A kerámiaanyagokat még a gyantánál és a fémnél és régebb óta használják. Bár a kerámiák kemény anyagok, amelyek ellenállnak a súrlódásnak és a magas hőmérsékletnek, a mechanikai hatások és gyors hőmérsékletváltozások következtében könnyen sérülnek, így hagyományosan nem alkalmazták ezeket ipari alkatrészek anyagaként.
Azonban az elmúlt években kifejlesztett új, ezeknek a tényezőknek ellenálló kerámiákat mostanra elektromos berendezésekhez, autómotorok és repülőgép-hajtóművek hőálló csapágyaihoz, építőanyagokhoz és sok más fontos alkatrészhez használják.
Ebben a részben arra mutatunk be példákat, hogy a legújabb 4K-s digitális mikroszkópunk hogyan használható a kerámiából készült termékek megfigyeléséhez és elemzéséhez.

Kerámiaanyagok megfigyelése és elemzése

A kerámiaanyagból készült termékek megfigyelésének és elemzésének szükségessége

A chipkomponensek felületszereléses technológiája az 1980-as évek közepétől vált lehetővé, ami utat nyitott a kerámiakondenzátorok chipalkatrészként való felhasználásához. Azóta a NYÁK-szerelés integrációs sűrűségének növekedése miatt a kerámia kondenzátorok mérete jelentősen lecsökkent. A kifinomult technikák és gyártási rendszerek, amelyek 1 μm-en belül több száz dielektromos lapréteg pontos rétegezését teszik lehetővé, minden területen hatékonyabb elektronikai megoldásokat tettek lehetővé. A miniatűr alkatrészek esetén azonban sokkal inkább fennáll annak a kockázata, hogy a NYÁK vetemedéséből adódó repedések vagy a dielektromos lapok karcolásai miatt nem lesz megfelelő a szigetelés a belső elektródák között.
Építőanyagként szuperhidrofilikus és lerakódásgátló jellemzőkkel rendelkező funkcionális kerámiacsempéket használnak. Mivel az építőanyagként használt kerámiáknak kimagasló hő- és tűzállóságot kell biztosítaniuk, a minőség fenntartásához feltétlenül összetétel-elemzést kell végezni.
Mivel számos területen egyre kifinomultabb okokból kifolyólag használnak kerámiaanyagból készült termékeket, minden eddiginél nagyobb az igény az ilyen anyagok megfigyelésére és elemzésére.

Példák a kerámiaanyagok legújabb a 4K-s mikroszkópunkkal történő megfigyelésére

A KEYENCE legújabb VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkópja nagy felbontású objektívvel és képérzékelővel, valamint számos funkcióval támogatja az elemzéseket.
A VHX sorozat segítségével nagy felbontású képeken vizsgálhatja a kerámiaanyagokat és egyéb alacsony kontrasztú anyagokat, és a sokféle eszköz használatával számos speciális elemzést futtathat.

Példa többrétegű kerámiakondenzátor (MLCC) megfigyelésére

A többrétegű kerámia chipkondenzátorok 1 μm-nyi területen több száz kerámiaréteget tartalmaznak dielektromos lemezként. Az ebbe az apró alkatrészbe ágyazott kerámiaanyagokat a csomag dörzsöléssel történő eltávolítása után, a gyantaréteggel együtt vizsgálják.
Mechanikai hatások és az anyag öregedése miatt még a legapróbb repedésekből is nagyobb repedések alakulhatnak ki, amelyek aztán szigetelési hibákhoz vezethetnek. A nem megfelelő szigetelés a komponensek meghibásodását, túlzott melegedést és/vagy tüzet okozhat. A vizsgálati folyamattal kapcsolatban komoly probléma, hogy a nem megfelelő nagyítás vagy felbontás miatt könnyű figyelmen kívül hagyni az apró repedéseket.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp a sötét és világos látóterű beállítással készült képek összehasonlítása révén a kerámiából készült termékek legapróbb hibáit is megjeleníti. Ez az összehasonlítás a repedések és szigetelési hibák kristálytiszta megjelenítését teszi lehetővé.
Még ha a nem megfelelő csiszolás miatt egyenetlen is a gyantával bevont minták felülete, a nagy felbontású objektív által biztosított nagy mélységélesség révén még a szubmikron nagyságrendű repedések is kristálytisztán láthatók.

Kerámiakondenzátor belső elektródáinak megfigyelése a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp használatával
Sötét látóterű megvilágítás
Sötét látóterű megvilágítás
Világos látóterű megvilágítás
Világos látóterű megvilágítás

Kerámia építőanyagokban lévő üvegszálak megfigyelése

Az üvegszál egy széles körben használt szervetlen anyag, amelyet a hővel és korrózióval szembeni ellenálló képesség, valamint kiváló rugalmasság és keménység jellemez. Számos kiváló funkcionalitású építőanyag fejlesztéséhez a kerámiaszálakat üvegszálakkal kombinálják. Ezeket az anyagokat kiváló hőszigetelési képesség, valamint hő- és tűzállóság jellemzi, így gyakran használják ezeket égésgátló függönyökhöz és bojlerek és más ipari kemencék hőszigeteléséhez.
A KEYENCE VHX sorozatú nagy felbontású 4K-s digitális mikroszkópja modern technológiákat, például nagy felbontású objektívet és 4K-s CMOS-érzékelőt használ. Ezeknek a technológiáknak köszönhetően a VHX sorozat kristálytiszta 4K-s képeket biztosít a kerámia építőanyagokban lévő üvegszálak megfigyeléséhez és elemzéséhez.
A nagy dinamikatartományú (HDR) funkció még egyenetlen felületek esetén is a teljes célterületen éles képet biztosít. A HDR-funkció több képet rögzít különböző zársebesség mellett, ezáltal nagy színmélységű kép rögzítését teszi lehetővé. A megfigyelés így kivételesen részletgazdag és kontrasztos képeken végezhető el, ami a hagyományos módszerekkel elképzelhetetlen lenne a felbontással és kontraszttal kapcsolatos korlátozások miatt.
A VHX sorozat emellett egyszerű használatot és nagy felbontású, nagyított képeken végzett 2D-s és 3D-s méréseket tesz lehetővé, így gyorsan és kivételesen pontosan végezheti el az elemzéshez szükséges különböző feladatokat.

Kerámia- és üvegszál-diszperzió megfigyelése a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp használatával
Normál
HDR-képalkotás nélkül
HDR-képalkotás
HDR-képalkotás

Kerámiaanyag peremén lévő karcolások megfigyelése

A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp többszörös megvilágítás funkciójával a több irányból érkező megvilágítás adatai automatikusan, egyetlen gombnyomással rögzíthetők. Az adatok közül kiválaszthatja az adott megfigyeléshez leginkább illeszkedő képet, így jelentősen csökkentheti a világítás beállításához szükséges időt. Emellett a kép kiválasztása vagy rögzítése után bármikor egyszerűen, az egér használatával betöltheti a más megvilágítási feltételekkel rögzített képeket.
Így többé nem kell folyamatosan állítgatnia a megvilágítási beállításokat annak érdekében, hogy tiszta képet rögzíthessen.

Kerámiaanyag peremén lévő karcolások megfigyelése a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp használatával
Hagyományos mikroszkóp
Nagy felbontású képalkotás nélkül
Nagy felbontású képalkotás a VHX sorozattal
Nagy felbontású képalkotás a VHX sorozattal

Egyetlen mikroszkóp minden feladathoz – a megfigyeléstől kezdve az elemzésen át egészen a jelentések létrehozásáig

A VHX sorozatú, nagy felbontású 4K-s digitális mikroszkóp kiváló hatékonyságot biztosít, és az emberi hibák kiküszöbölése révén pontos megfigyelést és elemzést tesz lehetővé.
A modern optikai képfeldolgozási és automatizálási technológiákkal generált nagy felbontású 4K-s képek automatikus területmérést és számlálást tesznek lehetővé a kerámiatermékeken, gyors, kifinomult elemzési eredményeket biztosítva ezáltal.
A jelentéskészítési funkció használatával a rögzített vagy mért adatok egyszerűen jelentés formájában exportálhatók. Ez a funkció a minőségbiztosítási követelmények teljesítése mellett a potenciális problémák azonosításához és a későbbi folyamatfejlesztésekhez is hasznos lehet.

Egyetlen mikroszkóp minden feladathoz – a megfigyeléstől kezdve az elemzésen át egészen a jelentések létrehozásáig

A számos egyéb fejlett funkcióval ellátott VHX sorozat hatékony társa lehet a kerámiából készült termékek hibavizsgálatához. A részletekért kattintson az alábbi gombra, és töltse le a katalógust. Kérdés esetén kattintson az alább látható másik gombra, és vegye fel a kapcsolatot a KEYENCE-szel.