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使用激光誘導擊穿光譜技術(LIBS)對Hi Fi連接器進行分析

更新時間:2023-01-16      點擊次數:1164

今天我們有幸邀請到了Gerweck Surface Technology公司的Hans Ullrich Eckert,他將向我們介紹他和他的同事們是如何通過LIBS技術在質量保證中克服電鍍產品中典型的微觀缺陷和污染挑戰的。我們都知道,因為即使是連接器等小樣品上的細小缺陷,也會顯著降低產品質量,導致整批產品的失敗。Hans Ullrich在電鍍行業擁有超過40年的專業經驗,目前是Gerweck公司的工藝技術開發負責人。


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這次給大家介紹的這是一個Hi Fi連接器,用于非常gaoduan的保真連接系統,非常昂貴。大家可以在這里看到,這些白色的斑點。我們想要知道如何能去除這些斑點?其組件的功能是否仍然正常?清除這些斑點后,是否有可能再重新加工?

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從圖片中大家能看到這些斑點,也清楚地看到其中的某個斑點,某個污染,這些殘留物在靠近毛刺的位置。這個時候,顯微鏡就會拍攝多張照片,然后計算出,比方說哪一張是清晰的,并把它做成一個多層的圖像,這樣就可以獲得一個你想觀察的斑點的更高分辨率的照片,可以觀察到多個區域的鎳


這是鎳區,同樣的步驟,我們先觀察一個看起來不錯的區域;然后更換物鏡,用激光照射鎳區,以獲得分析結果;然后提高分辨率,開始進行檢測,激光啟動之前需要短暫的幾秒鐘;然后再次實時獲得結果,再次將其保存在數據庫中;然后再分析。

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鎳區LIBS過程

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鎳區LIBS結果

現在我們開始準備進行光學檢測。對比數據庫中的光譜,大家可以看到來zican留物的光譜和來自鎳區的光譜它們是wanquan不同的,這個很明顯。但現在的問題是,它是什么?因此,需要改變數據庫,比較檢測出的光譜和數據庫中的光譜,根據數據庫的信息顯示這主要是。如果大家現在比較這兩個光譜,可以看到這主要是鈉,與鎳基的程序相同。如果你把這兩個放在一起,你會看到,或多或少你從基礎材料中得到的所有峰值,你也會在理論上的鎳或鎳的光譜中找到。因此,很明顯,除了鎳本身,鎳上沒有太多的其他東西,上圖則是比較得出的結果。







現在,我們詳細解釋一下這看起來像什么。這是你之前看到的光譜。紅色的是我們的殘留物,綠色的線是數據庫根據理論上反應的鈉提供的,這意味著這里只有兩個峰是典型的鈉的峰。大家可以看到周圍沒有太多的其他東西,也就是說表面上是鈉鹽,鈉的濃度相對較高,沒有其他金屬。

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斑點(紅線)與鈉(綠線)LIBS譜圖對比

另一方面,如果我將其與鎳進行比較,組件上的殘留物非常厚,激光無法穿過,沒有看到鎳,這意味著它不能穿過殘留物到達鎳的位置。對我們來說,這些殘留物的影響是顯著的。根據這些結論,我們斷殘留物是鈉鹽。它可能是氫氧化鈉或碳酸鈉,因為非常厚,激光達不到鎳

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鎳電鍍層(綠線)與斑點(紅線)LIBS譜圖對比

在這個案例中,我們還可以創建自己的數據庫。我們有一個數據庫,也就是我們所說的原材料,我們把生產線上使用的所有標準材料放在這里。不管這是化學材料還是我們工具的材料,我們都可以直接比較,了解我們在零件上發現的材料或污染是否來自于電鍍過程。


通過觀看視頻大家可以看到,只需點擊幾下,就能獲得結果,LIBS的檢測速度非常快,而且樣品的準備工作很少。同時還發現可以用它來研究表面以下的區域。如果我們在一個區域進行激光照射,我們可以穿過電鍍層,然后觀察電鍍層的下面,而不需要制作橫截面。這一點是無法通過例如EDX實現的,因為你只能看到表面,你需要做橫截面才能看到下面的情況。這可以幫助我們確定污染是僅存在于表面,還是已經涉及更深處?我們能不能穿過并查看這個層面下一或兩微米處是否有污染?LIBS就適合這樣的工作!


LIBS最大的好處是當我們使用顯微鏡觀察一個區域時,如果看到有異常,便可以立即檢查它是什么。它真的是一種污染嗎?或者只是氧化變色?這是一種將光學和分析方法相結合的多功能性。這將會對日常業務提供很大的幫助。


正如之前所說,LIBS能帶來很大的優勢。可以創建自己的數據庫,收集環境中使用的材料并將其存儲至數據庫,然后可以把發現的任何東西與數據庫進行比較。總而言之,徠卡DM 6M LIBS強大的功能滿足了同時用于開發、故障排除和根本原因分析等多樣化功能需求

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最后,通過測試,我們發現,在這些白色區域上沒有檢測到任何外來金屬。污染物是鈉化合物,這表示那不是工藝中的金屬鹽,也不是電鍍過程中產生的。那一定是我們通常在預處理中就已經存在的。樣品一定是在生產過程中被污染了。




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徠卡DM6 M LIBS


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