Ziel dieser Arbeit war es, eine reproduzierbare materialographische Präparationsmethode für Grün- und Braunkörper zu entwickeln, die es erlaubt, ein gesamtes MIM-Bauteil nach den Fertigungsschritten Spritzgießen und Entbindern mikroskopisch auf innere Inhomogenitäten wie z. B. Poren und Entmischungen hin zu untersuchen. Die Herausforderung bestand im Besonderen darin, das fragile MIM-Gefüge vor dem Sinterprozess artefaktfrei zu präparieren.

Es wurden drei unterschiedliche Präparationsmethoden (Variation von Polierunterlagen und Suspensionen) verglichen. Als Kennwert für die Qualität des Präparationsergebnisses wurde der mikroskopisch bestimmte Volumenanteil an Metallpartikeln herangezogen. Dieser wurde nach festgelegten Präparationszeiten mittelsquantitativer Gefügeanalyse (QGA) ermittelt und über der Präparationszeit bzw. den Präparationsschritten ausgewertet. Als Referenzwert diente der durch die Feedstockzusammensetzung definierte Volumenanteil von 68 %. Es zeigte sich, dass die Präparation des Braunkörpers am besten gelingt. Der mikroskopisch ermittelte Volumenanteil beträgt rd. 67 %. Das duroplastische Infiltrations- bzw. Einbettmittel kann in die offene Porenstruktur eindringen und sorgt für eine stabile Fixierung der Pulverpartikel. Die Präparation des Grünkörpers hingegen gestaltet sich schwierig, da ein Ausbrechen der Metallpulverpartikel durch den vergleichsweise weichen thermoplastischen Binder nicht vollständig verhindert werden kann. Mit 62 % ist der mikroskopisch bestimmte Volumenanteil absolut rd. 6 % geringer als der tatsächliche.

Ein oberflächliches, chemisches Entbindern des Grünkörpers verbessert das Präparationsergebnis deutlich, da eine gute Fixierung der Pulverpartikel durch Nachinfiltration mit einem duroplastischen Einbettmittel ähnlich wie beim Braunkörper möglich ist. Neben der qualitativen Beurteilung der Gefügeschliffe erweist sich die quantitative Gefügeanalyse als wertvolles Instrument zur systematischen und objektiven Bewertung der Präparationsergebnisse und Entwicklung der Präparationsmethoden. Mit den entwickelten Präparationsverfahren ist es nun möglich, bereits vor den zeit- und kostenintensiven thermischen Prozessen eine Qualitätsbeurteilung anhand nahezu artefaktfreier Gefügeschliffe vorzunehmen.