Waarneming en analyse van keramische materialen
Keramiek is een materiaal dat al werd gebruikt voordat hars en metaal werden gebruikt. Keramiek is een hard materiaal dat bestand is tegen wrijving en hoge temperaturen, maar werd ongeschikt geacht voor gebruik als materiaal voor industriële onderdelen vanwege de kwetsbaarheid van het materiaal voor mechanische schokken en snelle temperatuurschommelingen.
In de afgelopen jaren zijn er echter keramische producten ontwikkeld waarbij deze tekortkomingen zijn overwonnen, en die thans worden gebruikt in elektrische montages (een typisch voorbeeld zijn meerlaagse, keramische condensatoren (MLCC's)), hittebestendige lagers die worden gebruikt in auto- en vliegtuigmotoren, bouwmaterialen en andere belangrijke onderdelen.
In dit gedeelte worden voorbeelden gegeven van de waarneming en analyse met onze nieuwste 4K digitale microscoop van producten die van keramisch materiaal zijn gemaakt.
- De noodzaak voor het waarnemen en analyseren van keramische materialen
- Voorbeelden van de waarneming van producten die zijn gemaakt van keramisch materiaal, met onze nieuwste 4K digitale microscoop
- Eén microscoop voor alles, van het waarnemen en analyseren tot het genereren van rapporten
De noodzaak voor het waarnemen en analyseren van keramische materialen
In het midden van de jaren tachtig werd oppervlaktemontage op chip-onderdelen mogelijk, wat de weg vrijmaakte voor het gebruik van keramische condensatoren als chip-onderdelen. Sedertdien zijn keramische condensatoren kleiner geworden, samen met de toenemende integratiedichtheid van de montage van printplaten. De verfijnde technieken en productiesystemen waarmee honderden diëlektrische lagen nauwkeurig kunnen worden gestapeld binnen een marge van slechts 1 μm, hebben de elektronica op elk gebied versterkt. Daarentegen was er bij de minuscule onderdelen meer kans dat de isolatie tussen de interne elektroden niet afdoende was als gevolg van scheuren door kromtrekkende printplaten en krassen op de diëlektrische platen.
Als bouwmateriaal zijn er functionele keramische tegels met superhydrofiele en aangroeiwerende eigenschappen. Omdat keramiek in bouwmaterialen zeer hittebestendig en vlamdovend moet zijn, is analyse van de samenstelling essentieel voor het behoud van de kwaliteit.
Doordat keramische materialen steeds vaker worden gebruikt voor een verscheidenheid aan veeleisende applicaties, is de observatie en analyse van keramische producten steeds belangrijker aan het worden.
Voorbeelden van de waarneming van producten die zijn gemaakt van keramisch materiaal, met onze nieuwste 4K digitale microscoop
De 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks van KEYENCE is de nieuwste 4K digitale microscoop. Deze microscoop heeft een lens en beeldsensor met hoge resolutie en talrijke analysefuncties.
Met de VHX-reeks kunnen aan de hand van high-definition beelden producten van keramisch materiaal en van materialen met een laag contrast worden waargenomen en kunnen er met allerlei hulpmiddelen geavanceerde analyses worden uitgevoerd.
Voorbeelden van het waarnemen van meerlaagse keramische condensator (MLCC)
Een meerlaagse keramische chipcondensator bestaat uit honderden keramische lagen binnen 1 μm als diëlektrische platen. Het keramische materiaal in dit kleine onderdeel kan bij het verwijderen van de verpakking door schuren worden waargenomen, maar met de harslaag erop.
Zelfs een heel klein barstje bij de montage kan een grotere barst worden als gevolg van mechanische schokken en veroudering, en door deze grotere barsten kan de isolatie slechter worden. Slechte isolatie kan uitmonden in het uitvallen van onderdelen, warmteopwekking en/of brand. Het over het hoofd zien van zeer kleine scheurtjes als gevolg van een ontoereikende vergroting of resolutie was altijd al een ernstig probleem bij inspecties.
Met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kunnen minieme uitwendige problemen op producten van keramisch materiaal worden waargenomen door de beelden te vergelijken die zowel bij verlichting van donker veld als bij verlichting van helder veld zijn gemaakt. Deze vergelijking kan barsten en isolatiefouten duidelijk aan het licht te brengen.
Zelfs als het met hars beklede exemplaar een oneffen oppervlak had als gevolg van te weinig polijsten, maakt de lens met hoge resolutie door de grote scherptediepte duidelijke beeldopnamen van zelfs de allerkleinste barstjes.
Waarnemen van glasvezel in keramische bouwmaterialen
Glasvezel is een anorganisch materiaal dat veel wordt gebruikt en wordt gekenmerkt door zijn hitte- en corrosiebestendigheid en zijn uitstekende elasticiteit en stijfheid. Er zijn bouwmaterialen met een hoge functionaliteit ontwikkeld door glasvezels in de keramische vezels op te nemen. Deze materialen zijn gekend om hun goede warmte-isolerende, hittebestendige en vuurvaste eigenschappen, en worden gebruikt in brandvertragende gordijnen en voor het afdichten van de hitte van boilers en andere industriële ovens.
Voor de high-definition 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks van KEYENCE zijn de nieuwste technologieën gebruikt, waaronder een lens met hoge resolutie en een 4K CMOS. Dankzij deze technologieën kan met de VHX-reeks en scherpe 4K-beelden glasvezel in keramische bouwmaterialen worden waargenomen en geanalyseerd.
Met de scherptedieptecompositie kan het volledig doel worden scherpgesteld, ongeacht het oneffen oppervlak. Met de HDR-functie kunnen meerdere beelden bij verschillende sluitertijden worden vastgelegd om een beeld met een hoge kleurgradatie te krijgen, waardoor het mogelijk wordt waar te nemen met beelden met hogere detail- en contrastniveaus, wat voorheen ondenkbaar was door de beperkingen in resolutie en contrast.
De VHX-reeks ondersteunt ook 2D- en 3D-metingen met eenvoudige bediening door middel van vergrote beelden met hoge resolutie, wat bijdraagt tot een zeer nauwkeurige en snelle uitvoering van de reeks taken die voor de analyse nodig zijn.
Waarnemen van krassen op een keramisch oppervlak
Bij de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks worden omnidirectionele verlichtingsgegevens automatisch vastgelegd door de multiverlichtingsfunctie dankzij de gemakkelijke bediening met één druk op een knop. Selecteer uit deze gegevens het beeld dat het meest geschikt is voor de waarneming, om zo weinig mogelijk tijd te hoeven besteden aan het afstellen van de verlichting. Na het selecteren of registreren van een beeld kan bovendien met enkele eenvoudige muishandelingen direct een beeld met verschillende verlichtingscondities worden geladen.
Hierdoor hoeft u de verlichtingsinstellingen niet herhaaldelijk aan te passen om een scherp beeld te krijgen.
Eén microscoop voor alles, van het waarnemen en analyseren tot het genereren van rapporten
Met de high-definition 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kan zeer efficiënt worden gewerkt, kunnen menselijke fouten tot een minimum worden beperkt en zijn een zeer nauwkeurige waarneming en analyse mogelijk.
Bij de high-definition 4K-beelden die worden gegenereerd door de geavanceerde technieken voor optische beeldopnamen en voor automatisering, kunnen bij producten van keramisch materiaal heel eenvoudig gebieden automatisch worden gemeten en geteld, waardoor er snelle, gedetailleerde analyseresultaten kunnen worden verkregen.
De vastgelegde of gemeten gegevens kunnen gemakkelijk met de rapportfunctie als een rapport worden uitgevoerd. Dit kan niet alleen van pas komen bij de kwaliteitsborging maar ook bij het opsporen van eventuele problemen en de daaropvolgende procesverbeteringen.
De VHX-reeks die is uitgerust met een groot aantal andere geavanceerde functies, kan een krachtig hulpmiddel zijn voor de analyse van defecten in producten die van keramisch materiaal zijn gemaakt. Klik voor meer informatie op de onderstaande knop om te catalogus te downloaden. Klik voor vragen op de andere onderstaande knop of neem contact op met KEYENCE.
