Jens Schaufler mit dem Mikroskop Auriga

Tatort Werkstoff

Wie ein Mikroskop die Qualitätssicherung verändert

Jens Schaufler und sein Team untersuchen täglich in der Audi Qualitätssicherung Bauteile auf Fehler – dank des Mikroskops Auriga auch im Sub-Mikrometerbereich. Was sich dadurch in der Werkstofftechnik verändert, hat Audi Blog-Autorin Lisa Niermann recherchiert.

Jens Schaufler mit dem Mikroskop Auriga
Lord der Auriga: Jens Schaufler verwendet das Mikroskop für die Fehleranalyse von Werkstoffen in Motoren und Getrieben. Das Mikroskop überzeugt durch die Kombination aus Rasterelektronenmikroskop und der FIB-Technik, die die Auriga zu einem High-End-Mikroskop machen.

Knifflige Falle lösen  – das ist die Aufgabe von Jens Schaufler. Denn er ist in der Audi Qualitätssicherung für die Fehleranalyse von Werkstoffen in Motoren und Getrieben zuständig. Schaufler untersucht zum Beispiel Bauteile des Rumpfmotors mit einem besonderen Mikroskop, der Auriga. Seit etwa vier Jahren arbeitet die Werkstofftechnik in der Audi Qualitätssicherung mit Auriga, einem Rasterelektronenmikroskop (REM) mit einem fokussierten Ionenstrahl, kurz FIB (Focused Ion Beam) – in dieser Kombination ein unschlagbar genaues Mikroskop.

Bei dem klassischen REM wird ein Elektronenstrahl über ein Objekt geführt, um bestimmte Punkte mit einer hohen Schärfentiefe vergrößert abzubilden. Zusammen mit der FIB-Technik – ein Ionenstrahl, der unter die Oberfläche bohrt – ist die Auriga ein High-End-Mikroskop.

Mikroskop ermöglicht für das menschliche Auge unsichtbare Schnitte

Als promovierter Ingenieur im Fachgebiet Werkstofftechnik beschäftigte sich Schaufler schon während seiner Doktorarbeit intensiv mit der Technologie des Ionenstrahls und bildet in der Audi Qualitätssicherung mit drei weiteren Werkstoffexperten das Auriga-Team.

Das Mikroskop kann mit dem Ionenstrahl für das menschliche Auge unsichtbare Schnitte unter die Oberfläche eines Bauteils setzen, um dann mit der REM-Technik ein hochauflösendes Querschnittsbild des Werkstoffs zu erzeugen.

Jens Schaufler am Schreibtisch mit dem Auriga Mikroskop

Seit vier Jahren arbeiten Jens Schaufler und sein Team mit der Auriga, welche mit Hilfe eines Ionenstrahls unsichtbare Schnitte unter ein Bauteil setzt und anschließend ein Querschnittbild des Werkstoffs generiert.

Die Besonderheit: Während eines Schnittprozesses ist eine Live-Beobachtung möglich. Dadurch kann sich die Auriga im Sub-Mikrometerbereich zielorientierter durch den Werkstoff graben, da Schaufler und sein Team in Echtzeit prüfen und reagieren können, wo genau eine Unebenheit im Werkstoff ist.

Das High-End-Mikroskop trägt zur Digitalisierung der Werkstofftechnik bei

Mit dieser detaillierten Suche unter der Oberfläche findet man einen Störfaktor schneller als früher und kann zum Beispiel Displays besser analysieren. Allerdings reicht die Sichtweise eines Einzelnen zur Interpretation des Befunds oft nicht aus: „Ein Team mit unterschiedlichen Erfahrungen kann in der Schadensanalyse viel mehr erreichen“, betont Schaufler.

Mit dem High-End-Mikroskop schreitet auch die Digitalisierung der Werkstofftechnik weiter fort, doch es verändert sie nicht komplett. „Früher lief es immer gut, aber jetzt läuft es in der Spitze besser, weil man einen anderen Blick erhält“, fasst Schaufler zusammen. Die Rasterelektronenmikroskopie ist und bleibt der Standard, mit der Digitalisierung kommen neue Fragestellungen – aber eben auch präzisere Fehleranalysen im Sub-Mikrometerbereich.

Schaufler ist Bauteilverantwortlicher für den Rumpfmotor. Und dennoch kann er bei der Arbeit mit der Auriga die komplette Bandbreite der Fahrzeugteile untersuchen. Ob Interieur, Exterieur, Fahrwerk oder Motor – das Auto als ganzheitliches Produkt bleibt das Ziel. Und dass jedes der Bauteile am Ende perfekt und fehlerfrei ist, dazu leisten Schaufler und sein Team einen wichtigen Beitrag. Ein Erfolgserlebnis ist dann ein gelöster Fall – ähnlich wie in einem Ermittlungsteam.

Auriga Mikroskop in Frontansicht
Ein wichtiges Teammitglied in der Qualitätssicherung bei Audi: Die Auriga macht detaillierte und schnelle Schadensanalysen möglich.
TechDay Quality
Aus dem Audi MediaCenter

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