Svařování se používá ke spojování kovů v nejrůznějších oborech, včetně výroby zařízení a automobilů. Průvar svaru, použitý materiál a svařenec mohou trpět vadami způsobenými namáháním nebo korozí v důsledku dlouhodobého používání. Z tohoto důvodu je důležité pozorovat a analyzovat povrch a průřez svařovaných dílů. V této části je představena metodika spolu s příklady pozorování a analýzy s využitím našeho nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu.

Metody pozorování struktury průvaru svaru a analýzy vad

Význam analýzy průvaru svaru

Svařování jako technika spojování kovů představuje hospodárný proces výroby vzduchotěsných konstrukcí, který se používá v široké škále aplikací. Různé metody svařování, včetně různých typů obloukového svařování, svařování laserovým paprskem a odporového bodového svařování, nacházejí uplatnění u infrastruktury, stavebních konstrukcí, automobilů, elektrických spotřebičů a elektronických zařízení v závislosti na účelu a použitém materiálu.

Zejména v případě technologických zařízení v závodech se předpokládá používání v řádu desítek let. Tento požadavek klade vysoké nároky na úroveň kvality svařování. Existuje mnoho typů závodů, mezi které patří i tepelné elektrárny, petrochemické závody, kde se z ropy vyrábějí nové materiály, závody na výrobu chemikálií, léků a potravin, čistírny odpadních vod a závody na likvidaci průmyslových odpadů, které se zabývají recyklačními procesy. Všechny tyto závody představují obrovská zařízení, která pracují s kapalinami a plyny různých vlastností a v různém stavu. Pokud je zjištěn projev stárnutí nebo vada svařování, má pozorování a analýza povrchu a průřezu kovových struktur zásadní význam pro identifikaci problému a příčiny, i když se nejedná o snadné úkoly.

Metody pozorování a analýzy průvaru svaru (kovové struktury)

V případě rozsáhlých zařízení, jako jsou například elektrárny, nelze provést mikroanalýzu svařované konstrukce. Při mikroskopickém pozorování a analýze povrchových nebo vnitřních vad, jako je špatné tavení, příměsi ve strusce nebo praskliny (korozní praskliny vlivem napětí a únavové praskliny) ve svařovaném dílu, se ve většině případů používají dva následující typy metod vytváření vzorků:

Mikroskopické pozorování vzorku vyplněného pryskyřicí (zalitého do pryskyřice)
Svařovaný díl s vadou se je vyříznut jako vzorek a naplněn pryskyřicí (zalitý do pryskyřice) za účelem mikroskopického pozorování chyby nebo vady svaru. Protože se jedná o vyříznutý vzorek, je možné pozorovat průřez průvaru svaru.
Mikroskopické pozorování vzorků typu SUMP
„SUMP“ je zkratka pro Suzukiho univerzální mikrotisk. Pokud nelze vzorek za účelem mikroskopického pozorování vyříznout, přenese se povrch vzorku na celuloidovou destičku a pozoruje se na místě pomocí mikroskopu. Repliky vzorků používané pro elektronovou mikroskopii bývají typu SUMP.

Součástí těchto pozorovacích metod je vytváření vzorků a používají se nejen v závodech, ale také v případě automobilů, leteckého a kosmického vybavení, železničních vozidel a lodí, kde by poruchy a vady svařování mohly vést k závažným nehodám. Ve všech případech se sleduje struktura kovu na svařovaném dílu s využitím pozorování povrchu a průřezu příčného řezu, případně dalších technik.

Nejnovější příklady pozorování a analýzy průvaru svaru

Vlivem technologického pokroku v posledních letech digitální mikroskopy poskytují výrazně zřetelnější obraz při zvětšení a zlepšila se také zpracovatelnost vzorků pro pozorování a analýzu průvaru svaru.

Digitální 4K mikroskop KEYENCE řady VHX s mimořádně vysokým rozlišením využívá nejnovější objektivy s vysokým rozlišením, senzor 4K CMOS, možnosti osvětlení a technologii pro zpracování obrazu, což umožňuje pozorování s jasným obrazem a racionální analýzu.

Pozorování průřezu a analýza vad struktury průvaru svaru

Digitální 4K mikroskop řady VHX umožňuje s využitím hloubkové kompozice z rozhraní kompozice bez ostření snadno provádět pozorování s využitím obrazu plně zaostřeného na celý vzorek. Tyto plně zaostřené snímky přispívají ke zřetelnému pozorování stavu kovové struktury průvaru svaru a jemných prasklin v použitém materiálu bez ohledu na úroveň dovedností uživatele, čímž pomáhají předcházet přehlédnutí problémů.

Pozorování praskliny na průřezu průvaru svaru pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX
Pozorování praskliny na průřezu průvaru svaru pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX

Pozorování struktury průvaru svaru s využitím vzorků typu SUMP

Digitální 4K mikroskop řady VHX umožňuje pozorování a analýzu vzorků typu SUMP a replik s nerovným povrchem a nízkým odstínem s obrazem plně zaostřeným na celý vzorek s využitím zřetelných snímků s vysokým rozlišením a hloubkovou kompozicí z rozhraní kompozice bez ostření.

Pozorování vzorků typu SUMP na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Pozorování vzorků typu SUMP na digitálním 4K mikroskopu řady VHX

Zajištění mikroanalýzy na pracovišti s využitím ručního pozorování

Digitální 4K mikroskop řady VHX umožňuje provádět pozorování a analýzu v ruční formě a poskytuje zřetelné zvětšené snímky díky velké hloubce ostrosti specializovaného objektivu. Toto pozorování a analýza umožní eliminovat čas, práci a potíže spojené s vytvářením vzorků a dále zajistí nedestruktivní pozorování a analýzu skutečného cíle přímo na místě.

Příklad ručního pozorování
Příklad ručního pozorování

Jedna jednotka, která podporuje různá 2D a 3D měření

Digitální 4K mikroskop řady VHX umožňuje nejen zřetelné zvětšení a pozorování, ale také měření a kvantifikaci.
2D a 3D měření, měření drsnosti, analýzu znečištění, měření velikosti krystalových zrn a další užitečné funkce pro kontrolu kovových struktur a produktů lze snadno provádět s využitím jediného zařízení s jednoduchou obsluhou pomocí myši.

Příklad 3D měření
Příklad 3D měření

Nové běžné postupy pro pozorování a analýzy průvaru svaru

Pozorování a analýza svarů a jejich kovových struktur má obrovský význam, protože tyto úkony úzce souvisejí s bezpečností různých kovových produktů a zařízení. Pozorování a analýza proto neustále vyžadují preciznost. V případě výskytu problémů je také nezbytná rychlost.

Řada VHX je vybavena mnoha dalšími pokročilými funkcemi. Je k dispozici automatické přiblížení v rozsahu od 20× do 6000× se snadnou obsluhou a bez nutnosti výměny objektivu. Režim optického stínového efektu a funkce vícenásobného osvětlení pomáhají zřetelně vyjádřit nejmenší detaily nerovných povrchů. Obsluha při 2D a 3D měření je jednoduchá. Nastavení lze automaticky reprodukovat výběrem uložených dat. Na základě uložených dat lze automaticky vytvářet sestavy.
Tyto výkonné nástroje mohou změnit běžné postupy pozorování a analýzy průvaru svaru, pokud jde o zřetelné podání snímků, obsluhu a získávání, ukládání a využívání dat.

Podrobné informace o řadě VHX získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže. V případě dotazů klikněte níže na druhé tlačítko umožňující kontaktování společnosti KEYENCE.