Przyczyny, obserwacje i pomiary problemów ze złączami, takich jak przerwanie ciągłości
Złącza cieszące się obecnie dużym popytem i występujące w wielu różnych typach, muszą odznaczać się wysoką jakością. W tej części przedstawiono przyczyny problemów, takich jak korozja, utlenianie, zużycie, przyleganie ciał obcych, wady lutownicze, tworzenie się wiskerów na powierzchniach cynowych i migracja, które mogą prowadzić do przerwania ciągłości, uszkodzenia izolacji i uszkodzenia styku złącza. Objaśniono także rozwiązania tych problemów.
W tej części przedstawiono również przykłady zastosowań najnowszego mikroskopu cyfrowego 4K firmy KEYENCE, który rozwiązuje typowe problemy nieodłącznie związane z analizą defektów i kontrolą jakości oraz umożliwia wyraźną obserwację, pomiar 3D i ocenę ilościową trójwymiarowych złączy.
- Zróżnicowane typy złączy i znaczenie jakości
- Typowe problemy ze złączami, przyczyny i rozwiązania
- Problemy związane z obserwacją i oceną złączy oraz przykłady zastosowania mikroskopu cyfrowego 4K
- Obserwacja zacisków złączy przemysłowych w wysokiej rozdzielczości
- Ocena kształtu styków złącza
- Obserwacja złączy DIP i zacisków
- Obserwacja powlekanych złączy zaciskanych i styków złącza
- Ocena próbek przekrojowych styków złączy osadzonych w żywicy
- Obserwacja wgnieceń na powierzchniach powlekanych
- Pomiar i ocena ilościowa wad lutowniczych na elektrodach złącza
- Optymalny mikroskop do obserwacji, pomiarów i oceny kształtów złączy 3D
Zróżnicowane typy złączy i znaczenie jakości
W związku z coraz powszechniejszym stosowaniem urządzeń cyfrowych i komunikacyjnych rośnie zapotrzebowanie na złącza. Zwiększa się również ilość rodzajów i zastosowań złączy.
Jednym z typowych złączy jest złącze USB, które występuje w wielu rodzajach i jest szeroko stosowane np. do podłączania urządzeń peryferyjnych komputera i ładowania urządzeń przenośnych. Do komunikacji dostępne są złącza RJ-45, stosowane w połączeniach LAN, oraz złącza LC/SC, stosowane w połączeniach światłowodowych. Pozostałe złącza to między innymi złącza XLR, telefoniczne i RCA, które od dawna są używane do przesyłania analogowych sygnałów audio, oraz złącza HDMI i VGA, które stały się popularne w przesyłaniu cyfrowych sygnałów wideo do wyświetlaczy i monitorów.
Oprócz złączy do zastosowań konsumenckich, stosuje się wiele złączy ogólnego i specjalnego przeznaczenia w różnych dziedzinach przemysłu. Uszkodzenia styków, brak ciągłości i wadliwa izolacja wynikające z uszkodzenia złączy mogą nie tylko prowadzić do reklamacji ze strony konsumentów, ale również uniemożliwić specjalistom wykonanie ich zadań.
Złącza są również stosowane w specjalnych częściach elektrycznych, takich jak wiązki przewodów w samochodach, w których ważne elementy są coraz częściej sterowane elektronicznie. Wszelkie uszkodzenia i korozja takich złączy mogą prowadzić do wypadków. Dlatego w przypadku produktów złącznych wymagana jest wysoka jakość i niezawodność.
Typowe problemy ze złączami, przyczyny i rozwiązania
Poniżej przedstawiono typowe problemy ze złączami, które mogą powodować uszkodzenia styków, przerwanie ciągłości i uszkodzenie izolacji, a w konsekwencji pogorszenie jakości i wydajności złączy oraz rozwiązania takich problemów.
- Korozja/utlenianie
- Zjawisko: Problem ten występuje, gdy nikiel, miedź lub inny metal w podłożu koroduje i oddziela się tworząc osad na powierzchni.
Możliwe przyczyny: Wysoka temperatura, wysoka wilgotność i gazy korozyjne
Działanie: Pokryć złącza złotem lub zastosować inhibitor korozji i utleniania.
- Zużycie
- Zjawisko: Problem ten występuje, gdy wibracje lub uderzenia powodują ślizganie się stykających się części, a następnie ich zużycie.
Możliwe przyczyny: Wibracje, uderzenia, bardzo częste wkładanie i wyjmowanie
Działanie: Stosować złącze z dużym dociskiem i szeroką powierzchnią styku.
- Przyleganie obcych cząstek
- Zjawisko: Ten problem występuje, gdy obce cząstki przyklejają się do złącza i utrudniają przewodzenie prądu elektrycznego.
Możliwe przyczyny: Wniknięcie gazu lub drobnych cząstek do złącza
Działanie: Zwiększyć poziom uszczelnienia i hermetyzacji.
- Wady lutownicze
- Zjawisko: Ten ogólny termin odnosi się do wadliwej izolacji lub braku ciągłości spowodowanego niewłaściwym zastosowaniem lutu.
Możliwe przyczyny: Pęknięcia lub rysy lutu, kulki lutu, mostki lutu i inne wady
Działanie: Sprawdzić temperaturę i czas nagrzewania lutu.
- Cyna
- Zjawisko: Problem ten występuje, gdy cyna w powłoce krystalizuje się w postaci wiskerów i rośnie. Wiskery cynowe powodują przerwanie izolacji, co objawia się zwarciem.
Możliwe przyczyny: Naprężenia wewnętrzne metalu
Działanie: Pokryć złącza warstwą złota.
- Migracja
- Zjawisko: Problem ten występuje, gdy elementy metalowe przemieszczają się po izolatorze i powodują przebicie dielektryczne.
Możliwe przyczyny: Wysoka temperatura, wysoka wilgotność
Działanie: Nałożyć powłokę chroniącą przed wilgocią, np. warstwę fluoru.
Problemy związane z obserwacją i oceną złączy oraz przykłady zastosowania mikroskopu cyfrowego 4K
W ostatnich latach złącza stały się mniejsze i bardziej zróżnicowane oraz osiągnęły wyższą funkcjonalność, ale w przypadku niektórych produktów popularność i przestarzałość następuje bardzo szybko. Na przykład popyt na jeden typ złącza może się szybko zmienić, gdy w popularnym produkcie zaczyna się lub przestaje się używać złącza tego typu. Aby reagować na tak szybkie zmiany popytu, oprócz badań i rozwoju nowych produktów, w wielu przypadkach ważne stają się ustalone procesy produkcyjne oraz dokładna i szybka kontrola i zapewnienie jakości.
Od ponad 30 lat firma KEYENCE nieustannie ulepsza i modernizuje swoje produkty w dziedzinie mikroskopów cyfrowych, wykorzystując informacje uzyskane od klientów.
Wynikiem tego procesu jest seria VHX, mikroskop cyfrowy o wysokiej rozdzielczości 4K, który oferuje dodatkowe funkcje zwiększające wydajność pracy.
W tej części przedstawiono najnowsze przykłady obserwacji, analizy, pomiarów i oceny złączy przy użyciu urządzeń serii VHX.
Obserwacja zacisków złączy przemysłowych w wysokiej rozdzielczości
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX wykorzystuje wysoką rozdzielczość, która pozwala na uzyskanie obrazów 4K, obiektyw o wysokiej rozdzielczości, który zapewnia dużą głębię ostrości, oraz matrycę CMOS 4K o wysokiej rozdzielczości i niskim poziomie szumów.
Pozwala to użytkownikom na rejestrowanie obrazów o wysokiej rozdzielczości, które zapewniają pełną ostrość obrazów zacisków złączy o złożonych, trójwymiarowych kształtach. Szczegóły, które wcześniej nie były widoczne, mogą być obserwowane i analizowane dzięki wyraźnym obrazom.
Ocena kształtu styków złącza
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX natychmiast tworzy w pełni zogniskowany obraz trójwymiarowego złącza posiadającego wiele styków, generując w tym celu wiele obrazów o różnych ustawieniach ostrości.
Po wyświetleniu w 3D, kształty takich trójwymiarowych styków złącza można swobodnie obserwować pod różnymi kątami. Obraz jest również wyświetlany z bardzo dokładną kolorową mapą wysokości, co ułatwia wizualizację kształtów 3D i umożliwia pomiary profilu określonego obszaru.
W przypadku serii VHX wystarczy jedno urządzenie, aby szybko wykonać cały szereg czynności roboczych, począwszy od obserwacji w powiększeniu i pomiarów 3D do ilościowej oceny kształtów styków, aż po automatyczne tworzenie raportów wykorzystujących obrazy z obserwacji i wartości pomiarowe przy użyciu szablonu. Usprawnia to tradycyjne procedury kontrolne, co znacznie skraca czas pracy.
Obserwacja złączy DIP i zacisków
Niektóre złącza przemysłowe w długiej obudowie lub osłonie mają styki i zaciski w zagłębieniach.
W mikroskopie cyfrowym 4K serii VHX zastosowano obiektyw o dużej głębi ostrości i kompozycję głębi w czasie rzeczywistym, dzięki czemu łatwo można uzyskać w pełni wyostrzone obrazy nawet trójwymiarowych obiektów. Poprawia to efektywność procedury kontroli i eliminuje martwe punkty.
Co więcej, zastosowanie systemu obserwacji pod dowolnym kątem umożliwia taką obserwację bez konieczności zmiany położenia obiektu na stoliku. Nawet długie złącza można łatwo obserwować pod optymalnym kątem.
Obserwacja powlekanych złączy zaciskanych i styków złącza
Niektóre styki i zaciski złącza są pozłacane, aby zapobiec przerwaniu ciągłości i uszkodzeniu izolacji spowodowanemu przez korozję, utlenianie lub wiskery cynowe. Na odbijających światło, błyszczących powierzchniach galwanicznych często występują jednak odblaski, co utrudnia prawidłową obserwację i ocenę stanu powierzchni.
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX posiada funkcje usuwania blasku i odbicia pierścieniowego. Można dokładnie obserwować stan powierzchni powlekanych styków złączy i stan zaciśnięcia końcówek żył nawet przy dużym odbiciu światła i nagromadzeniu wielu drobnych elementów.
u dołu: usunięte odblaski i odbicia pierścieniowe
po prawej: usunięte odblaski i odbicia pierścieniowe (200×)
Ocena próbek przekrojowych styków złączy osadzonych w żywicy
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX tworzy wysokiej rozdzielczości obraz szerokiego obszaru o wymiarach do 50 000 × 50 000 pikseli dzięki szybkiemu łączeniu obrazów. Wystarczy nacisnąć przycisk łączenia obrazów, aby łatwo i szybko połączyć ze sobą obrazy o dużym powiększeniu automatycznie, bez żadnych błędów.
Jeśli próbka w przekroju poprzecznym ma nieregularności powierzchni spowodowane niedostatecznym wypolerowaniem po osadzeniu w żywicy, kompozycja głębi pozwala na uzyskanie widoku z lotu ptaka z pełną ostrością. Pozwala to użytkownikom na obserwację i ocenę szczegółów obiektu na obrazie o wysokiej rozdzielczości w dużym powiększeniu, przy jednoczesnym śledzeniu punktów pomiarowych na całym obrazie.
Obserwacja wgnieceń na powierzchniach powlekanych
Złącze jest zbudowane z różnych materiałów, takich jak metal i żywica. Trudno jest określić warunki oświetleniowe dla obszaru, który zawiera części silnie odbijające światło, takie jak powierzchnie powlekane i taśmy z folii miedzianej, ponieważ odblaski od takich błyszczących powierzchni przeszkadzają w obserwacji wgnieceń i innych wad.
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX posiada funkcję multioświetlenia, która automatycznie przechwytuje dane z wielu obrazów przy dookólnym oświetleniu po naciśnięciu jednego przycisku. Następnie spośród przechwyconych obrazów można wybrać obraz najbardziej odpowiedni do obserwacji, co znacznie poprawia jej dokładność i efektywność pracy. Nawet wgłębienia, dla których trudno było określić warunki oświetleniowe obserwacji, można teraz obserwować z łatwością.
Ponadto dane obrazów z różnym oświetleniem są automatycznie zapisywane nawet po wybraniu obrazu do obserwacji, dzięki czemu w razie potrzeby można natychmiast wczytać inne obrazy z różnymi warunkami oświetleniowymi. Możliwość wczytywania innych obrazów eliminuje konieczność ponownego umieszczania próbki na stoliku i odtwarzania ustawień, gdy konieczne jest przeprowadzenie obserwacji z innego punktu widzenia.
Pomiar i ocena ilościowa wad lutowniczych na elektrodach złącza
Wady lutu, takie jak wżery i pęknięcia, na elektrodach złącza mogą nie tylko powodować przerwanie ciągłości, ale także zwiększać rezystancję w uszkodzonych miejscach. Zwiększona oporność może spowodować wydzielanie się ciepła, a w konsekwencji nagrzewanie i zapłon w uszkodzonych punktach. Jednak ze względu na odblaski od lutu nie można ocenić ilościowo wad metodami konwencjonalnymi.
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX posiada funkcje usuwania blasku i odbicia pierścieniowego, co pozwala na obserwowanie uszkodzonych obszarów na czystych, pozbawionych blasku obrazach. Zarejestrowane obrazy obserwacyjne można także wykorzystać do wysoce dokładnych pomiarów kształtów 3D i pomiarów profilu w określonym obszarze. Takie pomiary umożliwiają ilościowy pomiar i ocenę uszkodzonych obszarów z większą wydajnością.
Optymalny mikroskop do obserwacji, pomiarów i oceny kształtów złączy 3D
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX usprawnia pracę dzięki możliwości dokładnego obserwowania kształtów 3D — takich jak złącza, ich części składowe i struktury wewnętrzne — oraz ich dokładnego i szybkiego pomiaru.
Kolejnymi cennymi cechami są niezwykle funkcjonalny interfejs i wysoce wydajne operacje opracowane na podstawie informacji uzyskanych od klientów. Seria VHX nie wymaga czasochłonnego przygotowywania próbek w celu obserwowania i analizowania powierzchni.
Seria VHX jest także wyposażona w wiele innych zaawansowanych funkcji. Aby uzyskać szczegółowe informacje dotyczące produktu, kliknij przycisk poniżej i pobierz katalog. W przypadku zapytań, kliknij poniżej przycisk umożliwiający kontakt z firmą KEYENCE.
