Analyse des défauts et fractographie des produits en verre
Le verre est employé dans de nombreuses industries. Son large champ d’application inclut non seulement les vitrages, smartphones et lentilles d’objectif mais également les cartes de circuit imprimé, fibres de verre et autres composants et matériaux spéciaux invisibles au quotidien.
Le verre possède une élasticité et une solidité médiocres, qui le rendent sensible à la casse, exigeant un contrôle qualité régulier, réalisé avec le plus grand soin. Toutefois, l’observation de légères rayures sur des surfaces extrêmement brillantes requiert une grande dextérité et des instruments de contrôle avancés.
Cette section vous explique les principes de base de la fractographie et vous présente des exemples d’utilisation du dernier microscope numérique 4K Série VHX de KEYENCE pour résoudre les problèmes liés à l’analyse des défauts.
- Fractographie des produits en verre
- Exemples d’analyse de défauts sur des produits en verre au microscope numérique 4K
- Un microscope pour toutes vos opérations, de l’observation et l’analyse à la création de rapports
Fractographie des produits en verre
Comparé aux matériaux tels que l’acier et l’aluminium, le verre se casse sans se déformer sous l’effet d’une contrainte de traction supérieure ou égale à sa résistance mécanique. Ce phénomène s’explique par la nature fragile du matériau. Possédant une solidité et une élasticité médiocres, il ne se déforme absolument pas sous l’effet de la contrainte mais se fracture.
Les rayures causées par les collisions se forment selon le même phénomène. Le verre ne s’enfonce et ne se déforme pas, ce qui le rend plus sensible aux rayures, qui risquent à leur tour de provoquer une rupture. De plus, même sur un verre n’ayant subi aucune collision ni aucune friction et semblant exempt de toute rayure, l’observation sous fort grossissement peut révéler d’innombrables micro-rayures (fissures de Griffith), qui sont réputées réduire la résistance physique du verre à environ 1/100 de sa résistance théorique.
D’un autre côté, le verre se fracturant sans aucune déformation ou presque, la cause de la rupture, qui s’efface sur l’aluminium et tout autre matériau malléable, demeure souvent visible sur la surface du verre. La force, la vitesse et la direction de la collision s'expriment à travers les différents types de défaut : fissure, surface miroir, surface trouble et motif brossé. La forme du motif appelé nervure exprime la vitesse et la direction de propagation de la rupture.
En d’autres termes, la fractographie des produits en verre se réfère à la capture précise de l’état de la surface de rupture et à l’observation de l’orientation, de la taille et du nombre de motifs, afin de rechercher la cause de la rupture. Voilà pourquoi l’observation des surfaces de rupture au moyen d’un microscope numérique ou optique haute précision est essentielle à l’analyse des défauts sur les produits en verre.
Exemples d’analyse de défauts sur des produits en verre au microscope numérique 4K
Le verre est employé dans une grande variété de produits et de composants. Cette section détaille l’analyse des défauts sur les produits en verre à travers des exemples d’observation d’une surface de rupture, de rayures et de l’état de polissage d’une surface. Vous y retrouverez également des exemples d’analyse des défauts au microscope numérique 4K sur des produits en verre invisibles au quotidien et pourtant présents partout. Parmi ces produits, les cartes de circuit imprimé (observation des motifs et marques) et les fibres de verre.
Fractographie des produits en verre
L’objectif haute résolution, qui combine grande profondeur de champ et haute résolution, le CMOS 4K et la composition en profondeur en direct du microscope numérique 4K Série VHX permettent d’obtenir instantanément une image haute définition et entièrement nette de la cible, en quelques étapes simples.
Observez et analysez les détails microscopiques des surfaces de rupture sur des images haute précision.
Analyse des minéraux contenus dans le verre
L’observation des minéraux contenus dans le verre exige une mise au point en trois dimensions. Habituellement, la mise au point est effectuée sur une seule partie de la cible pour observation, puis ajustée pour observer d’autres zones. Cette procédure prend un temps considérable et demande une certaine dextérité.
La grande profondeur de champ et la composition en profondeur en direct du microscope numérique 4K de KEYENCE permettent d’obtenir des images nettes de la totalité des minéraux contenus dans le verre, même sous fort grossissement.
Analyse des rayures sur une bouteille en verre
La surface lisse et brillante d’une bouteille en verre est obtenue par différentes étapes de polissage. Toutefois, cette surface brillante complique sensiblement l’analyse des défauts.
Généralement, l’intensité de la lumière réfléchie par la surface d’une bouteille en verre entrave l’observation et l’analyse. Les reflets prononcés, en forme de halo, notamment, rendent impossibles l’observation et l’analyse.
Avec le microscope numérique 4K Série VHX de KEYENCE, la fonction de suppression du halo élimine les effets de la lumière réfléchie. Cette fonction permet d’observer avec précision les rayures les plus insignifiantes sur des bouteilles en verre à la surface impeccablement polie.
Analyse des micro-fissures sur un verre de quartz
Le microscope numérique 4K Série VHX est équipé d’un objectif haute résolution et d’un CMOS 4K, qui garantissent une capture d’image haute résolution. Même les micro-fissures et autres défauts infimes peuvent être observés en haute définition.
Analyse des rayures de polissage sur la surface du verre
Le microscope numérique 4K Série VHX exploite diverses fonctions pour capturer une image nette des défauts microscopiques et ainsi permettre une observation, une analyse et une évaluation rapides et précises.
La fonction d’éclairage multiple capture plusieurs images sous différents éclairages d’une simple pression sur un bouton. Il suffit à l’opérateur de sélectionner l’image optimale pour l’analyse, réduisant ainsi considérablement le temps consacré au réglage de l’éclairage. Toutes les images capturées sont automatiquement enregistrées et conservées même après sélection de l'image optimale, vous permettant de charger ultérieurement une image aux conditions d’éclairage différentes pour réaliser d’autres mesures.
Observation d’un motif de circuit imprimé en verre
Dans la zone spécifiée, le microscope numérique 4K Série VHX compte automatiquement le nombre de cibles et mesure leur surface.
Un traitement binaire est exécuté à partir des informations de luminosité et de couleur de l’image. Après traitement binaire de l’image, il est possible de calculer des paramètres tels que la surface, le diamètre maximal et le diamètre minimal, d’exclure des cibles inutiles ou de séparer des cibles qui se chevauchent. Plusieurs analyses peuvent également être réalisées dans les mêmes conditions en utilisant les données d’image capturées par le passé.
De plus, les valeurs mesurées peuvent être transférées dans des tableaux et histogrammes, facilitant la détermination quantitative de la distribution granulométrique.
L'objectif haute résolution et le CMOS 4K de la Série VHX facilitent l’observation de fibres de verre et autres cibles infimes en haute définition.
Un microscope pour toutes vos opérations, de l’observation et l’analyse à la création de rapports
Le microscope numérique haute définition 4K Série VHX offre une efficacité sans précédent, élimine les erreurs humaines et garantit une analyse haute précision des défauts des produits en verre.
Les images haute définition 4K générées par les techniques de traitement d’image optique et d’automatisation de pointe assurent un comptage et une mesure automatiques de surface des produits en verre plus simples que jamais, pour des résultats d’analyse précis et rapides.
Les données capturées ou mesurées peuvent être reportées dans un rapport au format défini, grâce à la fonction de création de rapports. Cette fonction s’avère particulièrement utile à des fins non seulement d’assurance qualité mais également d’identification de tout éventuel problème et d’amélioration des procédés.
Équipée de nombreuses fonctions avancées, la Série VHX est un formidable outil pour l’analyse des défauts sur les produits en verre. Pour en savoir plus, cliquez sur le bouton ci-dessous pour télécharger le catalogue. Pour toute demande, cliquez sur l’autre bouton pour contacter KEYENCE.
