Lampenuntersuchungen
Die Untersuchung einer Lampe im Labor beginnt mit der Aufnahme der technischen Daten und einer Zustandsbeschreibung. Die technischen Daten bestehen in der Regel mindestens aus Spannung, Leistung und dem Typprüfzeichen. Sie geben an, ob die Lampe richtig eingesetzt war und ob sie den gesetzlichen Vorschriften entsprach.
Die Entscheidung über den Einsatz von Lichtmikroskop, Rasterelektronenmikroskop, Mikrosonde oder anderer Methoden im weiteren Verlauf der Untersuchung hängt vom Spurenbild und den Vorinformationen ab.
In den nachfolgenden Abschnitten werden die Vor- und Nachteile sowie die Grenzen einiger gebräuchlicher Untersuchungsverfahren an Beispielen gezeigt.
Makroskopische Sichtprüfung:
Unter der makroskopischen Sichtprüfung soll die Begutachtung der Lampe oder der angelieferten Asservate mit bloßem Auge, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Lupe, verstanden werden. Diese Untersuchung ist ein wesentlicher Teil der Gesamtuntersuchung, weil neben der Beschreibung des Anlieferungszustandes nicht unfallursächliche Schäden, z. B. am Lampensockel, an der Fassung, an der Verkabelung usw., erfasst werden können.
Mit bloßem Auge sind eine altersbedingte Trübung des Glaskolbens (Bild 2), ein „Luftzieher" (Bild 3), Korrosion am Lampensockel (Bild 4), Manipulation am Sockel oder an der Fassung (Bild 5 und 6), nachträgliche Veränderung an der Verkabelung (Bild 7), um nur einige Fälle zu nennen, erkennbar. Die zusätzliche Oberprüfung auf Stromdurchgang mit einem hochohmigen Messinstrument liefert Erkenntnisse, ob die Lampe zum Untersuchungszeitpunkt noch funktionsfähig ist.
Die Beispiele zeigen, dass die makroskopische Sichtprüfung bereits viele Informationen liefert und ein wesentlicher Bestandteil des Lampengutachtens ist. Sie stellt jedoch nur einen Untersuchungsschritt dar, der für eine sichere Aussage zum Brennzustand in der Regel nicht ausreicht.
Bild 2:
Standlichtlampe aus dem Scheinwerfer eines Pkw. Der Glaskolben ist an der Innenseite geschwärzt und in Sockelnähe „verspiegelt". Dadurch kommt es zu einer erheblichen Reduzierung der Lichtstärke. Die Schwärzung besteht aus Wolfram, das im Laufe der Zeit von der heißen Wendel abdampft und sich an kälteren Stellen, z. B. an der Innenseite des Glaskolbens, niederschlägt.
Bild 2
Bild 3:
Soffitte aus der Schlussleuchte eines landwirtschaftlichen Anhängers. Durch Schäden an der Vergussmasse zwischen Sockelhülse und Glaskolben konnte Luftsauerstoff in den Glaskolben dringen. Dadurch entstand ein sog. „Luftzieher" mit blauem Wolframoxid an der Innenseite des Glaskolbens
Bild 3
Bild 4:
Stark korrodierte Sockelhülse einer Standlichtlampe. Infolge der Korrosion im Bereich der Anschlußkontakte bestand keine elektrische Verbindung mehr zwischen Fassung und Lampe.
Bild 4
Bild 5:
Manipulation am Lampensockel. Anstelle einer Lampenfassung wurde an den Sockelkontakt ein Kabel angelötet. Die Folge davon war, da{ sich im Lampensockel die Elektrode löste und die Lampe nicht mehr funktionstüchtig war.
Bild 5
Bild 6:
Veränderung des Lampensockels. An den Bajonettsockel einer 6 V / 18 W-Einfadenlampe wurde ein Einstellring angelötet. Die Lampe war in einem Mopedscheinwerfer eingesetzt.
Bild 6
Bild 7:
Veränderung an der Verkabelung. Im Innern eines Motorradscheinwerfers wurde die Verkabelung unsachgemäß verändert. Dies führte dazu, dass die Schalterfunktionen unwirksam wurden.
Bild 7
Lichtmikroskop:
Ein wichtiges Instrument und unerlässliche Voraussetzung für die Beurteilung von Lampen stellt das Lichtmikroskop dar. In der Praxis werden häufig Stereolupen, an die eine vollautomatische Aufnahmeeinrichtung für Lichtbilder angebaut ist, verwendet (Bild 8).
Die Grenzen des Lichtmikroskops werden dann erreicht, wenn sehr kleine Spuren als Beurteilungskriterien herangezogen werden müssen. Das hohe Auflösungsvermögen und die große Tiefenschärfe des Rasterelektronenmikroskops ist dann von Vorteil, wenn Wendelbrüche oder Kontaktstellen zur Ermittlung des Brennzustandes untersucht werden müssen.
Obwohl sich bestimmte Merkmale nur mit dem Rasterelektronenmikroskop klassifizieren und beurteilen lassen, reicht für viele in der Praxis auftretende Fälle, wenn z. B. eindeutige Wendelverformungen und Oxidationserscheinungen vorliegen, die lichtmikroskopische Untersuchung aus.
Bild 8 : Stereo-Lichtmikroskop mit Fotoaufsatz. Die Belichtungszeit wird automatisch gesteuert.
Die brauchbaren Vergrößerungen dieser Geräte liegen bei max. 50fach. Bei höherer Vergrößerung ist die Tiefenschärfe zu gering, so dass aussagekräftige Fotos nicht mehr gefertigt werden können.
Mit dem Lichtmikroskop lassen sich plastische Verformungen an Glühwendeln (Bild 9) und Schäden an der Vergussmasse, im Bereich der Wendelträger und an der Abblendkappe erfassen, die mit bloßem Auge nicht mehr zu sehen sind.
Darüber hinaus bietet das Lichtmikroskop die Möglichkeit, Anlauffarben, Oxide und angeschmolzene Glasteilchen an den Oberflächen der Glühwendel oder der Abblendkappe zu erkennen (Bild 10).
Bild 9 : Deformierte Abblendlichtwendel
Bild 10 : Plastisch verformte Abblendlichtwendel einer Scheinwerferlampe mit Glasanschmelzungen. Die Oberflächen der Abblendkappe und der Fernlichtwendel sind mit Anlauffarben bzw. Wolframoxid über zogen.
Rasterelektronenmikroskop:
Der Vergrößerungsbereich von Lichtmikroskopen bis ca. 1000fach ist in der Regel ausreichend. Probleme ergeben sich jedoch in der Praxis schon bei wesentlich kleineren Werten im Hinblick auf die erzielbare Tiefenschärfe. Aufgrund der räumlichen Ausdehnung der zu untersuchenden Teile können verschiedene Merkmale mit dem Lichtmikroskop nur sehr schlecht oder gar nicht ausgewertet werden.
Mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM, Bild 11) entstehen derartige Schwierigkeiten nicht. Bild 12 zeigt die Funktionsweise eines Rasterelektronenmikroskops. Die zu untersuchende Probe wird mit einem Elektronenstrahl abgerastert. Synchron erfolgt die Rasteraufzeichnung des Bildes in einer Bildröhre.
Die Auflösungsgrenze eines Rasterelektronenmikroskops ist mindestens eine Zehnerpotenz größer als die eines Lichtmikroskops (LM). Während jedoch bei einem Lichtmikroskop mit zunehmender Vergrößerung die Tiefenschärfe stark abnimmt, lässt sich mittels eines Rasterelektronenmikroskops jede Oberfläche unmittelbar mit großer Tiefenschärfe abbilden, sofern das Objekt vakuumbeständig und die Oberfläche elektrisch leitend ist. Nicht leitende Objekte können nach Aufbringen eines elektrisch leitenden Überzugs untersucht werden. In der Regel wird eine dünne Goldschicht aufgedampft. Die große Tiefenschärfe ermöglicht es, räumlich kompliziert aufgebaute Objekte abzubilden.
Bild 11: Rasterelektronenmikroskop Cambridge Stereoscan 180
Bild 12 : Prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise des Rasterelektronenmikroskops
Bei Untersuchungen mit dem Rasterelektronenmikroskop wird das Untersuchungsobjekt nur schwarz-weiß abgebildet. Farbige Erscheinungen, wie z. B. Anlauffarben, sollten deshalb vorher mit dem Lichtmikroskop untersucht und fotografisch festgehalten werden.
Die Bilder 13 und 14 zeigen den oberen Teil eines Wendelhalters mit einem Wendelrest, vergleichsweise aufgenommen mit dem Lichtmikroskop und mit dem Rasterelektronenmikroskop. Aus den Bildern 15 und 16 sind die Grenzen des Lichtmikroskops bei Bruchflächenuntersuchungen erkennbar. Zur sicheren Beurteilung von Bruchflächen ist daher das hohe Auflösungsvermögen und die große Tiefenschärfe eines Rasterelektronenmikroskops notwendig. Wenn nicht eindeutige Schmelzperlen vorhanden sind, können Bruchflächen mit dem Lichtmikroskop nicht sicher unterschieden werden. Auch das Erkennen von Kontaktspuren sowie die Beurteilung von Alterserscheinungen an Glühwendeln und von kleinen angeschmolzenen Glassplittern bereitet mit dem Lichtmikroskop Schwierigkeiten.
Lichtmikroskopische Aufnahme vom oberen Teil eines Wendelhalters mit einem Wendelrest
Bild 13
Wendelträger mit Wendelrest wie auf Bild 13, jedoch aufgenommen mit dem Rasterelektronenmikroskop
Bild 14
Lichtmikroskopische Aufnahme der Bruchzone aus Bild 13 mit der Bruchfläche
Bild 15
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Bruchfläche am Wendelrest aus Bild 13
Bild 16
Bild 17 (REM-Aufnahme) : Kontaktbereich einer Abblendlichtwendel, welche durch Stoßeinwirkung unter Spannung stehend mit der Abblendkappe in Kontakt gekommen ist.
Bild 18 (REM-Aufnahme) : Wendelbruchstelle in unmittelbarer Nähe der Wendelhalter. An der Drahtoberfläche befinden sich Glasanschmelzungen. Die Wendel muss zum Zeitpunkt, als der Glaskolben zerstört wurde, im glühenden Zustand gewesen sein. Im Bruchflächenbereich sind keine Schmelzerscheinungen vorhanden. Es handelt sich um ein feinkörniges kristallines Bruchgefüge.
Bild 19 (REM-Aufnahme) : Typisches Aussehen einer Schmelzbruchstelle an einer altersbedingt durchgebrannten Wendel. Die Wendel besitzt eine dicke Schmelzperle am Drahtende und weist eine kontinuierliche Verringerung des Drahtquerschnitts zur Schmelzbruchstelle hin auf. Deutliche Alterungsmerkmale sind an der Drahtoberfläche sichtbar.
Nächste Seite:
Fahrzeuglampenbegutachtung - die Praxis
(C) 2004 - 2007 - Jens Petersen - Alle Rechte vorbehalten