Lassen is het met elkaar verbinden van metalen in een groot aantal sectoren, waaronder fabrieksapparatuur en de auto-industrie. Bij de lasdikte, het basismateriaal en druppels kunnen defecten optreden door spanning of corrosie als gevolg van langdurig gebruik. Daarom is het belangrijk het oppervlak en de dwarsdoorsnede van gelaste onderdelen waar te nemen en te analyseren. In dit gedeelte wordt een overzicht gegeven van de methodiek en voorbeelden van de waarneming en analyse met onze nieuwste 4K digitale microscoop.

Methoden voor het waarnemen van lasdiktestructuren en voor foutenanalyse

Belang van het analyseren van de lasdikte

Lassen is net als andere technieken voor het met elkaar verbinden van metalen een rationeel, luchtdicht fabricageprocedé dat in een groot aantal toepassingen wordt toegepast. Voor infrastructuren, bouwstructuren, auto's, elektrische apparaten en elektronische apparatuur worden afhankelijk van het doel en het basismateriaal diverse lasmethoden gebruikt, waaronder verschillende soorten booglassen, lassen met laserstralen en weerstandspuntlassen.

Met name procesapparatuur in fabrieken moet tientallen jaren kunnen meegaan. Bij deze apparatuur moet het laswerk van de allerhoogste kwaliteit zijn. Er zijn vele soorten fabrieken, waaronder kerncentrales; petrochemische fabrieken waar uit aardolie nieuwe materialen worden gemaakt; fabrieken waar algemene chemicaliën, geneesmiddelen en voedingsmiddelen worden vervaardigd; waterzuiveringsinstallaties voor het zuiveren van afvalwater; en industriële afvalverwijderingsinstallaties waar materialen worden gerecycled. Al deze fabrieken zijn enorme installaties waar wordt omgegaan met vloeistoffen en gassen met verschillende eigenschappen en in verschillende toestanden. Wanneer wordt vastgesteld dat een las verouderd is of niet meer aan de eisen voldoet, zijn waarneming en analyse van het oppervlak en de dwarsdoorsnede van metaalstructuren van cruciaal belang om het probleem en de oorzaak vast te stellen, hoewel dit geen gemakkelijke taken zijn.

Methoden voor het waarnemen en analyseren van de lasdikte (metaalstructuren)

In het geval van grootschalige installaties, zoals fabrieken, is micro-analyse van de gelaste structuur geen optie. Voor de microscopische waarneming en analyse van oppervlaktedefecten of interne defecten, zoals slechte samensmelting, slakken of barsten (scheuren door spanningscorrosie en materiaalmoeheid) in het gelaste gedeelte, worden in de meeste gevallen de volgende twee soorten methoden voor het maken van monsters gebruikt:

Microscopische waarneming en monster gevuld met hars (inbedding)
Het gelaste gedeelte met het defect wordt als monster uitgesneden en met hars gevuld (ingebed) voor microscopische waarneming van de lasfout of het lasdefect. Omdat het monster is uitgesneden, kan de dwarsdoorsnede van de lasdikte worden bekeken.
Microscopische waarneming door SUMP
"SUMP"is de afkorting van Suzuki's Universal Micro Printing. Als er geen monster voor microscopische waarneming kan worden uitgesneden, wordt het oppervlak van het monster overgebracht op een celluloidplaat en bekeken met een microscoop die voorhanden is. Naar verluidt zijn de voor elektronenmicroscopie gebruikte replica's afkomstig van SUMP.

Deze waarnemingsmethoden, waarvoor monsters worden gemaakt, worden niet alleen in fabrieken gebruikt maar ook in de auto-industrie, bij apparatuur voor de lucht- en ruimtevaart, de spoorwegen en op schepen, waar lasfouten en -defecten tot grote ongelukken kunnen leiden. In elk geval wordt de metaalstructuur van het gelaste onderdeel waargenomen en geanalyseerd met behulp van oppervlakte- en dwarsdoorsnedewaarneming en andere technieken.

Nieuwste voorbeelden van het waarnemen en analyseren van de lasdikte

Dankzij de technologische vooruitgang van de laatste jaren is de helderheid van de vergroting bij digitale microscopen aanzienlijk verbeterd en is tevens de bruikbaarheid van de monsters voor de waarneming en analyse van de lasdikte verbeterd.

De ultra-high-definition 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks van KEYENCE heeft de nieuwste lenzen met hoge resolutie, 4K CMOS, verlichtingsopties en beeldverwerkingstechnologie, waardoor waarneming met scherpe beelden en rationele analyse mogelijk worden.

Dwarsdoorsnedewaarneming en foutenanalyse van lasdiktestructuren

Met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks is snelle en gemakkelijke waarneming mogelijk met beelden die zijn scherpgesteld op het gehele monster met gebruikmaking van dieptecompositie vanuit de real-time compositie-interface. Deze volledig scherpgestelde beelden dragen ongeacht het vaardigheidsniveau van de gebruiker bij tot een duidelijke waarneming van de staat van de metaalstructuur van de lasdikte en van zeer kleine barstjes in het basismateriaal, en helpen zo te voorkomen dat problemen over het hoofd worden gezien.

Waarneming van een barstje in de dwarsdoorsnede van de lasdikte met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks
Waarneming van een barstje in de dwarsdoorsnede van de lasdikte met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks

Waarnemen van lasdiktestructuren met behulp van SUMP-monsters

Met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kunnen SUMP-monsters en replica's met een oneven oppervlak en een lichte tint, worden waargenomen en geanalyseerd met beelden die zijn scherpgesteld op het gehele monster met gebruikmaking van beelden met hoge resolutie en dieptecompositie vanuit de real-time compositie-interface.

Waarneming van SUMP-monster met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks
Waarneming van SUMP-monster met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks

Micro-analyse ter plaatse met handmatige waarneming

Met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kan er in draagbare vorm worden waargenomen en geanalyseerd, met als resultaat heldere, vergrote beelden die worden geproduceerd door de grote scherptediepte van de desbetreffende lens. Deze waarneming en analyse kunnen de tijd, het werk en de rompslomp van het aanmaken van monsters wegnemen en niet-destructieve waarneming en analyse van het eigenlijke doel ter plekke mogelijk maken.

Voorbeeld van handmatige waarneming
Voorbeeld van handmatige waarneming

Met één enkel apparaat kunnen 2D- en 3D-metingen worden uitgevoerd

De 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kan niet alleen duidelijk vergroten en waarnemen, maar ook meten en kwantificeren.
2D- en 3D-metingen, ruwheidsmetingen, analyses van besmettingen, metingen van kristalkorrelgroottes, en andere nuttige functies voor de inspectie van metaalstructuren en producten kunnen gemakkelijk met eenvoudige muisbewerkingen vanaf één enkel apparaat worden uitgevoerd.

Voorbeeld van 3D-meting
Voorbeeld van 3D-meting

Nieuwe algemene werkwijzen van het waarnemen en analyseren van de lasdikte

Het waarnemen en analyseren van de las en de metaalstructuren ervan, zijn uiterst belangrijk, aangezien deze handelingen nauw verband houden met de veiligheid van diverse metalen producten en apparatuur. Daarom moet er altijd nauwkeurig en met precisie worden waargenomen en geanalyseerd. Bovendien is in geval van problemen snelheid van cruciaal belang.

De VHX-reeks heeft een groot aantal andere geavanceerde functies. De automatische zoom van 20× tot 6000× is eenvoudig te bedienen zonder dat de lens hoeft te worden vervangen. De Optical Shadow Effect-modus en de multiverlichtingsfuncties zorgen voor een heldere weergave van de fijne details van oneffen oppervlakken. 2D- en 3D-metingen kunnen heel eenvoudig worden uitgevoerd. Instellingen kunnen automatisch worden gereproduceerd door opgeslagen gegevens te selecteren. Rapporten kunnen automatisch worden aangemaakt via opgeslagen gegevens.
Deze krachtige hulpmiddelen kunnen de gangbare praktijken van het waarnemen en analyseren van lasdiktes in termen van de helderheid van beelden; bewerkingen; en het verzamelen, opslaan en gebruiken van gegevens transformeren.

Klik voor meer informatie over de VHX-reeks op de onderstaande knop om de catalogus te downloaden. Klik voor vragen op de andere onderstaande knop of neem contact op met KEYENCE.