methode der Quecksilberporosimetrie basiert auf der Tatsache, dass Quecksilber aufgrund seiner hohen Oberflächenspannung von selbst nicht in Poren eindringt. Damit das Quecksilber in die Poren gepresst wird, muss ein äußerer Druck ausgeübt werden. Die Beziehung zwischen dem angewandten Druck und dem Durchmesser der Poren wird durch die Washburn-Gleichung beschrieben:

• : Porendurchmesser
• : Oberflächenspannung von Quecksilber (~480 mN m^-1)
• : Kontaktwinkel von Quecksilber mit der Feststoffoberfläche (~140°)
• : angelegter Druck

Aus der Gleichung ergibt sich, dass mit zunehmendem Druck immer kleinere Poren gefüllt werden können. Aus dem gemessenen Druck während des Füllprozessen kann somit die Porengrößenverteilung berechnet werden. Im Gegensatz zur BET-Analyse ist es dabei die Unterscheidung von Makroporen (>50 nm) und Mesoporen (3–50 nm) möglich. Dies ist für die Selektivität des Katalysators von Wichtigkeit, da die Porengröße die Diffusionsgeschwindigkeit von Reaktanten in diese bestimmen. Beispielsweise kann ein mikroporöser (<3 nm) Katalysator eine hohe Gesamtoberfläche (BET) und Dispersion (Chemisorption) aufweisen, wenn jedoch die Moleküle zu groß sind, um in die Poren diffundieren zu können ist dieser Katalysator wirkungslos.

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Dabei wird die Menge eines inerten Gases in Abhängigkeit des Drucks gemessen, welches mittels Physisorption an die Oberfläche des Materials adsorbiert, wobei eine monomolekulare Schicht gebildet wird (1). Dazu wird meist Stickstoff (N₂) bei kryogenen Temperaturen (ca. -196 °C) verwendet.

Die ermittelte spezifische Oberfläche ermöglicht es dabei Änderungen an der Struktur nachzuweisen, wie es unter anderen bei der Deaktivierung von Katalysatoren durch Verkokung, Sinterungsprozessen oder dem schlichten Verstopfen einer Pore durch unerwünschte Partikeln der Fall ist. Darüber hinaus ermöglicht die BET-Analyse die Charakterisierung von mikroporösen Materialien, welche in der Quecksilberporosimetrie nicht erfasst werden.

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Der Test wird durchgeführt, um zu bewerten, wie gut die Lackierung von Automobilteilen gegen äußere mechanische Einflüsse standhält, die während der Nutzung eines Fahrzeugs auftreten können, wie beispielsweise Kratzer durch Kontakt mit Zweigen, Schlüsseln oder anderen harten Oberflächen.

Die GWP bietet Prüfungen gemäß VW PV 3987 an, um die Kratzbeständigkeit von lackierten Fahrzeugkomponenten zu testen und so die Haltbarkeit und Qualität der Oberflächenbeschichtung zu gewährleisten. Diese Prüfungen sind besonders wichtig, um sicherzustellen, dass die Beschichtungen den Anforderungen der Automobilindustrie hinsichtlich Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit unter realen Einsatzbedingungen entsprechen.

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Diese Norm ist speziell auf die 3D-Messung von Oberflächenprofilen ausgelegt und bietet eine Grundlage für die Bestimmung von Oberflächenparametern wie der Raumrauheit (z. B. Sa, Sz, Ssk) und anderen wichtigen topografischen Kennwerten. Sie ist besonders wichtig in der Präzisionsfertigung, der Oberflächenwissenschaft und der Werkstoffprüfung, um die Oberflächenqualität und das Verhalten von Materialien unter verschiedenen Bedingungen zu charakterisieren.

GWP bietet die Durchführung von Prüfungen gemäß DIN EN ISO 25178-1 an, um detaillierte 3D-Oberflächenmessungen durchzuführen und eine präzise Analyse der Oberflächentopografie zu gewährleisten. Diese Prüfungen sind entscheidend für Anwendungen, bei denen die Oberflächenstruktur und deren Einfluss auf die Funktionalität eine Rolle spielen, wie z. B. in der Mikroelektronik, der Optik und der Medizintechnik.

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Diese Norm beschreibt präzise, wie wichtige Rauheitsparameter wie der Mittenrauwert (Ra) und die maximale Rautiefe (Rz) gemessen und bewertet werden. Besondere Anforderungen an Messstrecken und Filter sorgen dafür, dass die Ergebnisse reproduzierbar und vergleichbar sind. Die Anwendung der DIN EN ISO 4288 ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Qualitätssicherung und Werkstoffprüfung, um sicherzustellen, dass die Oberflächenbeschaffenheit eines Bauteils exakt den vorgegebenen Spezifikationen entspricht.

GWP – Ihr Partner für Oberflächenrauheitsmessungen

Benötigen  Sie ein individuelles Angebot zur Messung der Oberflächenrauheit ? Unser erfahrenes Team steht Ihnen gerne zur Verfügung.

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Mit der DIN EN ISO 4287 werden verschiedene Rauheitsparameter wie Mittenrauwert (Ra), Maximale Rautiefe (Rz) und Arithmetischer Mittelwert (R) definiert, die zur Analyse der Oberflächentopografie dienen. Diese Norm ist besonders wichtig in der Qualitätssicherung und Werkstofftechnik, da die Oberflächenrauheit maßgeblich die Funktion und Lebensdauer von Bauteilen beeinflusst.

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Die Prüfung erfolgt  oft bei der Erstmusterprüfung von Kfz-Bauteilen. In unserem Labor ermitteln wir,  wie resistent die Beschichtung oder der Lack gegen Kratzer ist. Der Test simuliert realistische Bedingungen, denen Fahrzeuge im täglichen Gebrauch ausgesetzt sind.

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Die Norm beschreibt auch Prüfverfahren, die zur Bewertung der Oberflächenbehandlung angewendet werden können. In unserem akkreditierten Labor bieten wir alle gängigen Prüfverfahren zur Bewertung gemäß der TL 226 an.

Darunter:

• Farb- und Glanzbewertung nach VW 50190
• Visuelle Beurteilung nach VDA 16
• Abriebbeständigkeit nach PV 3906 mit und ohne Chemikalien
• Scheuerbeständigkeit nach PV 3952
• Haftungsprüfungen Gitter- oder Kreuzschnitt nach DIN EN ISO 2409, Kratzbeständigkeit mit Erichsenhärteprüfstab Typ 318 nach DIN 55656, Kratzbeständigkeit nach PV 3952
• Cremebeständigkeit nach PV 3964
• Medienbeständigkeit (Tropfentest) nach DIN EN ISO 2812-4 (Reinigungsmittel, künstl. Schweiß, Tensidlösung,…)
• Alterungsbeständigkeit Hydrolyselagerung nach TL 226
• Kondenswasserkonstantlagerung nach DIN EN ISO 6270-2
• Wärmelagerung nach TL 226
• Klimawechsellagerung nach PV 1200
• Korrosionsprüfung nach DIN EN ISO 9227
• Geruchsprüfung nach PV 3900, VDA 270
• Brennprüfung nach TL 1010
• Lichtechtheit nach PV 1303 (Flachbettgerät)
• Emissionsprüfungen nach VW 50180

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Verfahren zur Abriebprüfung: Der Abriebwiderstand wird mit einer rotierenden Zylindertrommel gemessen, auf der der Probekörper über einen Schmirgelbogen festgelegter Körnung abläuft. Das Prüfverfahren beinhaltet zwei Methoden:

• Verfahren A: Der Probekörper bleibt während des Abrieblaufs in einer festen Position.
• Verfahren B: Der Probekörper rotiert zusätzlich zur Bewegung auf der Schmirgelfläche.

Durch diesen Test wird der Volumenverlust des Probekörpers bestimmt. Dieser Volumenverlust kann als relativer Volumenverlust oder als Abriebwiderstandsindex angegeben werden. Der relative Volumenverlust gibt den genauen Materialabtrag an, während der Abriebwiderstandsindex eine Vergleichsgröße ist, die zeigt, wie abriebfest das Material im Vergleich zu einem Referenzmaterial ist.

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