Wer richtig einbettet, spart bei der anschließenden Probenpräparation viel Zeit. Die Einbettung dient dem besseren Handling der Proben sowie zum Abstützen der Randzone oder der Infiltration von Rissen, Poren oder Korrosionsbelägen. Es werden grundsätzlich zwei verschiedene Einbettmethoden unterschieden: das Warmeinbetten und das Kalteinbetten.
 
  • Warmeinbetten
    WEM IMG 1546-klBeim Warmeinbetten wird die Probe in einer Einbettpresse unter Temperatur und Druck mit einem Kunststoffgranulat eingebettet. Vorteile des Verfahrens sind die hohe Härte der Einbettmittel (z.B. glasfaserverstärkt) und die gute Spaltfreiheit.
  • Kalteinbetten
    Für das Kalteinbetten benötigt man zwei bis drei Komponenten, die dem Mischungsverhältnis entsprechend in einem Anrührbecher vermischt werden. Nach dem Anrühren wird das Gemisch in die Einbettform gegossen. Die Aushärtung findet über eine chemische Reaktion (Polymerisation) statt. Einbettmittel auf Methylmetacrylatbasis bestehen aus einer Pulverkomponente und einer Härterflüssigkeit. Die Polymerisation ist eine exotherme Reaktion, es entsteht also Wärme beim Aushärten. Je nach Probenmasse können hier Temperaturen kurzfristig bis 110°C entstehen.
    04 KEM Epoclear klUnser Epoxidharzeinbettmittel besteht aus zwei flüssigen Komponenten, dem Harz und dem Härter und wird üblicherweise zur Vakuuminfiltration verwendet. Zur besseren Kontrastierung von Rissen und Poren kann ein Einfärbemittel verwendet werden. Arbeitsschutz: Bei der Verarbeitung von Kalteinbettmitteln sollten Einweghandschuhe verwendet und eine Schutzbrille getragen werden. Das Vergießen unter einem Laborabzug ist empfehlenswert.
Probenvorbereitung
KEM Probenhandling IMG 1463-klDie herausgetrennten Proben sollten zunächst entgratet werden. Anschließend empfiehlt sich die Ultraschallreinigung in einem Becherglas mit Ethanol, um die Proben zu entfetten. Anschließend werden die Proben mittels Schlifftrockner getrocknet. Poröse und rissbehaftete Proben sollten entsprechend längere Zeit auf mittlerer Stufe getrocknet werden, damit das Ethanol vollständig wegtrocknen kann. Das weitere Handling der Proben sollte nur noch mit einer Ätzzange oder einer Pinzette erfolgen.
 
Weitere praktische Tipps und Tricks zum Einbetten in der Übersicht
 
Einbetthilfen
02 Einbetthilfen-klEinbetthilfen eignen sich zum fixieren dünner Proben wie Bleche oder CFK-Laminate und Fasern, damit diese nicht beim Eingießen umfallen können.
Die Monoclips sind nur in rot und die Trioclips nur in schwarz lieferbar. Wir sehen von den vielen bunten Farben ab, da diese schon bei einminütigem Ätzen in V2A-Beize @ 70°C aufquellen.
 
Einbettformen
03 Einbettformen Kategoriebild 2Phasen klStabil ausgeführte, 2-geteilte Einbettform aus Polyethylen in dem Durchmesser 40 mm. Der Deckelboden ist über die Nutzungsdauer extrem verzugsarm. Die stabile Ausführung ist optimal für Einbettmittel geeignet, welche beim Aushärten ausdehnen (Varidur3003). An der Einbettform sind 2 Phasen angebracht, sodass die Probe direkt an der Ober- sowie Unterseite entgratet wird.
 
 
WEM - Warmeinbettmittel
01 WEM rot-klWir führen alle gängigen Warmeinbettmittel in den Gebindegrößen 1kg, 5kg und 25kg lagermäßig. Sie werden unter Druck auf 180°C erhitzt.
 
 
  • WEM Bakelit:
    Einbettmittel auf Phenolharzbasis mittlerer Härte für allgemeine Einbettungen. Erhältlich in den Farben schwarz, rot und grün.
  • WEM glasfaserverstärkt:
    Glasfaserverstärktes Einbettmittel auf Phenolharzbasis mit hervorragendem Preis-Leistungsverhältnis. Warmeinbettungen führen wir in unserem eigenen Labor (außer bei Hartmetallen WEM EPO) ausschließlich mit diesem glasfaserverstärkten Einbettmittel durch. Das WEM glasfaserverstärkt ist so preiswert, dass sich ein Auffüllen mit Bakelit nicht mehr lohnt.
  • WEM EPO schwarz:
    Sehr hartes, schwarzes Warmeinbettmittel auf Epoxydharzbasis für spaltfreie Einbettungen. Bestens geeignet zur Einbettung von Hartmetallen.
  • WEM klar:
    WEM IMG 1547-klWEM klar ist ein Acrylharzeinbettmittel für transparente Einbettungen (und Probenbeschriftungen) mittlerer Härte



  • WEM REM:
    Elektrisch leitfähiges Warmeinbettmittel auf Graphit-Phenolharzbasis für die Elektronenmikroskopie.
    Tipp: Ich persönlich arbeite schon seit über 15 Jahren mit dem Rasterelektronenmikroskop und habe für Schliffproben noch nie ein leitfähiges Einbettmittel benötigt. Meiner Meinung nach überwiegen hier eher die Nachteile. Zögern Sie nicht mich auf alternative Möglichkeiten anzusprechen.
 
 
KEM - Kalteinbettmittel
KEM-Kalteinbettmittel sind auf Methylmetacrylatbasis und Epoxy in verschiedenen Gebindegrößen ab Lager lieferbar. Zum Anmischen bieten wir außerdem entsprechendes Zubehör an.
  • KEM VariKEM:
    Varikem LupeEinbettmittel auf Methylmetacrylatbasis. VariKEM 200 ist ein grün-transparent aushärtendes universelles Einbettmittel für Fe- und NE-Legierungen. Das Mischungsverhältnis des schnellaushärtenden 2-Komponenten-Einbettmittels beträgt 2:1. Die Aushärtezeit liegt bei ca. 30 Minuten. Nach weiteren 15 Minuten ist das Produkt schleif- und polierbar. VariKEM 200 erreicht eine Polymerisationstemperatur von max. 110°C. Hier gelangen Sie zur Gebrauchsanleitung.
  • KEM Epoclear1000:
    04 KEM Epoclear-klUnser Epoxidharzeinbettmittel besteht aus zwei flüssigen Komponenten, die im Gewichtsverhältnis 100g-Binder / 55g-Härter angemischt werden. Es ist ein spaltfreies, über 24 Stunden langsam aushärtendes Einbettmittel. Die Farbe ist transparent bis leicht gelblich. Um die Viskosität vor dem Eingießen der Proben zu erniedrigen, können Sie übrigens jedes Epoxidharzeinbettmittel in einem warmen Wasserbad indirekt erwärmen.
Tipp:
Sie können die Aushärtezeit auf 8 Stunden verkürzen, indem Sie die Proben in einen Wärmeschrank bei 50°C stellen. In unserem eigenen Metallographielabor verwenden wir das Epoxidharzeinbettmittel als einziges Kalteinbettmittel. Die Arbeitsabläufe sind so getaktet, dass wir am ersten Tag fotografieren, trennen und kalteinbetten und am darauffolgenden Tag präparieren, kontrastieren und mikroskopieren. Durch Nutzung unserer ausgedruckten Probenbeschriftungen entfällt ein aufwendiges Gravieren der Proben aufgrund des transparenten Einbettmittels (Tipp Probenbeschriftung). pfeil oben
 
Vakuuminfiltration
KEM Vakuuminfiltration IMG 1492-klDie Einbettformen werden hierzu in einen Exsikkator gestellt, welcher evakuiert wird. Dadurch kann das Epoxidharzeinbettmittel in feinste Hohlräume infiltriert werden. Dies ist besonders bei pulvermetallurgischen Proben von Bedeutung, da nur so der wahre Porenanteil im Lichtmikroskop ermittelt werden kann. Weiterhin können auch Risse und Spalten infiltriert werden. Hierdurch wird beim Ätzen der Probe vermieden, dass sich Ätzmittel in den Spalt saugen kann (Kapillarwirkung). Poröse Korrosionsbeläge können ebenfalls infiltriert werden. Bei der Präparation können so unerwünschte Ausbrüche aus den Korrosionsbelägen minimiert werden.
 
Drucktopf
05 Drucktopf-klDie Polymerisation kann für beide Typen im Drucktopf erfolgen. Hierzu wird der Drucktopf 2-3 Mal auf zwei bar Überdruck gebracht und wieder vollständig belüftet. Anhaftende Luftblasen können beim Druckausgleich so nach oben steigen und platzen. Wir lassen die Proben dann bei 1 bar Überdruck aushärten. Eine Spaltbildung kann speziell bei Einbettmitteln auf Methylmetacrylatbasis sinnvoll unterdrückt werden. Für das Epoxidharzeinbettmittel empfiehlt sich die Kombination von Vakuuminfiltration mit anschließender Aushärtung im Drucktopf.
 
Ausbettung
Warmeingebettete Proben können relativ einfach wieder ausgebettet werden. Hierzu müssen Sie die Proben in einem Wärmeschrank @ 220°C ca. 1h erwärmen. Das Einbettmittel quillt auf und die Probe kann in einem Parallelschraubstock einfach rausgedrückt werden. Für absolut rückstandsfreie Ausbettungen empfiehlt es sich, die Proben vor der Warmeinbettung „wie ein Bonbon" mit Aluminiumfolie zu umwickeln. Falls 220°C für Ihre Proben zu hoch ist (Einbetttemperatur beträgt 180°C), können Sie das Einbettmittel auf der Mantelfläche mittels Handbügelsäge einkerben und anschließend im Schraubstock knacken.
 
Tipp:
Probenbeschriftung
06 Beschriftungszettel-klWir drucken unsere Probenbeschriftungen immer über eine Wordvorlage aus. Bei einer Schriftgröße von 10pt können je nach Gestaltung sechs und mehr unterschiedliche Probennummern vergeben werden. Dieses Etikett wird dann wie gehabt auf das dunkle WEM-Granulat gelegt und mit durchsichtigem WEM klar aufgefüllt. Ein aufwendiges Gravieren kann so entfallen und das Entziffern der unleserlichen Handschrift des Kollegen gehört der Vergangenheit an. Dies ist bei einem hohen Probenaufkommen zeitsparend und sieht ordentlich aus. Im Rahmen einer Aufbewahrungsfrist können die Proben sehr einfach wiedergefunden werden. pfeil oben
 
Tipp:
Einbettung von Hartmetallpulver
07 WC-Pulver Ausgangsbilder-klSie stehen vor der Aufgabe eine pulverförmige Probe metallographisch zu präparieren. Hier möchten wir Ihnen am Beispiel von WC-Co-Hartmetallpulver (Pulverfraktion 0-45µm Korngröße) eine mögliche Vorgehensweise aufzeigen. Sie können die Vorgehensweise auch auf jedes andere Pulver übertragen (z.B. Keramikpulver). Rühren Sie hierzu eine zweckentsprechende Menge unseres Kalteinbettmittels EpoClear1000 an (z.B. 50g Binder, 27,5g Härter). Füllen Sie nun 20g der fertig angerührten Mischung in einen neuen Anrührbecher und geben Sie die gleiche Menge an Hartmetallpulver hinzu. Rühren Sie das Pulver-Einbettmittelgemisch gut um (ca. 1 Minute). Gießen Sie eine ca. 5mm hohe Schicht dieses Gemisches in eine vorbereitete und leicht gefettete Kalteinbettform ein. 07 WC-Pulver Eingiessen-klDanach können Sie langsam mit dem restlichen (reinen) Einbettmittel aufgießen. Lassen Sie dies am einfachsten entlang des Holzspatels in die Form laufen, um Aufwirbelungen zu vermeiden. Die Aushärtung sollte im Drucktopf erfolgen (Durchführung s. oben). Nach der Aushärtung erhalten Sie eine schichtweise aufgebaute Probe. 07 WC-Pulver eingebettete-Probe-kl Auf der linken Seite im Bild befindet sich die Pulverzone. Sie können die Probe nun nach unserem Hartmetall-Präparationsrezept präparieren. Die Schleifzeiten müssen dabei zweckentsprechend angepasst (verkürzt) werden. Mit Hilfe dieses Präparationsrezepts lassen sich absolut randscharfe Mikroschliffe anfertigen. 07 WC-Pulver LiMi-kl Das lichtmikroskopische Bild zeigt das Ergebnis der gelungenen Vorgehensweise. Die Probe wurde hierzu schwach mit Murakami (mit KOH) angeätzt. Die Co-Bindephase ist weiß. pfeil oben
 
 
Tipp:
Kalteinbettung eines Rohrsegments im Längsschliff
08 Entlueftungsschnitt-klWenn Sie beispielsweise die Verbindungsschweißung zweier Rohre im Längsschliff untersuchen möchten, sollten Sie im herausgetrennten Prüfkörper einen Entlüftungsschnitt setzen, damit die Luft unter der Rohrinnenseite entweichen und so dem Einbettmittel den Weg frei machen kann. Dazu können Sie das Rohr an einer Stelle ansägen oder mit einer Entlüftungsbohrung versehen. pfeil oben
 
Tipp:
Klebefolie verhindert Aufschwimmen leichter Proben beim Eingießen des Kalteinbettmittels
Klebefolie-klUm das Aufschwimmen leichter CFK-Laminate zu verhindern, kleben Sie auf den nicht gefetteten Boden Ihrer Kalteinbettform eine doppelseitige Klebefolie. Drehen Sie die Einbettklammer einfach rum (Füße nach oben) und kleben Sie die Klammer dann mit der glatten Seite auf die doppelseitige Klebefolie. pfeil oben
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