Pracownia metalograficzna | Instytut Inżynierii Materiałowej

Nauka i badania Laboratoria i pracownie Pracownia metalograficzna

O laboratorium

W pracowni metalograficznej przygotowuje się próbki do badań na mikroskopie optycznym oraz skaningowym mikroskopie elektronowym. Proces przygotowania obejmuje cięcie, inkludowanie (oprawianie), szlifowanie, polerowanie i ewentualne trawienie chemiczne. Proces ten ma na celu uzyskanie idealnie gładkiej, czystej i nieuszkodzonej powierzchni, która pozwoli na precyzyjną analizę struktury materiału pod mikroskopem.

Etapy przygotowania próbki:

Cięcie: Wycinanie próbki z większego elementu za pomocą specjalistycznej przecinarki metalograficznej. W trakcie wycinania konieczne jest użycie chłodziwa, aby uniknąć uszkodzeń strukturalnych, mikropęknięć czy przegrzania materiału.
Inkludowanie (oprawianie): Umieszczenie próbki w żywicy („na gorąco” w prasie lub „na zimno” w żywicy epoksydowej/akrylowej). Ten etap ułatwia późniejszą obróbkę i chroni delikatne materiały lub małe próbki.
Szlifowanie: Wygładzanie powierzchni próbki, rozpoczynając od papieru ściernego o grubszym ziarnie, a następnie przechodząc do coraz drobniejszych. Celem jest usunięcie śladów po cięciu.
Polerowanie: Uzyskanie powierzchni lustrzanej. Wykonuje się je za pomocą tarcz oraz okładzin z sukna polerskiego i past diamentowych lub zawiesin, by uzyskać powierzchnię wolną od rys.
Trawienie chemiczne: poprzez zastosowanie odpowiednich odczynników chemicznych na wypolerowanej powierzchni, które ujawniają mikrostrukturę materiału, tworząc kontrast między różnymi składnikami i fazami.

Wyposażenie

Szlifierko-polerki metalograficzne – urządzenia, łączące funkcje szlifowania (przy użyciu papierów ściernych o różnej granulacji) i polerowania (z użyciem specjalnego sukna i past diamentowych).
- Polerki ręczne: operator trzyma próbkę i dociska ją do obracającego się talerza. Umożliwiają dużą kontrolę nad procesem, ale wymagają wprawy, aby uzyskać powtarzalne wyniki.
- Polerki automatyczne: urządzenia w pełni zautomatyzowane, które mogą przygotowywać kilka próbek jednocześnie. Umożliwiają programowanie parametrów szlifowania i polerowania, zapewniając wysoką powtarzalność i wydajność.
Polerki dwutarczowe – urządzenia wyposażone w dwa niezależne talerze, co pozwala na jednoczesne prowadzenie dwóch różnych etapów preparatyki (np. szlifowanie wstępne i polerowanie) lub pracę dwóch operatorów naraz. Zwiększają wydajność i elastyczność pracy w laboratorium.
Prasy do inkludowania: służą do osadzania próbek w materiałach żywicznych, co ułatwia ich szlifowanie i polerowanie.
Inkludowanie na gorąco to proces w metalografii, w którym próbki materiałowe umieszcza się w prasie pod wysoką temperaturą i ciśnieniem, aby zatopić je w specjalnej, termoutwardzalnej żywicy, tworząc trwały zgład. Metoda ta służy do ochrony próbek, zwłaszcza metali, przed uszkodzeniem podczas dalszych analiz mikroskopowych, ale nie nadaje się dla materiałów wrażliwych na wysoką temperaturę.

Kontakt

Kierownik laboratorium:

dr Krystian Prusik, prof. UŚ

Członkowie zespołu:

Aleksandra Serek,

mgr Jan Rak

dr inż. Edyta Matyja

dr inż. Paweł Świec

Galeria