Keramika tu jako materiál byla už před pryskyřicí a kovem. Keramika je sice tvrdá a odolná vůči tření a vysokým teplotám, ale jako materiál pro výrobu průmyslových dílů bývala považována za nevhodnou vzhledem k citlivosti na mechanické nárazy a rychlé teplotní změny.
V posledních letech však byly vyvinuty keramické materiály, které už tyto nedostatky nemají, a dnes se používají u elektrických sestav (typickým příkladem jsou vícevrstvé keramické kondenzátory (MLCC)), u teplotně odolných ložisek používaných v motorech do automobilů a letadel, u stavebních materiálů a u dalších důležitých dílů.
Tato část představuje příklady použití našeho nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu při pozorování a analýze keramických materiálů.

Pozorování a analýza keramických materiálů

Potřeba pozorování a analýzy produktů z keramických materiálů

V polovině 80. let začalo být možné provádět povrchové montáže komponentů čipů, což vydláždilo cestu k použití keramických kondenzátorů v čipech. Od té doby se keramické kondenzátory zmenšily a současně se zvětšila hustota integrace při osazování desek tištěných spojů. Sofistikované metody a systémy výroby, které umožňují přesně umístit stovky dielektrických vrstev na jediný mikrometr (1 μm), prospěly elektronice ve vše oblastech. Miniaturizované díly však častěji mívaly horší izolaci mezi interními elektrodami v důsledku prasklin zprohýbaných desek tištěných spojů a poškrábání dielektrických fólií.
Jako konstrukční materiál se používají funkční keramické dlaždice se superhydrofilními a protihnilobnými vlastnostmi. Protože keramika použitá v konstrukčních materiálech musí být velmi odolná vůči horku i plamenům, je pro udržení kvality nezbytné provádět analýzu složení.
Potřeba sledování a analýzy produktů z keramických materiálů roste více než když dřív, protože důvody použití těchto materiálů v nejrůznějších odvětvích jsou stále sofistikovanější.

Příklady použití našeho nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu při pozorování produktů z keramických materiálů

Mikroskopy řady VHX, nejnovější digitální 4K mikroskopy společnosti KEYENCE, jsou vybaveny objektivem s vysokým rozlišením, obrazovým snímačem a také řadou funkcí pro analýzu.
Řada VHX umožňuje pozorovat produkty z keramických materiálů a další materiály s nízkým kontrastem pomocí snímků ve vysokém rozlišení a provádět pokročilé analýzy pomocí řady nástrojů.

Příklad pozorování vícevrstvého keramického kondenzátoru (MLCC)

Vícevrstvý keramický čipový kondenzátor používá jako dielektrické fólie stovky keramických vrstev na 1 μm. Keramiku použitou v takto malé součástce lze pozorovat při odstranění obalu odřením, ale s ponechanou vrstvou pryskyřice.
I nepatrná prasklinka přítomná při montáži se může v důsledku mechanických nárazů a stárnutí rozvinout ve větší prasklinu, a takové větší praskliny pak mohou vést k porušení izolace. Špatná izolace může mít za následek selhání součástky, generování tepla nebo požár. Vážným problémem kontrolního procesu bývalo přehlédnutí prasklinek vinou nedostatečného zvětšení nebo rozlišení.
Digitální 4K mikroskop řady VHX umožňuje pozorovat nepatrné vnější problémy produktů z keramických materiálů porovnáním snímků pořízených při nastavení osvětlení na temné pole a světlé pole. Toto porovnání jasně zachycuje praskliny a porušení izolace.
I kdyby povrch vzorku potaženého pryskyřicí vykazoval nerovnosti v důsledku nedostatečného vyleštění, velká hloubka ostrosti zajištěná objektivem s vysokým rozlišením přispívá k jasnému zobrazení prasklin menších než v řádu mikrometrů.

Pozorování vnitřních elektrod keramického kondenzátoru pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX
Temné pole
Temné pole
Světlé pole
Světlé pole

Pozorování skleněných vláken v keramickém konstrukčním materiálu

Skelné vlákno je široce používaný anorganický materiál vyznačující se odolností vůči horku a korozi a také vynikající pružností a tuhostí. Přidáním skelných vláken do keramických vláken byly vyvinuty vysoce funkční konstrukční materiály. Tyto materiály se vyznačují dobrou tepelnou izolací, odolností vůči žáru a ohnivzdorností a používají se v tkaninách zpomalujících hoření a pro odizolování žáru od kotlů a dalších průmyslových topenišť.
Digitální 4K mikroskop KEYENCE řady VHX s vysokým rozlišením využívá nejnovější technologie včetně objektivu s vysokým rozlišením a 4K senzoru CMOS. Tyto technologie umožňují mikroskopům řady VHX pozorovat a analyzovat skleněná vlákna v keramických konstrukčních materiálech pomocí jasných snímků s rozlišením 4K.
Funkce velkého dynamického rozsahu (High Dynamic Range, HDR) umožňuje plně zaostřit na celý objekt, bez ohledu na jeho nerovný povrch. S funkcí HDR je možné zachytit několik snímků při různých rychlostech závěrky a získat tak snímek s výborným stupňováním barev, což umožňuje provádět pozorování u snímků s vyšší úrovní detailů a kontrastu, které bylo konvenčními metodami vzhledem k omezením rozlišení a kontrastu nedosažitelné.
Řada VHX také podporuje snadné 2D a 3D měření pomocí zvětšených snímků ve vysokém rozlišení, což přispívá k velmi přesnému a rychlému provádění řady úloh potřebných pro analýzu.

Pozorování rozptylu keramických a skelných vláken pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX
Normální
Bez využití funkce HDR
Snímání pomocí funkce HDR
Snímání pomocí funkce HDR

Pozorování poškrábání na povrchu keramické hrany

Funkce vícenásobného osvětlení digitálního 4K mikroskopu řady VHX ovládaná pouhým stiskem tlačítka umožňuje automaticky získat obrazová data s osvětlením ze všech směrů. Z těchto dat si jednoduše vyberete snímek nejvhodnější pro pozorování, takže tato funkce výrazně zkracuje dobu strávenou nastavováním osvětlení. Po výběru nebo registraci snímku lze navíc jednoduše pomocí myši okamžitě načíst snímek s odlišnými světelnými podmínkami.
Díky tomu není nutné opakovaně upravovat nastavení osvětlení pro dosažení jasného obrazu.

Pozorování poškrábání povrchu keramické hrany pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX
Konvenční mikroskop
Bez zobrazování ve vysokém rozlišení
Zobrazování ve vysokém rozlišení mikroskopem řady VHX
Zobrazování ve vysokém rozlišení mikroskopem řady VHX

Jedním mikroskopem lze zajistit vše od pozorování přes analýzu po vygenerování zprávy

Digitální 4K mikroskop s vysokým rozlišením řady VHX nabízí vynikající efektivitu, umožňuje eliminovat lidské chyby a zajišťuje přesné pozorování a analýzu.
Snímky ve vysokém rozlišení 4K generované špičkovými technikami pro optické zpracování obrazu a automatizaci umožňují u produktů z keramických materiálů automatické měření plochy a počítání kusů s jednoduchou obsluhou, což přispívá k dosažení rychlých a propracovaných výsledků analýzy.
Nasnímaná nebo naměřená data lze snadno poskytnout jako zprávu pomocí funkce vytváření zpráv. To je užitečné nejen pro zajištění kvality, ale i pro identifikaci případných problémů a následná vylepšení procesu.

Jedním mikroskopem lze zajistit vše od pozorování přes analýzu po vygenerování zprávy

Řada VHX je vybavena mnoha dalšími pokročilými funkcemi a může se stát výkonným partnerem pro analýzu vad u produktů z keramických materiálů. Podrobné informace získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže. V případě dotazů klikněte níže na druhé tlačítko umožňující kontaktování společnosti KEYENCE.