Ihr Kompetenzzentrum für Werkstoffprüfungen, Werkstoff- technik … · 2016-06-10 · Werkstoffen als Stahl, bei mehrschichti-gen Oberflächensystemen und im Rahmen von komplexen

Ihr Kompetenzzentrum für Werkstoffprüfungen, Werkstoff-technik und Werkstoffwissenschaft

www.iwt-institut.ch

IWT Institut für Werkstofftechnologie AGEin Unternehmen der SVTI-GruppeWerkstoffsicherheit – stationär und mobil

IWT Institut fürWerkstofftechnologie AG


Das IWT – ein verlässlicher und kompetenter Partner für Werkstoffsicherheit

Gründung des IWTDas Institut für Werkstofftechnologie IWT entstand Ende 2009 aus dem Zusammen-schluss der Empa-Abteilung «Korrosion und Werkstoffintegrität» und des Bereichs Werkstoffprüfungen der IWM.

Vereint unter einem starken DachDas IWT ist eine Tochtergesellschaft des SVTI Schweizerischer Verein für technische Inspektionen. Der SVTI ist eine Not-for-Profit-Organisation. Dessen Ziele sind die Verhütung von Unfällen, Betriebsstörun-gen und Schäden sowie grösstmögliche Sicherheit für uns Menschen im berufli-chen und privaten Alltag.

Ziele und Kompetenzen des IWT Das IWT ist ein nationales und internati-onales Kompetenzzentrum in den Diszip-linen Schadensanalyse, Werkstoffprüfung und mobile Untersuchungsmethoden.Das Institut bietet ein breites Dienstleistungs-spektrum an Werkstoffuntersuchungen und Werkstoffprüfungen und ist ein wich-tiger Partner der Industrie für komplexe Fragestellungen im Bereich von Technolo-gie und Entwicklung.

Immer komplexere Werkstoffe, Anwen-dungsgebiete und Kundenanforderungen verlangen und fordern uns, verstärkt auch in die Grundlagenforschung, in neue Prüf-methoden sowie in die Vermittlung von Know-how zu investieren.




Know-how und Technik im Dienste der Sicherheit

Das IWT arbeitet im Dienste Ihrer und unserer aller Sicherheit. Für die verschiedensten Branchen und Anwendungen analysieren und prüfen wir Bauteile, Werkstoffe und Materialien, um deren Schadensanfällig-keit zu reduzieren, Einsatzfähigkeit und Langlebigkeit weiter zu verbes-sern sowie Gefahrenpotenziale frühzeitig zu erkennen.

Nutzen für Mensch und Umwelt:

• Gefahrenerkennung und Schadensverhütung

• Produkt-, Prozess- und Fertigungsverbesserungen

• Sachdienliche Werkstoffanalysen und Prüfergebnisse

• Vermittlung von Know-how

• Entwickeln neuer Prüfverfahren

• Neue Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung

• Expertisen für Geschädigte

• Bereitstellung von Analysemethoden, Arbeits- und Prüfverfahren

In der komplexen Schadensanalytik unter-suchen wir Ursachen und Wirkungen, decken Mängel und Materialfehler auf, erstellen Expertisen und empfehlen geeig-nete Massnahmen zur Schadensverhütung und Produktverbesserung. Gemeinsam mit unseren Auftraggebern entwickeln wir neue Prüfverfahren und optimieren beste-hende.

Das IWT vereint Expertenwissen in den Fachbereichen Werkstoffwissenschaft, Me-tallkunde, Materialographie, Korrosion, der mechanisch-technologischen und der zer-störungsfreien Prüfung.

Das IWT vermittelt Ihnen Know-how. Un-sere Ingenieure halten Fachpräsentatio-nen, unterrichten in Firmen sowie an Be-rufs- und Hochschulen.

Stängelkristalle in einer Schweissnaht

Überwiegend interkristalliner Bruch




ForschungEntwicklung

Fachspezi�scheUntersuchungen

Standardprüfungen

Kompetenzpyramide der IWT-Dienstleistungen

• Entwicklung mobiler Messmethoden• Lokale elektrochemische Methoden• Einzigartige Messmethoden

• Mobile Messmethoden• Schadensanalytik• Verfahrenstechnik und Beratung

• Verfahrensprüfungen• ZfP, ZP• Metallographie• Chemische Analyse• Korrosion

Methoden und Geräte

Bauteil- und Werkstoffprüfung:Brinell-, Rockwell-, Vickershärteprüfgeräte, Shore-Härte, mobile Härteprüfung, Zug-/Druckprüfmaschine (300 kN), Warmzugver-suche bis 1000 °C, Kerbschlagversuche (300 J), Biegeprüfung, Kurzzeit-Zeitstandversuche

Zerstörungsfreie Prüfung:Röntgen, Ultraschall, Farbeindringverfahren, Magnetpulver, Leit-fähigkeitsmessung, ambulante Metallographie, mobile Funken-spektrometrie, mobile XRF-Messungen

Gefüge- und Bruchflächencharakterisierung:Metallographische Präparationen, Stereomakroskop, Lichtmikros-kopie, Rasterelektronenmikroskopie / EDX

Elektrochemie / Korrosion:Lokale Wasserstoffanalysen, Mikro-Kapillartechnik, DC-Elektro-chemie (gross- und kleinflächig), Voltametrie

Einzigartige Prüfmethoden auf höchstem Niveau




Ihr Kompetenzzentrum mit einem umfassenden Dienstleistungsangebot, von einzelnen Untersuchungen bis hin zu komplexen Fragestellungen.

Hauptdienstleistungen

• Schadensanalyse und Gutachten• Mobile Messungen und Analysen • Technologie und Entwicklung• Zerstörungsfreie Prüfung• Zerstörende Prüfung• Korrosionsanalysen • Seilprüfungen• Vermittlung von Know-how

Vielseitige Aufgabenstellungen kommen aus allen Branchen:

• Transportwesen• Anlagen-, Apparate-, Maschinenbau• Chemie• Wärmebehandlung• Galvanik• Energieversorger• Stahlbau• Hoch- und Tiefbau• Textilindustrie• Verkehrsbetriebe / Hersteller • Seilbahnbetreiber• Luftfahrtindustrie• Automobilindustrie• Wehrtechnik• Druckgerätehersteller• Medizinal- und Biotechnik• Bauingenieure, Baustatik• Wissenschaftler • Architekten, Ingenieure, Statiker• Konstrukteure• Versicherungen• Öffentliche Hand• Polizei• Berufs- und Hochschulen• Anwälte, Gerichte • u.v.a.

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Ermitteln




Unsere Rundum-Dienstleistungen

Ihr Kompetenzzentrum Das IWT bietet Ihnen umfassendes Wissen mit einem breiten Dienstleistungsangebot auf den Gebieten der Werkstofftechnik, Werkstoffprüfung, der Werkstoffwissen-schaften sowie für mobile Werkstoffunter-suchungen.

Die Schadensanalyse ist ein syste-matisches Verfahren zur Ermittlung der Ursache des Versagens, meist technischer Bauteile. Die hierdurch gewonnenen Erkenntnisse dienen der erfolgreichen Verhütung wei-terer Schäden.

Eine umfassende Schadensanalyse sollte interdisziplinär erfolgen, d.h. unter Betei-ligung von Spezialisten aller Fachbereiche. Die Qualität einer Schadensanalyse be-ginnt bei der Planung der einzelnen Un-tersuchungsschritte und geht bis hin zur Ableitung und Konklusion der Schadens-ursache.

• Schadensbeschreibung bzw. Doku-mentation des Schadens

• Bestandesaufnahme, Sammeln aller relevanten Daten

• Aufstellen einer Schadenshypothese

• Instrumentelle Analyse

• Auswertung der Untersuchungs-ergebnisse

• Ableiten einer Schadensursache, eventuell Einleitung von präventiven Massnahmen

• Berichterstellung

Die fraktographischen Untersuchungen von Bruchflächen und die materialographische Gefügebeurteilung tragen in grossem Mas-se zur Lösung zahlreicher Probleme bei.




Schadensanalysen und Gutachten

Der Einfluss von Korrosion, konstruktiven Gegebenheiten und Materialauswahl oder das Zusammenspiel mehrerer dieser Fakto-ren sind dadurch genauer ermittelbar. Zäh-len Sie auf die langjährige Erfahrung der IWT-Spezialisten. Maschinenbau-, Werkstoffingenieure, Ma-terialographen und Korrosionsfachleute in einem Team gewährleisten komplexe Scha-densanalysen auf höchstem Niveau.

Das Objekt wird nicht im Labor ge-

prüft, sondern die Untersuchungen

erfolgen direkt und mobil vor Ort.

Mit speziell dafür entwickeltem Know-how und

abgestimmtem Equipment sind die IWT-Spe-

zialisten in der Lage, zeitnah und weitgehend

zerstörungsfrei den verschiedensten Fragestel-

lungen, hauptsächlich an metallischen Werk-

stoffen, nachzugehen:

• Sind alterungsempfindliche Stähle verbaut (z.B. bei Stahlbrücken, Hochspannungsmas-ten etc.)?

• Korrosionsbeurteilung (z.B. an Armierun-gen, Spannstählen)

• Welcher Stahl wurde verbaut (z.B. Tho-masstähle, Puddelstähle, Siemens-Martin- Stähle)?

• Verwechslungsprüfung (z.B. Stahllager)

• Metallographische Beurteilung von Guss-stützen (z.B. Denkmalschutz)

• Reicht die Festigkeit der Träger aus, um den steigenden Anforderungen zu genü-gen (z.B. bei geplanten Gebäudeauf-stockungen)?

• Sind die Stähle schweissbar?

• Schwermetalle in Anstrichmitteln auf Stahl-träger (Gefahren für Mensch und Umwelt bei Sanierungen)

• Wasserstoffmessungen (z.B. an Seilbahnen)

• Gefügeveränderungen durch Neutronen-strahlen (z.B. in KKW)

Mobile Messungen und Analysen




Somit können bereits vor Ort wichtige Infor-

mationen ermittelt und erste Ergebnisse den

Auftraggebern mitgeteilt werden. Dies erlaubt

auch die rasche Initiierung empfohlener Mass-

nahmen. Die Ergebnisse werden selbstver-

ständlich in einem späteren Untersuchungsbe-

richt dokumentiert.




Technologie und Entwicklung

Neue Fragestellungen erfordern die kontinuierliche Weiterentwicklung bestehender Prüf- und Untersu-chungsmethoden.

Verbesserte Ätzmethoden in der Metal-lographie zum Einsatz zu bringen, ist im Hinblick auf einen steigenden Einsatz von Mehrphasenstählen nur ein Beispiel. Ein eigens für den Nachweis von Alterungs-versprödung entwickeltes, zerstörungsfrei und mobil einsetzbares Sondensystem ein weiteres. Zielstrebig entwickeln wir weite-re Verfahren mit dem Ziel, bisherige, meist aufwändige Prüfmethoden zu unterstüt-zen oder zu ersetzen.

•Mobile und stationäre, zerstörungsfreie Wasserstoffmessungen

• Lokale Korrosionsmessungen

• Ätzmethoden an hochlegierten Werk-stoffen, die auch mobil einsetzbar sind

• Überprüfungsmethoden an sicherheits-relevanten Bauteilen in KKW

• Versprödung durch Alterung

Elektrochemische Messmethoden zu op-timieren und zu verfeinern, steht im Vor-dergrund. Jedoch ist das Optimieren von Wirbelstrommesstechniken eine weitere Herausforderung mit grossem Potenzial.

Dem Wasserstoff auf der Spur

Mit einem elektrochemischen Wasserstoff-sensor können die IWT-Spezialisten Was-serstoffgehalte von weniger als 0,001 ppm lokal an einem Bauteil, auf einem Schliffpräparat oder auf rauen Bruchflä-chen messen. Messflächen von weniger als 0,001 mm2 sind möglich. Durch ge-zielte Anpassung der Messparameter sind Wasserstoffmessungen auch bei anderen Werkstoffen als Stahl, bei mehrschichti-gen Oberflächensystemen und im Rahmen von komplexen Schadensfällen möglich.

Lokale elektrochemische Wasserstoffanalytik

Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)




Mittels der zerstörungsfreien Werk-stoffprüfung können innere Fehler am Vormaterial oder am Endpro-dukt punktgenau detektiert und lokalisiert werden.

Auch oberflächennahe Werkstofftrennun-gen werden erfasst. Somit können früh-zeitig defekte Teile erkannt und ausgeson-dert werden.

• Röntgenprüfung (RT) stationär und mobil (Volumenfehler im Werkstoff-inneren). Je nach Werkstoff stehen verschiedene Strahlenquellen zur Verfügung.

• Farbeindringprüfung (PT). Dieses Verfahren kommt hauptsächlich zur Detektion von Anrissen auf der Ober-fläche zum Einsatz.

• Magnetpulverprüfung (MT). Bei ferro-magnetischen Werkstoffen können Fehler oberflächennah und gezielt erkannt werden.

• Sichtprüfung (VT). Hier steht die Sich-tung von Oberflächenmängeln im Vordergrund. Aber auch die endosko-pische Beurteilung, z. B. von Rohrlei-tungen, gehört dazu.

• Ultraschallprüfung (UT). Inhomogeni-täten und Fehler im gesamten schall-leitfähigen Bauteilvolumen können dadurch erfasst werden.

• Wirbelstromprüfung. Überprüfung von geringen Unregelmässigkeiten an und

nahe der Oberfläche. Geringe Ab-weichungen vom zuvor festgelegten Referenzbereich können somit schnell nachgewiesen werden.

• Zerstörungsfreie, elektrochemische Messsonde, z.B. für die lokale Wasser-stoffanalytik.

Alle aufgeführten Prüfungen werden auch mobil durchgeführt und ausgewertet. Oft- mals ist es auch sinnvoll, die Prüfverfahren miteinander zu kombinieren, damit mög-liche Fehlerquellen und Fehlinterpretatio-nen ausgeschlossen werden können.




Zerstörende Prüfung (ZP)

Bei diesen verschiedenen Verfah-ren werden die Werkstoffeigen-schaften an Normproben oder Bau-teilen zerstörend geprüft.

Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sind nach wie vor ein wichtiges Kriterium bei der Auslegung von Bauteilen. Somit wer-den dem Konstrukteur die nötigen Daten bereitgestellt.

• Zugversuch an definierten Proben bis 1000 °C

• Kerbschlagbiegeversuche, hauptsäch-lich zur Ermittlung des Steilabfalls an Baustählen und niedrig legierten Stahlqualitäten

• Biegeversuche, z.B. an Schweissnähten

• Spektroskopie, weitgehend zerstö-rungsfreie Analyse der chemischen Zusammensetzung metallischer Proben, auch mobil durchführbar

Korrosionsanalysen




Die Korrosion ist ein elektrochemi-scher Prozess, welcher sowohl die Lebensdauer als auch die Funkti-onalität vieler metallischer Werk-stoffe, Bauteile und Systeme nega-tiv beeinflusst und zu frühzeitigem Versagen führt.

Allein in der Schweiz belaufen sich die Kosten für Korrosionsschäden und deren Behebung auf rund 10 Milliarden Fran-ken pro Jahr. Durch geeignete Auswahl von Werkstoffen bzw. Werkstoffpaarun-gen und eine vorausgehende Analyse der Umgebungsbedingungen könnten viele Korrosionsschäden vermieden werden. Bei bereits eingetretenen Schäden ist es wich-tig, durch eine Analyse der Korrosionsart mögliche Folgeschäden zu vermeiden.

• Fraktographische Beurteilung des Korrosionsschadens

• Metallographische Beurteilung der Korrosionsart

Ziel muss es zukünftig sein, bei Neukon-struktionen durch vorherige Abklärungen deren Korrosionsverhalten zu optimie-ren, damit später Schäden erst gar nicht eintreten. Dazu bedarf es einer engen Zu-sammenarbeit mit den Entwicklern, Kons-trukteuren und Herstellern in den verschie-denen Anwendungsgebieten, wie z.B. im Bauwesen, im Maschinenbau oder in der Medizinaltechnik (36 °C).

Lochkorrosion an einem austenitischen Stahl

Weitere Dienstleistungen:

• Hochauflösende elektrochemische Messtechniken; Mikrokapillartechnik

• Abklärung der Umgebungsbedingun-gen (Temperatur, Atmosphäre etc.)

• Standardprüfungen (z.B. Salzsprüh-tests)

• Beratung in der Werkstoffauswahl

• Freisetzungsrate, Freisetzung von Metallionen. Statische Immersionstests, Eintauchversuch

• Elektrochemische Korrosionsversuche in SBF




Sicherheit von Seilbahnen

Spezielle, der Seilbahntechnik ange-passte Prüfverfahren gewährleisten die Sicherheit und den reibungslo-sen Betrieb über Jahrzehnte hinaus.

• Sichtprüfung (VT)

• Magnetpulverprüfung (MT)

• Ultraschallprüfung (UT)

• Farbeindringprüfung (PT)

• Durchstrahlungsprüfung (RT)

Drahtseile müssen extremen Bedingungen standhalten. Sturm, Witterungseinflüsse, Blitzschlag, um nur einige zu nennen, kön-nen Schäden an Seilen verursachen. Diese gilt es schnell und sicher zu detektieren, damit rechtzeitig entsprechende Massnah-men ergriffen werden.

• Magnetinduktive Prüfung (iCART®)

• Visuelle Inspektion (Winspect®)

• Durchstrahlungsprüfung (Isotop Iridium 192)

Spezielle Leistungen

• Restlebensdauerabschätzung von Seilen

• Bruchmechanische Abschätzungen

Magnetinduktive Prüfung mit iCART-Gerät

Visuelle Prüfung mit Winspect-Gerät

Know-how-Vermittlung Referenzen




Das IWT als Kompetenzzentrum und Managementorganisation für sämtliche Untersuchungen kom-plexer Werkstofffragen:

• Analyse und Optimierung von Verfah-rensprozessen

• Wissenstransfer bei Firmen, Berufs-und Hochschulen

• Fertigungsüberwachung

• Werkstoffberatung

• Produktberatung

• Produktoptimierung

• Enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden

Partnerschaften / Referenzen (Auszug)

ABB Schweiz

ABB Turbo Systems

Alstom

Axpo

Belimed Sauter Sulgen

BKW

Calorifer Elgg

Fuchs Technologie

Kelag, Sennwald

Kennametal Europa

Nord-Lock

Müller, Worblaufen

Pilatus Werke

RAD

Reishauer

RUAG

RWM Schweiz

Spühl

Stryker

ThyssenKrupp

Imbach

SBB

Schmelzmetall

Stadler

Straumann

VBZ

Kontakt

IWT Institut für Werkstofftechnologie AGRichtistrasse 158304 Wallisellen

Tel. +41 44 877 63 33Fax +41 44 877 63 34

[email protected]




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