Wat is materiaaltesten?

Als u zich zorgen maakt over aankomende milieuregels, maar niet volledig zeker bent van de materialen in uw producten — of hun exacte concentraties — dan is een materiaalanalyse een van uw eerste due diligence-maatregelen. Onze onderstaande gids kan dienen als introductie tot deze praktijk.

Michael Mariani

5 min leestijd
Wat is materiaaltesten?

Wat is een materiaalanalyse?

Een materiaalanalyse—soms ook materiaaltesten genoemd—is het wetenschappelijke proces waarbij de fysieke en chemische eigenschappen van een specifiek product, component of grondstof worden beoordeeld. Een materiaalanalyse kan een volledig overzicht geven van de samenstelling van een monster, inclusief alle chemische verbindingen, synthetische materialen en andere stoffen, evenals hun exacte concentraties. 

Naast het identificeren van materialen en het meten van hun concentraties binnen een bepaald object of monster, kan materiaaltesten ook eigenschappen en prestaties beoordelen. Fysieke eigenschappen die tijdens een materiaalanalyse getest kunnen worden zijn onder meer sterkte, weerstand, elasticiteit, taaiheid en wrijving. (De testspecificaties variëren sterk tussen sectoren, OEM’s en monsters, en worden vaak op maat gemaakt op basis van de eisen van de klant.)

De meest fundamentele vorm van materiaalanalyse onderzoekt de samenstelling van een product, component of monster op een zeer gedetailleerd—soms zelfs microscopisch of nanoscopisch—niveau. Daarnaast bestaan er echter tal van andere testmethoden die aansluiten bij specifieke fabrikanten en sectoren. Enkele andere veelvoorkomende vormen van analyse zijn mechanische testen, waarbij gekeken wordt naar hoe de fysieke eigenschappen van een monster reageren op specifieke acties en omstandigheden; thermisch testen, waarbij de prestaties en duurzaamheid bij verschillende temperaturen worden geëvalueerd; en testen op biologische aantasting, waarbij de weerstand van een materiaal tegen corrosie, straling en degradatie wordt geanalyseerd.  

Wat zijn de belangrijkste redenen om materiaaltesten uit te voeren?

Er zijn verschillende belangrijke redenen waarom een fabrikant een materiaalanalyse van een van zijn producten of componenten zou willen uitvoeren. 

  • OEM’s die producten produceren die onder milieuregels vallen, willen mogelijk exact weten uit welke chemische samenstelling hun producten bestaan. In deze gevallen kan producttesten aantonen dat de gereguleerde chemicaliën in hun producten onder bepaalde drempelwaarden blijven, en dat het product juridisch aan de regelgeving voldoet. 
  • Voedingsmiddelen- en drankenbedrijven moeten regelmatig producten testen om te verifiëren dat hun producten veilig zijn voor consumptie en niet verontreinigd zijn met gevaarlijke stoffen of andere giftige verontreinigingen. Daarbij zijn deze bedrijven wettelijk verplicht om productintegriteit te waarborgen en hun verpakkingen correct te etiketteren; deze maatregelen moeten vaak door een onafhankelijke chemische analyse worden gevalideerd.
  • Verschillende sectoren hebben een professionele verantwoordelijkheid om specifieke zuiverheidsniveaus in hun producten te handhaven. De farmaceutische industrie bijvoorbeeld voert regelmatig analytische testen en "zuiverheidscontroles" uit om te garanderen dat hun geneesmiddelen niet vervuild zijn met onzuiverheden, verontreinigingen of andere schadelijke materialen. Zuiverheidstesten zijn ook van cruciaal belang in de halfgeleiderproductie, waar zelfs de kleinste onzuiverheden of verontreinigingen in proceschemicaliën een aanzienlijke impact op kwaliteit, prestaties en opbrengst kunnen hebben. 

Welke sectoren voeren materiaaltesten uit?

Materiaaltesten zijn niet beperkt tot één of enkele sectoren. Omdat dit dé manier is om ieder afzonderlijk bestanddeel van een grondstof of vervaardigd product in kaart te brengen, vertegenwoordigt het een essentiële due diligence-maatregel voor een breed scala aan sectoren. 

  • Chemie
  • Halfgeleiders
  • Farmaceutica
  • Voedingsmiddelen en dranken
  • Luchtvaart en defensie
  • Automotive
  • Bouw
  • Hernieuwbare energie
  • Beauty en cosmetica

Wie voert materiaaltesten uit?

Materiaaltesten worden doorgaans uitgevoerd door testlaboratoria en kwaliteitsborgingsbedrijven die gespecialiseerd zijn in het beoordelen van producten, onderdelen en materialen. Deze bedrijven voeren uiteenlopende analyses uit, waaronder testen op chemische samenstelling, duurzaamheid en prestaties, en op verontreinigingen en zuiverheid, naast andere vormen van analyse. 

Grote multinationale testbedrijven zoals Intertek beschikken over de schaalgrootte, capaciteit en expertise om materiaaltesten voor een brede diversiteit aan sectoren uit te voeren. Andere grote test- en kwaliteitsborgingsbedrijven zijn SGS, Bureau Veritas en Eurofins Scientific. 

Daarnaast zijn er kleinere, specialistische bedrijven die zich uitsluitend richten op materiaaltesten voor specifieke sectoren. In de luchtvaartsector bijvoorbeeld, waar prestaties en betrouwbaarheid van componenten absoluut cruciaal zijn en falende onderdelen en subassemblages catastrofale gevolgen kunnen hebben, is er een netwerk van dergelijke bedrijven vereist om testen en verificatie te bieden aan grote OEM’s. 

Wat zijn de meest gebruikte analysetechnieken voor materiaalanalyse?

Materiaaltesten verschillen sterk per sector; de gekozen technieken zijn afhankelijk van het soort test dat het laboratorium uitvoert (mechanisch, thermisch, chemische samenstelling, enzovoorts). Voor fabrikanten die inzicht willen krijgen in de fysieke eigenschappen, kwaliteit en zuiverheid van hun product zijn er verschillende veelgebruikte analysetechnieken. 

  • Microscopische analyse: Zoals de naam al aangeeft maakt deze analysemethode gebruik van microscopietechnologie om de structuur en samenstelling van monsters op micro- en nanoschaal te onderzoeken. Veelvoorkomende vormen zijn optische microscopie, atomic force microscopy (AFM) en transmissie-elektronenmicroscopie (TEM). Nanotechnologie, materiaalkunde, milieuonderzoek, forensisch onderzoek en microbiologie maken allemaal gebruik van deze methode.
  • Immunoassay: Deze chemische test detecteert en meet kleine moleculen in een monster, waaronder eiwitten, hormonen en andere analyten. Immunoassays worden effectief ingezet in medische diagnostiek, farmaceutica, en de voedingsmiddelen- en drankenindustrie. 
  • Elektrochemische analyse: Dit type test maakt gebruik van elektrische stimulatie om de chemische reactiviteit van een oplossing, materiaal of ander monster te bepalen. Elektrochemische analyse meet de oxidatie- en reductiereacties—ook wel "redoxreacties" genoemd—die inzicht geven in chemische samenstelling, concentraties en afbraakgedrag van monsters. Deze testen worden vaak gebruikt bij het onderzoeken van corrosie, degradatie en faalmechanismen, bijvoorbeeld bij materiaalkeuze in sectoren als batterijen, mineralen en farmaceutica. 

Wat is het verschil tussen kwaliteitsborging en materiaaltesten?

Kwaliteitsborging en materiaaltesten overlappen op diverse manieren, maar zijn niet hetzelfde. Kwaliteitsborging (QA) omvat de praktijken en processen die erop gericht zijn te waarborgen dat een product of dienst consistent aan bepaalde kwaliteitsnormen voldoet of deze zelfs overtreft. Volgens de International Organization for Standardization, een toonaangevende architect van de meest geaccepteerde QA-praktijken, is "het primaire doel van QA het minimaliseren van defectrisico's—en, niet onbelangrijk, het zo vroeg mogelijk identificeren van gebreken in de waardeketen." 

Hoewel QA doorgaans veel aspecten van de bedrijfsvoering en het productieproces omvat, is materiaaltesten een specifieke, discrete maatregel om kwaliteit, samenstelling en prestaties te evalueren. Door dit verschil in scope kan gesteld worden dat materiaalanalyse een cruciaal, zelfs onmisbaar onderdeel vormt van kwaliteitsborging. De beste en meest complete QA-programma’s maken gebruik van één of meerdere vormen van materiaaltesten om een hoog kwaliteitsniveau te waarborgen en defecten, gebreken en andere risico’s zoveel mogelijk te minimaliseren.