Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ist ein schnelles, zerstörungsfreies Verfahren zur präzisen Bestimmung der Elementzusammensetzung und Schichtdicke von Metallen und Beschichtungen. Sie liefert reproduzierbare Ergebnisse – ohne den Prüfkörper zu beschädigen.
In der Metallanalytik gilt die RFA als bewährte Methode für Qualitätsprüfungen, Wareneingangskontrollen und Materialidentifikationen. Sie erfüllt internationale Standards wie RoHS, REACh oder ISO 3497 und ist in Branchen wie Galvanik, Oberflächentechnik, Medizintechnik oder Automobilzulieferung fest etabliert.
Dank hoher Messgeschwindigkeit, flexibler Einsatzmöglichkeiten und normgerechter Dokumentation lassen sich RFA-Prüfungen nahtlos in Produktions- und Kontrollprozesse integrieren. So profitieren Unternehmen von schneller Verfügbarkeit der Ergebnisse und einer belastbaren Grundlage für Freigaben oder Reklamationen.
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Jetzt RFA-Analyse anfragenRöntgenfluoreszenzanalyse (RFA) – Grundlagen & Funktionsweise
Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, engl. X-ray fluorescence, XRF) ist ein zerstörungsfreies Verfahren zur präzisen Bestimmung der Elementzusammensetzung von Metallen, Legierungen und Beschichtungen. Sie basiert darauf, dass angeregte Atome charakteristische Röntgenstrahlung aussenden, die im Detektor gemessen und ausgewertet wird.
Für unterschiedliche Anforderungen stehen energiedispersive Systeme (EDXRF) für schnelle Überblicksmessungen und wellenlängendispersive Systeme (WDXRF) für höchste Präzision und Nachweisgenauigkeit zur Verfügung. Beide Varianten liefern reproduzierbare Ergebnisse ohne zeitintensive Probenvorbereitung.
Im Vergleich zu ICP-OES oder klassischen nasschemischen Methoden punktet die RFA durch ihre vollständig zerstörungsfreie Arbeitsweise, kurze Analysezeiten, minimalen Chemikalienverbrauch und die Möglichkeit, Feststoffe direkt zu messen. Elemente ab der Ordnungszahl 11 (Natrium) bis hin zu Schwermetallen wie Blei oder Cadmium können zuverlässig erfasst werden.
Je nach Material und Messdauer sind Nachweisgrenzen im niedrigen ppm-Bereich erreichbar. Damit eignet sich die RFA ideal für die Einhaltung von RoHS– und REACh-Vorgaben sowie für präzise Schichtdickenmessungen nach ISO 3497.
Einsatzbereiche der RFA in der Metallanalyse
Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, engl. XRF Analyse) ist in der modernen Metallanalytik ein universell einsetzbares Prüfverfahren. Sie deckt ein breites Materialspektrum ab, misst Schichtdicken präzise und unterstützt bei der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben wie RoHS und REACh.
Welche Metalle & Beschichtungen lassen sich mit RFA analysieren?
Mit der RFA Analyse lassen sich nahezu alle metallischen Werkstoffe prüfen – von Eisen- und Nichteisenmetallen über Edelmetalle bis hin zu komplexen Legierungen. Auch Beschichtungen wie Oxide, Lacke oder galvanische Schichten können zerstörungsfrei hinsichtlich ihrer Elementzusammensetzung untersucht werden.
Typische Anwendungen finden sich in der Galvanik, Oberflächentechnik, Medizintechnik, Elektronikfertigung oder im Recycling. Selbst mehrlagige Systeme können charakterisiert werden, ohne dass die Schichten mechanisch getrennt werden müssen.
RFA für Schichtdickenmessung
Die Röntgenfluoreszenzanalyse misst Schichtdicken von wenigen Nanometern bis zu mehreren hundert Mikrometern präzise und normgerecht nach ISO 3497. Damit eignet sie sich für Nickel-, Zink-, Chrom- oder Edelmetallauflagen ebenso wie für Pulverbeschichtungen oder Eloxal.
Da das Verfahren zerstörungsfrei arbeitet, können auch empfindliche oder fertig montierte Bauteile direkt im Produktionsprozess geprüft werden. Das spart Zeit und minimiert Ausschuss.
RFA zur Einhaltung der RoHS-Richtlinie
Für RoHS- und REACh-Screenings ist die RFA ein schnelles und zuverlässiges Werkzeug. Sie erkennt verbotene oder eingeschränkte Stoffe wie Blei (Pb), Cadmium (Cd), Quecksilber (Hg), sechswertiges Chrom (Cr6+), PBB und PBDE – und kann diese auch in komplexen Materialverbünden identifizieren.
Gerade in der Wareneingangskontrolle ermöglicht die RFA Analyse, risikobehaftete Chargen sofort zu erkennen und Lieferketten abzusichern. So lassen sich gesetzliche Grenzwerte einhalten und teure Rückrufaktionen vermeiden.
RoHS- und REACh-konforme RFA-Prüfungen
Gesetzliche Vorgaben wie RoHS und REACh legen klare Grenzwerte für gefährliche Stoffe fest. Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, engl. XRF Analyse) bietet eine schnelle, zerstörungsfreie Möglichkeit, Materialien auf Einhaltung dieser Standards zu prüfen.
Was ist die RoHS-Richtlinie 2011/65/EU?
RoHS (Restriction of Hazardous Substances) ist eine EU-Richtlinie, die seit 2003 den Einsatz bestimmter Schadstoffe in Elektro- und Elektronikgeräten einschränkt. Die aktuelle Fassung 2011/65/EU erweitert die Stoffliste und präzisiert Ausnahmen.
Betroffen sind u. a. Hersteller in der Unterhaltungselektronik, Medizintechnik, Automobil- und Beleuchtungsindustrie. Ziel ist der Schutz von Umwelt und Gesundheit sowie die Förderung recyclinggerechter Produktgestaltung.
Wie unterstützt die RFA bei der RoHS-Konformität?
Die RFA Analyse dient als schnelles Screening, um festzustellen, ob Materialien RoHS-relevante Stoffe oberhalb der Grenzwerte enthalten. Sie kann direkt an Bauteilen durchgeführt werden, ohne Demontage oder Probenpräparation.
Typischer Ablauf: Screening per RFA → Detailanalyse im Labor bei Verdacht → Dokumentation für die Konformitätserklärung. So wird der Prüfprozess effizient und rechtssicher gestaltet.
| Stoff | Symbol | Grenzwert | Typische Einsatzbereiche |
|---|---|---|---|
| Blei | Pb | 0,1 % | Lötverbindungen, Legierungen |
| Cadmium | Cd | 0,01 % | Kontakte, Pigmente |
| Quecksilber | Hg | 0,1 % | Schalter, Lampen |
| Chrom VI | Cr6+ | 0,1 % | Korrosionsschutz, Beschichtungen |
| PBB | – | 0,1 % | Flammschutz in Kunststoffen |
| PBDE | – | 0,1 % | Flammschutz in Gehäusen |
RFA-Geräte & Labortechnik bei Brenscheidt
Für die Röntgenfluoreszenzanalyse nutzen wir hochmoderne XRF-Systeme führender Hersteller. Unsere stationären Geräte messen Schichtdicken von wenigen Nanometern bis zu mehreren hundert Mikrometern mit einer Genauigkeit von ± 0,001 µm.
Die Detektoren erfassen Elemente ab der Ordnungszahl 11 (Natrium) bis hin zu schweren Metallen wie Blei oder Gold. Automatisierte Probenhalterungen, optimierte Strahlgeometrie und Kalibrierstandards sorgen für reproduzierbare Ergebnisse – selbst bei komplexen Bauteilen und Mehrschichtsystemen.
Im Vergleich zu Handgeräten bietet die Laboranalyse entscheidende Vorteile: höhere Präzision, breiteres Elementspektrum, verbesserte Wiederholgenauigkeit und normgerechte Dokumentation nach ISO 3497. Während portable Geräte schnelle Vor-Ort-Checks ermöglichen, liefert das Labor belastbare Daten für Freigaben, Zertifikate und Audits in der Industrie.
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Eine Röntgenfluoreszenzanalyse bei Labor Brenscheidt folgt einem klar definierten Prüfablauf. Vom materialschonenden Handling bis zum normgerechten Prüfbericht sind alle Schritte auf präzise Ergebnisse, kurze Durchlaufzeiten und rechtssichere Dokumentation ausgerichtet.
Die Probenvorbereitung erfolgt anwendungsorientiert – egal ob es sich um galvanisch beschichtete Kleinteile, elektronische Baugruppen oder großformatige Metallplatten handelt. Oberflächen werden gereinigt, um Fremdpartikel oder Rückstände zu entfernen, die das Messergebnis verfälschen könnten.
Die Messung erfolgt mit kalibrierten RFA- oder XRF-Systemen. Messzeit und Strahlgeometrie werden werkstoffspezifisch angepasst, typischerweise zwischen 30 Sekunden und 5 Minuten. So werden optimale Nachweisgrenzen im ppm-Bereich und eine hohe Signalgüte erreicht.
Die Auswertung nutzt validierte Analysesoftware, die die charakteristischen Emissionslinien der Elemente erkennt und quantifiziert. Mehrschichtsysteme können hinsichtlich Zusammensetzung und Schichtdicke normgerecht nach ISO 3497 bestimmt werden.
Das Ergebnis ist ein detaillierter Prüfbericht mit allen Messparametern, Kalibrierstandards und – falls relevant – einer Bewertung gemäß RoHS- und REACh-Anforderungen. Damit verfügen Sie über eine belastbare Grundlage für Qualitätsfreigaben oder Audits.
Je nach Ergebnis können weitere Verfahren sinnvoll sein – zum Beispiel Querschliff und Mikroskopie zur Schichtstrukturanalyse, ICP-OES zur Spurenanalytik oder Hullzellenprüfungen für galvanische Elektrolyte. So lässt sich der gesamte Analysebedarf aus einer Hand abdecken.
FAQ zur Röntgenfluoreszenzanalyse
Kompakte Antworten zur Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA/XRF) – präzise, praxisnah und mobil gut scannbar.
Welche Elemente kann die RFA erkennen?
RFA/XRF erfasst üblicherweise Elemente ab Natrium (Na) bis zu schweren Metallen wie Blei (Pb), Cadmium (Cd), Quecksilber (Hg) oder Wolfram (W); sehr leichte Elemente unterhalb von Na sind nur eingeschränkt messbar, Matrix und Gerätekonfiguration bestimmen die Nachweisbarkeit.
Wie genau ist die Röntgenfluoreszenzanalyse?
Unter Laborbedingungen sind Nachweisgrenzen im niedrigen ppm‑Bereich erreichbar; Schichtdicken werden normgerecht nach ISO 3497 bestimmt, wobei Kalibrierstandards, Messzeit, Strahlgeometrie und Oberflächenzustand die Messunsicherheit maßgeblich beeinflussen.
Ist RFA für alle Materialien geeignet?
Ideal für Metalle, Legierungen und Beschichtungen; nichtmetallische Matrices oder sehr leichte Elemente (C, N, O) erfordern oft ergänzende Wege, etwa ICP‑OES nach DIN EN ISO 11885 für Lösungen oder Querschliffe/Mikroskopie für detaillierte Schichtaufbauten.
Wie lange dauert eine RFA-Analyse?
Die Messung dauert meist 30 Sekunden bis 5 Minuten pro Punkt, abhängig von Material, Zielgröße und geforderter Nachweisgrenze; inklusive Handling, Kalibrier‑Check und Auswertung erhalten Sie Ergebnisse in der Regel sehr zeitnah.
Was kostet eine RFA-Messung?
Die Kosten richten sich nach Stückzahl, Messpunkten und Dokumentationsumfang; wir kalkulieren transparent pro Probe oder als Paket für Serien, optional mit Expressservice und normgerechtem Prüfbericht für Audits und Freigaben.
Ersetzt RFA andere Prüfverfahren vollständig?
Nein – die Röntgenfluoreszenzanalyse ist das schnelle, zerstörungsfreie Screening; Grenzfälle vertiefen wir gezielt, z. B. mit ICP‑OES (DIN EN ISO 11885), Querschliffen, Mikroskopie oder ergänzender Metallanalytik für eine rechtsfeste Gesamtbewertung.