今天我們有幸邀請到了Gerweck Surface Technology公司的Hans Ullrich Eckert,他將向我們介紹他和他的同事們是如何通過LIBS技術(shù)在質(zhì)量保證中克服電鍍產(chǎn)品中典型的微觀缺陷和污染挑戰(zhàn)的。我們都知道,因?yàn)榧词故沁B接器等小樣品上的細(xì)小缺陷,也會顯著降低產(chǎn)品質(zhì)量,導(dǎo)致整批產(chǎn)品的失敗。Hans Ullrich在電鍍行業(yè)擁有超過40年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn),目前是Gerweck公司的工藝技術(shù)開發(fā)負(fù)責(zé)人。
這次給大家介紹的這是一個Hi Fi連接器,用于非常gaoduan的保真連接系統(tǒng),非常昂貴。大家可以在這里看到,這些白色的斑點(diǎn)。我們想要知道如何能去除這些斑點(diǎn)?其組件的功能是否仍然正常?清除這些斑點(diǎn)后,是否有可能再重新加工?
從圖片中大家能看到這些斑點(diǎn),也清楚地看到其中的某個斑點(diǎn),某個污染,這些殘留物在靠近毛刺的位置。這個時候,顯微鏡就會拍攝多張照片,然后計算出,比方說哪一張是清晰的,并把它做成一個多層的圖像,這樣就可以獲得一個你想觀察的斑點(diǎn)的更高分辨率的照片,可以觀察到多個區(qū)域的鎳。
這是鎳區(qū),同樣的步驟,我們先觀察一個看起來不錯的區(qū)域;然后更換物鏡,用激光照射鎳區(qū),以獲得分析結(jié)果;然后提高分辨率,開始進(jìn)行檢測,激光啟動之前需要短暫的幾秒鐘;然后再次實(shí)時獲得結(jié)果,再次將其保存在數(shù)據(jù)庫中;然后再分析。
鎳區(qū)LIBS過程
鎳區(qū)LIBS結(jié)果
現(xiàn)在我們開始準(zhǔn)備進(jìn)行光學(xué)檢測。對比數(shù)據(jù)庫中的光譜,大家可以看到來zican留物的光譜和來自鎳區(qū)的光譜它們是wanquan不同的,這個很明顯。但現(xiàn)在的問題是,它是什么?因此,需要改變數(shù)據(jù)庫,比較檢測出的光譜和數(shù)據(jù)庫中的光譜,根據(jù)數(shù)據(jù)庫的信息顯示這主要是鈉。如果大家現(xiàn)在比較這兩個光譜,可以看到這主要是鈉,與鎳基的程序相同。如果你把這兩個放在一起,你會看到,或多或少你從基礎(chǔ)材料中得到的所有峰值,你也會在理論上的鎳或鎳的光譜中找到。因此,很明顯,除了鎳本身,鎳上沒有太多的其他東西,上圖則是比較得出的結(jié)果。
現(xiàn)在,我們詳細(xì)解釋一下這看起來像什么。這是你之前看到的光譜。紅色的是我們的殘留物,綠色的線是數(shù)據(jù)庫根據(jù)理論上反應(yīng)的鈉提供的,這意味著這里只有兩個峰是典型的鈉的峰。大家可以看到周圍沒有太多的其他東西,也就是說表面上是鈉鹽,鈉的濃度相對較高,沒有其他金屬。
斑點(diǎn)(紅線)與鈉(綠線)LIBS譜圖對比
另一方面,如果我將其與鎳進(jìn)行比較,組件上的殘留物非常厚,激光無法穿過,沒有看到鎳,這意味著它不能穿過殘留物到達(dá)鎳的位置。對我們來說,這些殘留物的影響是顯著的。根據(jù)這些結(jié)論,我們判斷殘留物是鈉鹽。它可能是氫氧化鈉或碳酸鈉,因?yàn)榉浅:?,激光達(dá)不到鎳。
鎳電鍍層(綠線)與斑點(diǎn)(紅線)LIBS譜圖對比
在這個案例中,我們還可以創(chuàng)建自己的數(shù)據(jù)庫。我們有一個數(shù)據(jù)庫,也就是我們所說的原材料,我們把生產(chǎn)線上使用的所有標(biāo)準(zhǔn)材料放在這里。不管這是化學(xué)材料還是我們工具的材料,我們都可以直接比較,了解我們在零件上發(fā)現(xiàn)的材料或污染是否來自于電鍍過程。
通過觀看視頻大家可以看到,只需點(diǎn)擊幾下,就能獲得結(jié)果,LIBS的檢測速度非???,而且樣品的準(zhǔn)備工作很少。同時還發(fā)現(xiàn)可以用它來研究表面以下的區(qū)域。如果我們在一個區(qū)域進(jìn)行激光照射,我們可以穿過電鍍層,然后觀察電鍍層的下面,而不需要制作橫截面。這一點(diǎn)是無法通過例如EDX實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)槟阒荒芸吹奖砻妫阈枰鰴M截面才能看到下面的情況。這可以幫助我們確定污染是僅存在于表面,還是已經(jīng)涉及更深處?我們能不能穿過并查看這個層面下一或兩微米處是否有污染?LIBS就適合這樣的工作!
LIBS最大的好處是當(dāng)我們使用顯微鏡觀察一個區(qū)域時,如果看到有異常,便可以立即檢查它是什么。它真的是一種污染嗎?或者只是氧化變色?這是一種將光學(xué)和分析方法相結(jié)合的多功能性。這將會對日常業(yè)務(wù)提供很大的幫助。
正如之前所說,LIBS能帶來很大的優(yōu)勢??梢詣?chuàng)建自己的數(shù)據(jù)庫,收集環(huán)境中使用的材料并將其存儲至數(shù)據(jù)庫,然后可以把發(fā)現(xiàn)的任何東西與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較。總而言之,徠卡DM 6M LIBS強(qiáng)大的功能滿足了同時用于開發(fā)、故障排除和根本原因分析等多樣化功能需求!
最后,通過測試,我們發(fā)現(xiàn),在這些白色區(qū)域上沒有檢測到任何外來金屬。污染物是鈉化合物,這表示那不是工藝中的金屬鹽,也不是電鍍過程中產(chǎn)生的。那一定是我們通常在預(yù)處理中就已經(jīng)存在的。樣品一定是在生產(chǎn)過程中被污染了。
相關(guān)產(chǎn)品
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