Schadensanalyse

Analysieren • Erkennen • Abstellen • Vorbeugen

Vom Schaden zur Analyse

Schäden erkennen und vermeiden

Kleine Bauteile mit großer Wirkung – Dichtungen und andere Elastomerbauteile haben eine große Bedeutung in technischen Anwendungen. Sie sind günstig in der Anschaffung und anspruchsvoll in ihrer Funktion. Solange sie arbeiten, denken nur wenige an die kleinen, elastischen Komponenten. Doch versagen sie, so sind die Folgen meist nicht nur unbequem.

Nicht selten steht die komplette Maschine oder ein Fahrzeug still, mitunter kommt es sogar zum Totalschaden. Dann heißt es, nicht einfach nur das Bauteil zu tauschen und auf den nächsten Schaden zu warten. Es ist wichtig, den Ursachen für den Ausfall auf die Spur zu kommen, Fehler zu erkennen und aus ihnen zu lernen, um zukünftiges Versagen zu vermeiden.

Die Schadensanalyse

Unsere Kernkompetenz

Die Schadensanalyse von Elastomer-Dichtungen und technischen Formteilen, beispielsweise Membranen, Elastomer- oder TPE-Schläuche, ist eine der Kernkompetenzen des Elastomer Instituts Richter.

Seit 1996, also seit nunmehr 25 Jahren, stehen wir mit Fachwissen und großer Erfahrung unseren Kunden im Schadensfall zur Seite. Wir begutachten und analysieren beschädigte Bauteile, erkennen die Schadensursache und schlagen Maßnahmen vor, um Ursachen abzustellen und weiteren Schäden vorzubeugen.

Unsere Expertise für Ihr Renommee

In weit über 2000 Fällen konnten durch die Expertise des Elastomer Instituts Richter Probleme erkannt und nachhaltig gelöst werden. Und das unabhängig davon, ob die Ursachen im Herstellungsprozess, dem Einbauraum, in der Qualität der Rezeptur oder in der Beanspruchung lagen.

Darüber hinaus tragen wir durch unsere qualifizierten und objektiven Analysen zur gütlichen Einigung bei Reklamations- und Schadensfällen bei.

Oft lassen sich durch nur kleine Veränderungen und Optimierungen im Herstellungsprozess oder der Anwendung immense Kosten einsparen und der mit Schadensfällen einhergehende Image- und Reputationsverlust wieder beheben.

Und dabei achten wir stets auf ein pragmatisches und praxisnahes Vorgehen, damit Sie schnell und mit überschaubarem Aufwand Antworten bekommen.

Typische Schäden und Schadensbilder

Der erste Eindruck

Ein Schaden an einem technischen Formteil fällt in der Regel erst auf, wenn es seine Funktion nicht mehr erfüllt. Dichtungen oder Schläuche sind plötzlich undicht, Leckage wird ganz offensichtlich, weil Flüssigkeit, Öl oder Gas in auffälligen Mengen aus dem Gerät austritt. Dämpfer absorbieren unzureichend Schwingungen oder Erschütterungen und Membrane verlieren ihre Schalt- oder Trennfunktion.

Oft kann der Betrachter schon beim ersten Anblick optisch eine Veränderung oder Beschädigung des Bauteils erkennen. Wo vor dem Einbau das Bauteil glatt, elastisch, schwarz bzw. farbig war, kommen nach einem Ausfall verfärbte, gerissene, spröde oder schmierige Komponenten zum Vorschein.

Allein mit der optischen Auffälligkeit, kommt man dem Schadensverlauf jedoch in der Regel noch nicht auf die Spur. Neben dem Bauteil und Werkstoff selbst, sollten der Einbauraum und die Einsatz- und Umgebungsbedingungen betrachtet werden. Denn nur in Kombination lässt sich verlässlich herausfinden, was wirklich mit dem Bauteil geschehen ist.

Auffälligkeiten und häufig sichtbare Spuren

Was ist zu sehen

Die Dichtung, der Schlauch oder das Gummiteil hat Risse. Die Einrisse sind nur bei Dehnung des Teiles erkennbar oder schon im Ruhezustand klar zu sehen.
Das Gummiteil ist spröde und hart, das Material teilweise oder gänzlich unelastisch.
Die Oberfläche des Elastomers sieht angebrannt oder verkohlt aus.
Das Elastomerbauteil ist beschädigt. Die Beschädigung zeigt sich in Form von Abquetschung, oder flachen, abgeriebenen Bereichen. Die Verformung, der Verschleiß oder Abrieb sollte in dieser Form jedoch überhaupt nicht oder noch nicht auftreten.
Der Gummiwerkstoff ist porös, Gummi löst sich ab. Viele Partikel sind sichtbar.
Das Bauteil ist weich oder schmierig. Die Erweichung ist untypisch für das Material.
Das Gummiteil ist untypisch klein, es scheint geschrumpft.
Oder im umgekehrten Fall: Das Bauteil ist viel größer als ursprünglich, es scheint aufgequollen.

Die Schadensanalyse praxisnah

So gehen wir vor

Wir untersuchen nur das, was tatsächlich notwendig ist. Sämtliche Analysen werden nach der Devise „so viel wie nötig, so wenig wie möglich“ durchgeführt. Das spart Zeit und reduziert maßgeblich den Aufwand einer gesamten Untersuchung.

Dank unseres Erfahrungsschatzes aus zahlreichen Schadensanalysen sind wir in der Lage, den erforderlichen Prüfaufwand schnell zu überblicken und effektiv Lösungen zu erarbeiten. Sie erhalten mitunter bereits nach wenigen Tagen erste belastbare Erkenntnisse über den Schadensfall. Wir erläutern Ihnen im Anschluss natürlich die Analyseergebnisse und empfehlen Ihnen Abhilfemaßnahmen, um zukünftige Schäden zu vermeiden.

Unser primäres Ziel bei einer Schadensanalyse ist es, die Schadensursache (root cause) zu identifizieren, um Ihnen dann geeignete Abstellmaßnahmen vorzuschlagen.

Bei jedem Schadensfall steht eine mikroskopische Prüfung der schadhaften Dichtung, eine Prüfung des Einbauraumes und der Randbedingungen, welche zum Ausfall geführt haben, an erster Stelle. Erst danach macht der eher kostenintensivere Einsatz aufwändiger Analytik Sinn, um die angenommene Schadenshypothese abzusichern und eventuell andere Ursachen auszuschließen.

Bei der Schadensanalyse folgen wir systematisch fünf Schritten:

1. Identifikation der Probe bzw. des schadhaften Bauteils

Entspricht der Werkstoff des Schadensmusters wirklich den Spezifikationen oder Lieferantenvorgaben? Bilder und Anwenderinformationen allein reichen für eine belastbare Analyse nicht aus. Eine Identitätsprüfung verschafft Klarheit. Leider kommt es immer wieder vor, dass schlicht ein falscher Werkstoff verwendet wurde. In etwa 1-2% der Schadensfälle ist das bereits die Lösung des Problems.

2. Informationen zur Anwendung einholen

Im nächsten Schritt erfragen wir Details zur Anwendung, dem Funktionsprinzip des Bauteiles, zum Schaden und dessen Vorgeschichte. Je besser wir die Anwendung und Einsatzbedingungen des Bauteiles und die Umstände kennen, unter denen der Schaden aufgetaucht ist, desto zielsicherer können wir den Schadenshergang einschätzen.

3. Analyse des Schadensbildes mit Bewertung

Dieser dritte Schritt ist der wichtigste der gesamten Schadensanalyse. Es geht darum, den Schaden und die Spuren der Beanspruchung des ausgefallenen Bauteiles, beispielsweise einer Dichtung, zu erkennen und richtig zu bewerten.

Dazu gehört eine mikroskopische Prüfung des beschädigten Bauteiles:
Wir begutachten die Beschaffenheit der Oberflächen, Art und Ausprägung der Beschädigungen und die Abmessungen des Bauteils. Dafür stehen uns verschiedene Digitalmikroskope und ein Rasterelektronenmikroskop zur Verfügung.

Weiterführende, werkstoffliche Analysen werden bei Bedarf eingesetzt: Bei manchen Schadensfällen sind zusätzliche Werkstoffanalysen notwendig, um auf die Spur des Schadensmechanismus zu kommen. Mithilfe modernster Prüfmethoden und Geräten sind wir in der Lage, eine Vielzahl von Schadensfällen eindeutig zu analysieren und einzugrenzen und die Ursachen zu benennen.

4. Absicherung der gewonnenen Rückschlüsse

Ist nun in Schritt eins bis drei eine mögliche Erklärung der Schadensursache gefunden worden, gilt es, diese Annahme möglichst gut abzusichern. Dazu gehört, die Rand- und Einsatzbedingungen zu prüfen und zu hinterfragen. In unklaren Situation oder bei mehreren möglichen Ursachen für ein Schadensbild hilft oft der Einsatz weiterführender Werkstoffanalytik, um Rückschlüsse abzusichern.

5. Bericht mit Empfehlung möglicher Abstellmaßnahmen

Zum Abschluss der Schadensanalyse wird ein Bericht erstellt. In ihm wird die angenommene Schadensursache benannt und schlüssig erklärt. Ziel ist es, auch Fachfremden und Unbeteiligten die komplette Logik des Ausfalles aufzuzeigen und die objektiven Ergebnisse aller Untersuchungen übersichtlich darzustellen und zu bewerten.

Download

Im Bericht “Integraler Ansatz zur Schadensanalyse -der beste Weg zur wirklichen Ausfallursache”
beschreibt Bernhard Richter ausführlich die fünf Schritte einer erfolgreichen Schadensanalyse
und zeigt anhand von Beispielen, wie sie in der Praxis umgesetzt werden.

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Bewertung der Schadensbilder

Klassifikation von Schadensmechanismen

In der Regel lässt sich bei den untersuchten Schadensbildern ein bestimmter Schadensmechanismus erkennen. In der Praxis hat sich eine Unterteilung der auftretenden Schadensmechanismen, also der Hauptursachen der auftretenden Schäden, in vier übergeordnete Gruppen bewährt:

1. Medien

Zu den Schäden, die durch Medien verursacht werden, zählen der chemische Angriff, also die chemische Veränderung der Werkstoffstruktur, sowie übermäßig starke Quellung durch Einlagerung von Medien im Werkstoff. Auch eine Extraktion von Werkstoffbestandteilen, also unangemessener Schwund der Bauteile, ist durch Medieneinfluss möglich. In einer Anwendung sollten Anwender alle chemischen, flüssigen oder gasförmigen Substanzen, mit denen das Bauteil in Berührung kommt, zu den Medien zählen.

2. Temperatur und Alterung

Werden Elastomere thermisch stark überbeansprucht, also weit und dauerhaft über ihre zulässige Gebrauchstemperatur erhitzt, so kommt es oft zum Schaden. Rissige und spröde Oberflächen oder bleibende Verformung sind die Folge. Ähnliche Schadensbilder können sich teilweise auch innerhalb der polymertypischen Temperaturgrenzen durch zu lange Betriebszeiten ergeben. Zu dieser Ursachen-Gruppe werden auch alle verwandten Mechanismen, also verschiedene Formen der Alterung, gezählt, die letztlich über eine Beeinträchtigung der Netzwerkstruktur des Werkstoffes zu einem verfrühten Ausfall führen

3. Mechanische oder physikalische Einwirkung

In dieser Gruppe sind alle Mechanismen zusammengefasst, die das Bauteil schädigen, ohne die Netzwerkstruktur des Werkstoffes zu verändern. Dazu gehören typische Ursachen, die dem Einbauraum zuzuordnen sind, beispielsweise scharfe Kanten oder falsche Nutabmessungen und Schäden, die auf unsachgemäße Montage der Bauteile zurückzuführen sind. Daneben fallen in diese Gruppe physikalische Ursachen wie beispielsweise Abrieb oder die explosive Dekompression.

4. Herstellungsfehler

Hierzu zählen Fehler, die direkt dem Herstellungsprozess zuzuordnen sind und auch eindeutig eine unzulässige Abweichung vom Soll-Zustand darstellen. Beispiele dafür sind Anrisse durch unsachgemäßes Entformen, Fließlinien, Fehlstellen und andere Fertigungsmängel.

Für einen tieferen Einstieg in diese Thematik bieten wir unser Seminar „Schadensanalyse von elastomeren Dichtungen” an. Selbst, wenn Ihr Schwerpunkt nicht auf Dichtungen liegt, finden Sie hier wertvolle Informationen zur systematischen Analyse eines Schadensbildes und erfahren, wie Sie die Logik eines Ausfalles erkennen.

Mehr zu möglichen Schäden an elastomeren Bauteilen und den möglichen Mechanismen, die zugrunde liegen, erfahren Sie auch in unseren ausführlichen Fachberichten:

Fachwissen Schadensanalyse

Downloads

Schadensursache
MECHANISCH / PHYSIKALISCH Schadensursache
TEMPERATUR / ALTERUNG Schadensursache
MEDIEN Schadensursache
HERSTELLUNGSFEHLER Schadensursache
MEHRERE FAKTOREN

Der Mechanismus dieser Schäden lässt sich überwiegend auf mechnische oder physikalische Ursachen zurückführen.
Die beschädigten Bauteile zeigen häufig Risse, Ausrisse, Abnutzung oder Ausschnitte.

Montagebeschädigung – Die oftmals unterschätzte Schadensursache

Neben einer montagefreundlichen Gestaltung der Einbauräume helfen Schmiermittel, Beschichtungen oder Montagevorrichtungen, Dichtungen oder andere Elastomerbauteile sicher und ohne Beschädigung zu montieren. Trotz dieser Möglichkeiten kommt es immer wieder zur Verletzung der Bauteile während der Installation. Wie es zu diesen Schäden kommt und auf was Sie bei der Montage von Gummiteilen achten sollten erfahren Sie von Bernhard Richter und Ulrich Blobner in dem ausführlichen Fachaufsatz.