Analýza a fraktografie vad skleněných výrobků
Sklo se používá v různých odvětvích. Mezi širokou škálu jeho použití patří nejen okna, chytré telefony a optické čočky, ale také skleněné desky tištěných spojů, skelná vlákna a další podobné speciální součásti a materiály, se kterými se většina z nás běžně nesetká.
Sklo má malou pružnost a houževnatost. Snadno se rozbije, takže kontroly kvality skleněných výrobků se provádějí často a vyžadují velkou péči. Pozorování malých škrábanců na vysoce lesklých površích však vyžaduje velmi nadané pracovníky a pokročilá kontrolní zařízení.
Tato část uvádí základní informace o fraktografii skla a příklady použití nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu řady VHX od společnosti KEYENCE při řešení problémů v rámci analýzy vad.
- Fraktografie skla
- Příklady analýzy vad skleněných výrobků na digitálním 4K mikroskopu
- Jedním mikroskopem lze zajistit vše od pozorování přes analýzu po vygenerování zprávy
Fraktografie skla
V porovnání s materiály, jako je ocel a hliník, se sklo láme bez předchozí deformace za působení tahové síly, která je větší nebo rovna jeho mechanické pevnosti. Důvodem tohoto jevu je skutečnost, že sklo je křehký materiál s nízkou houževnatostí a pružností. Za působení síly se nedeformuje, téměř všechna působící síla se použije ke zlomení skla.
To samé lze říct o škrábancích způsobených kolizemi. Ve skle nelze vytvořit prohlubeň ani se nedeformuje. Proto je snadné ho poškrábat a škrábance mohou snadno vést k lomu skla. Kromě toho u skla, které nebylo podrobeno působení kolizí nebo tření a zdá se prosté škrábanců, lze pod zvětšením odhalit bezpočet jemných škrábanců (Griffithovy trhliny). Tyto škrábance snižují pevnost skla přibližně na 1/100 jeho teoretické pevnosti.
Protože se však sklo láme téměř bez deformace, nachází se příčina lomu často na lomové ploše, čímž se liší od hliníku a podobných poddajných materiálů. Sílu, rychlost a směr kolize lze vyjádřit na základě vzhledu trhliny, zrcadlového povrchu, zakaleného povrchu a lasturovitých vzorů. Vzhled vzoru, známého jako žebrové linie, odráží rychlost a směr postupu lomu.
Jinými slovy fraktografie skla je přesné zachycení stavu lomové plochy a pozorování orientace, velikosti a počtu vzorů uvedených výše za účelem zkoumání stavu lomu. Proto je pozorování lomových ploch pomocí vysoce přesného optického nebo digitálního mikroskopu klíčovou součástí analýzy vad skleněných výrobků.
Příklady analýzy vad skleněných výrobků na digitálním 4K mikroskopu
Sklo se používá v široké škále výrobků a součástí. V této části je představena analýza vad skleněných výrobků. Pro tento účel jsou uvedeny příklady pozorování lomové plochy skla, škrábanců a stavu vyleštění čelní plochy. Uvádí se zde také příklady analýzy vad na digitálním 4K mikroskopu u skleněných výrobků, se kterými se většina z nás běžně nepotká. Mezi příklady takových výrobků patří skleněné desky tištěných spojů (u nichž se pozorují různé vzory a stopy) a skelná vlákna.
Fraktografie skla
Digitální 4K mikroskop řady VHX disponuje objektivem s vysokým rozlišením, který umožňuje pozorování s velkou hloubkou ostrosti a vysokou úrovní detailů, snímačem CMOS s rozlišením 4K a funkcí hloubkové kompozice bez ostření. Díky těmto vlastnostem lze na něm jednoduchým ovládáním okamžitě získat snímky s vysokým rozlišením, na nichž je plně zaostřen celý pozorovaný objekt.
Tyto snímky umožňují pozorování a analýzu mikroskopických informací na lomových plochách s vysokým rozlišením.
Analýza minerálů uvnitř skla
Pozorování minerálů uvnitř skla vyžaduje trojrozměrné zaostření. Za normálních okolností je zaostřena k pozorování jedna část obrazu, zatímco k pozorování dalších částí je třeba zaostření upravit. Tato práce je zdlouhavá a namáhavá a vyžaduje značnou pozornost.
Digitální 4K mikroskop řady VHX od společnosti KEYENCE disponuje velkou hloubkou ostrosti a funkcí hloubkové kompozice bez ostření. Díky těmto vlastnostem umožňuje získat jasné snímky, na nichž jsou plně zaostřeny minerály uvnitř skla, a to i při vysokém zvětšení.
Analýza škrábanců na skleněné lahvi
Lesklý hladký povrch skleněné lahve se dociluje mnoha kroky leštění. Takový lesklý povrch je však příčinou potíží při analýze vad.
Za normálních okolností silné světlo odražené od povrchu skleněné lahve brání pozorování a analýze. Za zmínku stojí silné kruhové odražené světlo, které pozorování a analýzu znemožňuje a bylo proto velkým problémem.
S nejnovějším digitálním 4K mikroskopem řady VHX od společnost KEYENCE je však možné použít funkci odstranění kruhových odlesků, která eliminuje toto odražené světlo. Tato funkce umožňuje přesně pozorovat i nejdrobnější škrábance na skleněných lahvích s nádherně vyleštěnými povrchy.
Analýza mikrotrhlin v křemenném skle
Digitální 4K mikroskop řady VHX je vybaven objektivem s vysokým rozlišením a 4K senzorem CMOS, které umožňují pořizovat snímky s vysokým rozlišením. Pomocí snímků s vysokým rozlišením lze pozorovat i mikrotrhliny ve skle a další extrémně malé objekty.
Analýza škrábanců na vyleštěné čelní ploše skla
Digitální 4K mikroskop řady VHX dokáže s využitím různých funkcí zřetelně zachytit mikroskopické vady, a umožňuje tak přesné a rychlé pozorování, analýzu a vyhodnocení.
S funkcí vícenásobného osvětlení je pouhým stisknutím tlačítka nasnímáno několik snímků se všesměrovým osvětlením. Uživateli stačí pouze vybrat snímek, který je optimální pro analýzu, takže tato funkce výrazně zkracuje dobu potřebnou na extrakci světelných podmínek. Automaticky uložený snímek s různými světelnými podmínkami je možné načíst dokonce i po výběru nebo uložení snímku a použít ho k různým měřením.
Pozorování vzorů na skleněné desce tištěných spojů
V rámci stanoveného rozsahu může digitální 4K mikroskop řady VHX automaticky spočítat počet objektů a změřit jejich plochu.
Binární zpracování se provádí na základě jasu a barev snímku. Z binárně zpracovaných obrazových dat lze vypočítat parametry, jako je plocha, maximální průměr a minimální průměr. Objekty, které není třeba pozorovat, lze z pozorování vyloučit a překrývající se objekty lze oddělit. Je také možné provádět analýzy za stejných podmínek z obrazových dat, které byly změřeny v minulosti.
Změřené hodnoty lze navíc uložit do tabulek a histogramů, což umožňuje kvantitativně stanovit charakteristiky rozdělení velikosti částic.
Protože je mikroskop řady VHX vybaven objektivem s vysokým rozlišením a snímačem CMOS s rozlišením 4K, umožňuje pozorování skelných vláken a dalších extrémně malých objektů na snímcích s vysokým rozlišením.
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 přesnou analýzu vad skla.
Snímky ve vysokém rozlišení 4K generované špičkovými technikami pro optické zpracování obrazu a automatizaci umožňují u skleněných výrobků automatické měření plochy a počítání kusů s jednoduchou obsluhou. To přispívá k dosažení rychlých a propracovaných výsledků analýzy.
Nasnímaná nebo naměřená data lze snadno poskytnout jako zprávu v pevném formátu pomocí funkce vytváření zpráv. To je užitečné nejen pro zajištění kvality, ale i pro identifikaci případných problémů a následná vylepšení procesu.
Mikroskop řady VHX je vybaven mnoha dalšími pokročilými funkcemi a může být výkonným partnerem pro analýzu vad u skleněných výrobků. Podrobné informace získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže. V případě dotazů klikněte níže na druhé tlačítko umožňující kontaktování společnosti KEYENCE.
