4 vigtige trin til at overvinde materialeoverfladedefekter

Hvad gør"defektfri" virkelig ond?

Et grundlæggende problem opstår, når der på en teknisk tegning står"Ingen defekter","ingen rester","ingen olie, fedt og partikler" ;,"ingen krummer","ingen ridser" eller på anden måde angiver, at en materialeoverfladedefekt er uacceptabel. Tegninger er ofte markeret med funktioner såsom"ingen tegningslinjer","ingen udhuling" og"ingen langsgående matricelinjer".

Problemet med disse anmodninger er, når du ser på overfladen af ​​delen, hvad betyder det så egentlig?

Hvis du ser omhyggeligt på enhver overflade, vil du finde fejl. (Har du nogensinde set på din hud i et almindeligt spejl, og derefter se på din hud i et 10x forstørrelsesglas? Det gælder selv det mest præcise metalarbejde.

Forskelle på mikroniveau

Fra et mikroskopisk synspunkt kan overfladen have linjer, der ikke er synlige ved 10x forstørrelse, men ligner større dale, når de undersøges under 50x forstørrelse. Overfladen af ​​skærerøret kan se ensartet ud ved 10 x forstørrelse, men defekter i kornarrangementet vil blive afsløret ved hjælp af scanning elektronmikroskopi (SEM) ved 500 x forstørrelse.

Ved meget høj forstørrelse har næsten alle materialer overfladeproblemer. Men når det kræves, at en overflade skal være"defektfri", specificerer tegninger ofte ikke, hvor omhyggeligt overfladen af ​​en del skal inspiceres eller, endnu vigtigere, hvor omhyggeligt den vil blive inspiceret af kunden.

Så hvordan kan man overvinde problemet med materialeoverfladedefekter? Anvend disse fire trin!

1. Bestem forstørrelsen

For at sikre, at dele inspiceres til det passende detaljeringsniveau, er det vigtigt at bestemme forstørrelsen af ​​materialeoverfladen, der skal kontrolleres. Forstørrelse er forholdet mellem et objekt's tilsyneladende størrelse (eller dets størrelse i et billede) og dets faktiske størrelse, udtrykt som 5x, 10x, 20x, 50x osv.

Ved at angive forstørrelsesgraden på tegningen opnår du og din leverandør et aftalt niveau, der kan bruges til at måle om materialets's overflade opfylder jeres behov.

Men hvad skal man overveje, når man angiver forstørrelse?

Ved valg af forstørrelsesniveau er det også vigtigt, at det er meningsfuldt for slutbrug. Da en nærmere inspektion øger omkostningerne, skal du sikre dig, at du ikke overkonstruerer dele og kræver overfladefinisher, der overstiger dine krav, hvilket kan overstige dit budget.

For eksempel kan det være overdrevent at kontrollere delen ved 100 forstørrelse, hvis små riller i røret eller stangen ikke påvirker delens ydeevne. Men hvis du producerer kuglelejer, der skal bruges i kritiske flydele, kan det være nødvendigt med høje forstørrelsesniveauer for at sikre funktionalitet og opfylde sikkerhedskrav.

Overvej lyskildens vinkel

Husk, at lyskildens vinkel også påvirker udseendet af materialeoverfladen på et mikroskopisk niveau.

Lysets vinkel kan forårsage skygger og refleksioner, der kan øge eller mindske den opfattede størrelse af tegnelinjer, revner, riller, buler og andre overfladedefekter. Vinklen kan også ændre udseendet eller skjule tilstedeværelsen af ​​misfarvning.

Lysmikroskoper kan stole på en række forskellige lyskilder, såsom cirkulære lamper, indlejret fiberoptik, parallelle lysstofrør og endda baggrundsbelyste lamper - som alle kaster forskellige skygger.

3. Identificer lysets farvetemperatur

En anden variabel er lysets farvetemperatur, som er en mere holistisk måde at se lyskilden på i stedet for blot at identificere, om mikroskopet bruger LED-, fluorescerende eller glødelys.

Denne egenskab ved synligt lys er repræsenteret af kelvin (K). Temperaturer over 5.000 K kaldes kølige farver (blå-hvid) og lavere temperaturer (2.700-3.000 K) kaldes varme farver (gul-hvid til rød).

Forskellen i farvetemperatur vil påvirke udseendet af overfladen af ​​delene. Dette kan føre til uoverensstemmelser i:

Hvordan kan to mennesker se på den samme del i forskelligt lys, hvordan kan de se og beskrive den materielle overflade

På et delt billede eller en video vil udseendet af en overflade, hvis eksplicitte formål er at bekræfte, hvordan delen"skal se ud"

Overvej tilstedeværelsen af ​​lys

En anden variabel, der skal tages i betragtning, er, at der slet ikke er lys - eller mere specifikt intet lys som i tilfældet med SEM.

Al mikroskopi involverer at se på genstande og/eller områder af deres overflade, som ikke er synlige for det blotte øje. Lysmikroskoper bruger diffraktion, refleksion eller brydning af synlige lysstråler til at skabe billeder.

SEM undersøger imidlertid en prøve ved at scanne den med en fokuseret elektronstråle, der reflekteres fra prøvens's topografi for at producere et tredimensionelt billede af objektet og/eller overfladen. Med andre ord, for det menneskelige øje observerer SEM dele i fuldstændigt og totalt mørke!

Dette betyder ingen forvirrende skyggeeffekter.

Er SEM egnet til din applikation?

Fordi elektronernes bølgelængde er meget mindre end synligt lys, er SEM i stand til at producere meget større detaljer ved en meget højere opløsning end den, der produceres af et optisk mikroskop. Derudover har SEM en større brændvidde og derfor mere detaljeret 3D-billeddannelse.

SEM har dog store ulemper, herunder elektronkilden, linsen og prøven skal alle være i et vakuum. SEM er også meget dyrt, komplekst og svært at bruge til daglige applikationer.

Fordi SEM er fundamentalt anderledes end almindelige mikroskopimetoder, kan SEM desuden ikke sammenlignes med det øjet ser ved hjælp af mere typiske lysmikroskopimetoder. Selvom detaljegraden genereret af SEM er forbløffende, er den uforenelig med typiske ressourcer på en fabrik eller butik.

Dette betyder, at der kræves SEM-niveau"defektfri" er urealistisk, i hvert fald for nu.

At tænke over det nu hjælper med at sikre kvalitet senere

Den gode nyhed er, at du altid kan og bør angive forstørrelsesniveauer for deloverflader ved hjælp af mere typiske mikroskopimetoder.

Almindelige lysmikroskoper kan måle alt fra 5x til 50x, og der er andre mere avancerede muligheder. For eksempel har Metal Cut Corporation et optisk mikroskop, der kan forstørre op til 200 gange, og vores videoinspektionsudstyr kan vise et højere detaljeringsniveau.

Vigtigst er det, at overveje materialeoverflader, forstørrelse og hvordan de relaterer til slutbrugskrav tidligt i fremstillingsprocessen - for eksempel når du laver tegninger eller udfylder RFQS. Dette hjælper dig ikke kun med at undgå problemer, men hjælper også med at sikre, at dine dele består inspektionen og opfylder dine behov.

Kontakt os venligst på zhang@pride-cnc.com