Forrasztási repedések és üregek vizsgálata és mérése
Manapság a tokozott NYÁK-ok és más elektronikai alkatrészek mérete csökken, sűrűsége pedig nő, a rögzítésükhöz használt forraszanyag esetében is fontos elvárás a kiváló minőség. Az autóiparban biztonsági szempontból is fontos a forrasztási hibák kivizsgálása és elemzése, hiszen a járművekben egyre több fejlett számítógépes rendszert használnak – de ezek a tevékenységek az okostelefonoknál és más készülékeknél is jelentős szerepet töltenek be.
Ebben a részben elsősorban a gyakori forrasztási hibák, például a forrasztási repedések és a forrasztási üregek mikroszkóppal végzett vizsgálatához kapcsolódó legújabb példákat mutatjuk be, és ehhez a KEYENCE legmodernebb 4K-s digitális mikroszkópját használjuk.
- A forraszanyag környezetének változásai
- A forrasztási hibák, forrasztási repedések és üregek vizsgálatának fontossága
- A legújabb példák a forrasztási repedések és üregek vizsgálatára és elemzésére
- A forrasztási repedések döntött megfigyelése tokozott NYÁK-ok esetében
- A forrasztási repedések vizsgálata elektronikus alkatrészek keresztmetszetein
- A forrasztási üregek vizsgálata keresztmetszeti mintákon
- A NYÁK-keresztmetszetek kvantitatív elemzése
- A kötési szilárdság kiértékelése a forraszszegély megjelenése alapján
- Egy mikroszkóp, amelyben minden szükséges funkció megtalálható a forrasztással kapcsolatos minőségbiztosítási műveletekhez
A forraszanyag környezetének változásai
Az okostelefonok, a táblagépek és a hordható készülékek egyre kisebbé, vékonyabbá válnak és több funkciót támogatnak – ezzel együtt a NYÁK-ok és az alkatrészek mérete és vastagsága csökken, sűrűsége pedig nő. Az ilyen készülékekhez még kisebb, sűrűbb és rétegzettebb tokozott NYÁK-ok és elektronikus alkatrészek szükségesek.
Az autóiparban egyre nagyobb az igény az automatikus fékrendszerek, az önvezető képességek és más technológiák iránt, amelyeknél a fontos alkatrészek számítógépes vezérlésére an szükség. Ezért az iparágban ma jóval nagyobb tartósságot és megbízhatóságot várnak el a tokozott NYÁK-októl és a járművekbe szerelt elektronikus alkatrészektől, mint korábban.
A forrasz kiemelt játszik az elektromos vezetőképesség és az alkatrészek közötti kapcsolat kialakításában, ezért különösen fontos a tartósság és a megbízhatóság. Emellett a 2000-es évektől kezdve népszerű ólommentes forraszanyagok használata miatt az anyagok elridegedését gátló kontaktozási technikák iránti keresletet is megnőtt.
A megbízhatóság kiértékelésére szolgáló vizsgálatok elengedhetetlenek a forraszanyag tartósságának és megbízhatóságának felméréséhez. E vizsgálatok közül a forraszanyag kiértékelésére általában a hőmérsékletciklus-teszteket használják.
Számos forrasztási hiba léphet fel, és ezek különféle problémákat okoznak. Az egyik például akkor lép fel, ha a fémlemezre automatikusan felvitt forrasztókenőcs nedvesítőképessége* nem megfelelő. Az ilyen forraszanyag a konkáv részekben csökkentheti a forrasztópárna kötési szilárdságát, vagy hibákat, például forrasztási üregeket okozhat. A minőség javítása érdekében elengedhetetlen a forrasztási hibák okának feltárását célzó vizsgálat és elemzés. A következő részben bemutatjuk a gyakori forrasztási hibákat, az ezekkel járó kockázatokat, és leírjuk, miért olyan fontosak a vizsgálatok.
A forraszanyag nedvesítőképességét a szilárd felület és a felületre felvitt folyadék (például olvadt forraszanyag) közötti θ érintkezési szög adja meg. Minél kisebb a képen látható A szög (θ érintkezési szög), annál nagyobb a forraszanyag nedvesítőképessége, ami azt jelzi, hogy a folyadék nagy területen elterül a szilárd felületen. Minél nagyobb az érintkezési szög, annál kisebb a forraszanyag nedvesítőképessége, tehát a szilárd felület taszítja a felvitt folyadékot.
A forrasztási hibák, forrasztási repedések és üregek vizsgálatának fontossága
A gyakori termékhibákat előidéző forrasztási hibák közé tartoznak a forraszhidak és a forraszfeleslegek, amelyeknél a túlzott mennyiségben felvitt forrasz rövidzárlatot okoz a szomszédos csatlakozásoknál, a forraszgolyók és folytonossági hibák, amelyekért a túlzott hevítés felel, és a folyasztószer elpárolgása vagy az elégtelen hevítés miatti nem megfelelő beolvadás.
Ide tartoznak a forrasztási repedések és a forrasztási üregek is, amelyeket nehéz közvetlenül a rögzítés után észlelni és azonosítani. Ezeket a hibákat különféle tényezők okozhatják, és nemcsak közvetlenül a forrasztási kötések kialakulása után, hanem az idő múlásával vagy terhelés hatására is kialakulhatnak, illetve már meglévő probléma esetén súlyosabbá is válhatnak. Ezért az ilyen hibák esetében mikroszkópos vagy más mérőműszerrel végzett megfigyelésre és elemzésre van szükség.
- A forrasztási repedések okai és kockázatai
- A forrasztási repedések az anyag fáradása, az idő múlása vagy az anyagot érő terhelés miatt alakulnak ki vagy válnak súlyosabbá. Ha a kezdetben csak mikroszkóppal felfedezhető repedések nagyobbá válnak, a kötés ellenállása is megnő. Akár az is előfordulhat, hogy a forrasztási repedés Joule-féle hő termelődéséhez vezet. Szélesebb repedés esetén a kötés teljesen felbomolhat, ami az alkatrész meghibásodásához vezet. Az ólommentes forraszanyag repedései kifejezetten gyorsan súlyosbodnak. A széles forrasztási repedés hőt termelhet, sőt akár tüzet is okozhat, ezért ez a jelenség minőségbiztosítási szempontból rendkívüli odafigyelést és komoly óvintézkedéseket követel.
- A forrasztási üregek okai és kockázatai
- A forrasztási üregeket főként az újraolvasztó lágyforrasztás során használt forraszanyagban lévő légbuborékok, az alkatrészek rögzítése során keletkező gázok, vagy a konkáv részekre felvitt forrasztókenőcs nem megfelelő nedvesedőképessége okozza. A forrasztási üregek csökkenthetik a forrasztás szilárdságát, ez pedig forrasztási repedéseket okozhat. Ezért rendkívül fontos a forrasztási üregek okainak azonosítása és a megfelelő korrekciós intézkedések megtétele.
A minőség garantálása, a hibák okának feltárása és a folyamatok, az anyagok és a minőség javítása érdekében fontos, hogy pontosan megvizsgáljuk, elemezzük és kiértékeljük a tesztek során és a piacról származó termékekben feltárt forrasztási repedéseket és üregeket.
A legújabb példák a forrasztási repedések és üregek vizsgálatára és elemzésére
A felvitt forraszanyag háromdimenziós alakzatot alkot, de a nem megfelelő mélységélesség miatt erős nagyítás mellett hagyományosan csak egy kis részét lehet kiélesíteni. Ezért a vizsgált céltárgy különböző részeinél egymás utáni, aprólékos fókuszbeállítási műveletekre van szükség.
A mikroszkópok gyakran nem képesek teljesen fókuszba hozni azokat a céltárgyakat, amelyek felülete a nem megfelelő polírozás következtében egyenetlen. A hagyományos vizsgálatok során felmerülő problémák közé tartozik még, hogy a magasfényű felületek becsillanása gyakran megnehezíti a hibák és a kezdődő, finom repedések felfedezését, mivel nem áll rendelkezésre elégséges nagyítású vagy kellő felbontású kép.
A KEYENCE VHX sorozatú nagy felbontású 4K-s digitális mikroszkópja megoldást kínál ezekre a problémákra: ebben segít kiváló mélységélessége, nagy felbontású optikai egysége, 4K-s CMOS-érzékelője és számos más, speciálisan kialakított rendszere, például a nagy teljesítményű megvilágítás és a fejlett képfeldolgozás. A forraszanyag részletes megfigyelése, hibaelemzése és értékelése egyszerűen és gyorsan elvégezhető, ami jelentősen javítva a munka hatékonyságát.
Ebben a részben példákon keresztül bemutatjuk, hogyan lehet a VHX sorozatú gépekkel megvizsgálni és elemezni a forrasztási hibákat.
A forrasztási repedések döntött megfigyelése tokozott NYÁK-ok esetében
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp változtatható szögű megfigyelőrendszere lehetővé teszi a tokozott NYÁK-ok 3D-s forrasztási hézagjainak döntött megfigyelését.
Ezenfelül a csillanáseltávolítási és a becsillanásmentes gyűrűfény funkció révén megvizsgálhatja a forrasztási repedéseket is, és ebben a visszaverődő fény sem fogja zavarni.
A VHX sorozat kiváló mélységélességre képes. Emellett az élő mélységélesség-kiterjesztéssel könnyen kristálytiszta képeket készíthet, amelyeken még erős nagyítás mellett is a teljes céltárgy fókuszban van.
Bal: mélységkompozíció, csillanáseltávolítás,
becsillanásmentes gyűrűfény funkció/Jobb: gyűrűs megvilágítás
A forrasztási repedések vizsgálata elektronikus alkatrészek keresztmetszetein
A kezdetben mikroszkopikus méretű forrasztási repedések idővel megnőhetnek, ami alkatrészek meghibásodásához, hőképződéshez, sőt akár tűzhöz is vezethet. Ezért komoly probléma, ha az elégtelen nagyítás vagy felbontás miatt nem veszi észre a kezdőd repedéseket.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp nagy felbontású objektíve és a motorizált revolverfoglalata zökkenőmentes, könnyen kezelhető nagyítást kínál. A felhasználó az objektív cseréje nélkül válthat a 20-szoros és a 6000-szeres nagyítás között. Az osztott képernyő funkcióval egymás mellett jelenítheti meg a kismértékű és nagymértékű nagyítással készült képeket, így ha erős nagyítás mellett vizsgálja a tárgyat, akkor is nyomon követheti az elemzett területet.
Ezenfelül a kiváló mélységélesség és az élő mélységélesség-kiterjesztés révén akkor is kristálytiszta képet kap a szubmikron nagyságrendű repedések feltárásához, amikor a gyantába ágyazott minta célkeresztmetszete a nem megfelelő csiszolás miatt egyenetlen felületű.
(bal: 150×/jobb: 1000×)
(bal: 100×/jobb: 1000×)
A forrasztási üregek vizsgálata keresztmetszeti mintákon
Az élő mélységélesség-kiterjesztéssel a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp még erős nagyítás mellett is teljesen fókuszált, éles képeket biztosít a gyantába ágyazott NYÁK keresztmetszetéről, és a vizsgálatát a nem megfelelően csiszolt felület egyenetlenségei sem akadályozzák. Ezeken a képeken még a legapróbb üregeket is felfedezheti.
A NYÁK-keresztmetszetek kvantitatív elemzése
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp a nagy felbontású nagyított képeknek köszönhetően igen pontos, automatikus területmérést és számlálást tesz lehetővé. Ezekkel a funkciókkal a felhasználók egyetlen mikroszkóppal gyorsan elvégezhetik a kvantitatív elemzéseket, valamint jelentéseket készíthetnek a rögzített képek és számadatok alapján, így a folyamat kevesebb munkaórát emészt fel.
A kötési szilárdság kiértékelése a forraszszegély megjelenése alapján
A fényes forraszfelületek tükröződése miatt a hagyományos vizsgálatok esetében gyakran nehéz meghatározni az optimális megvilágítást, ami ahhoz vezethet, hogy a különböző szakemberek más eredményre jutnak, és esetleg figyelmen kívül hagyják a hibás területeket.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp többszörös megvilágítási funkciójával a több irányból érkező fényadatok automatikusan, egyetlen gombnyomással rögzíthetők.
A többszörös megvilágítási funkcióval készült képek közül kiválasztható a vizsgálathoz és a kiértékeléshez legmegfelelőbbnek vélt darab, így jelentősen csökken a megvilágítás beállításához szükséges idő. A különböző megvilágításokhoz tartozó képadatokat a rendszer a legmegfelelőbb kép kiválasztása után automatikusan menti, így Ön néhány kattintással azonnal betöltheti a további képeket.
A csillanáseltávolítás és a becsillanásmentes gyűrűfény funkció emellett kiszűri a forraszokra jellemző fényvisszaverődést, így a kötésen kristálytiszta képek segítségével végezhet külső vizsgálatot. Az alacsony nedvesedőképességű megolvadt forraszanyag nem borítja be megfelelően a forrasztópárnát. Ez a jelenség a „nemnedvesedés”, amely csökkenti a forrasztási kötés szilárdságát. A mi berendezésünkkel végzett vizsgálatok során az ilyen részeket is feltárhatja.
Egy mikroszkóp, amelyben minden szükséges funkció megtalálható a forrasztással kapcsolatos minőségbiztosítási műveletekhez
A VHX sorozatú nagy felbontású 4K-s digitális mikroszkóp számos egyéb funkciót kínál: ilyen a 2D-s és 3D-s mérés lehetősége, így Ön egyetlen mikroszkóppal kivizsgálhatja, elemezheti, mérheti és kiértékelheti a tokozási folyamatokban előforduló különböző forrasztási hibákat. Emellett egyszerűen és gyorsan éles 4K-s képeket és mért értékeket kaphat, így a felhasználók a hagyományos módszerekhez képest jóval egyszerűbben elvégezhetik a vizsgálatokat.
A VHX sorozattal kapcsolatos 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.
