4 ključna koraka za prevladavanje površinskih nedostataka materijala

Što znači"bez kvarova" stvarno zločesti?

Temeljni problem nastaje kada se u inženjerskom crtežu navodi"Bez defekata","nema ostataka","nema ulja, masti i čestica" ;,"bez mrvica","bez ogrebotina" ili na drugi način ukazuje da je površinski nedostatak materijala neprihvatljiv. Crteži su često označeni značajkama kao što su"bez crtanja linija","nema izrezivanja" i"nema uzdužnih matrica".

Problem s tim zahtjevima je, kada pogledate površinu dijela, što to zapravo znači?

Ako pažljivo pogledate bilo koju površinu, naći ćete nedostatke. (Jeste li ikad pogledali svoju kožu u običnom zrcalu, a zatim svoju kožu pogledali u povećalu od 10x? To vrijedi čak i za najpreciznije metalne radove.

Razlike na mikro razini

S mikroskopske točke gledišta, površina može imati linije koje nisu vidljive pri povećanju od 10x, ali izgledaju kao velike doline kada se pregledaju pod povećanjem od 50x. Površina cijevi za rezanje može izgledati jednolično pri povećanju od 10 x, ali defekti u rasporedu zrna bit će otkriveni pomoću skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) pri povećanju od 500 x.

Pri vrlo velikom povećanju, gotovo svaki materijal ima površinske probleme. Međutim, kada se zahtijeva da površina bude"bez grešaka", crteži često ne navode koliko pažljivo treba pregledati površinu dijela ili, što je još važnije, koliko pažljivo će ga pregledati kupac.

Dakle, kako prevladati problem površinskih nedostataka materijala? Primijenite ova četiri koraka!

1. Odredite povećanje

Kako bi se osiguralo da su dijelovi pregledani do odgovarajuće razine detalja, važno je odrediti povećanje površine materijala koje je potrebno provjeriti. Povećanje je omjer između prividne veličine objekta' (ili njegove veličine na slici) i njegove stvarne veličine, izražene kao 5x, 10x, 20x, 50x, itd.

Označavanjem stope povećanja na crtežu, vi i vaš dobavljač dobit ćete dogovorenu razinu koja se može koristiti za mjerenje odgovara li površina materijala' vašim potrebama.

Ali što treba uzeti u obzir pri određivanju povećanja?

Prilikom odabira razine povećanja, također je važno da ona bude smislena za krajnju upotrebu. Budući da bliži pregled povećava troškove, morate osigurati da ne radite pretjerano inženjering dijelova i da zahtijevate površinske završne obrade koje premašuju vaše zahtjeve, što može premašiti vaš proračun.

Na primjer, može biti pretjerano provjeravati dio pri povećanju od 100 ako blagi utori u cijevi ili šipki ne utječu na performanse dijela. Međutim, ako proizvodite kuglične ležajeve koji će se koristiti u kritičnim dijelovima zrakoplova, mogu biti potrebne visoke razine povećanja kako bi se osigurala funkcionalnost i ispunili sigurnosni zahtjevi.

Uzmite u obzir kut izvora svjetlosti

Imajte na umu da kut izvora svjetlosti također utječe na izgled površine materijala na mikroskopskoj razini.

Kut svjetla može uzrokovati sjene i refleksije koje mogu povećati ili smanjiti percipiranu veličinu crtanih linija, pukotina, utora, udubljenja i drugih nedostataka završne obrade površine. Kut također može promijeniti izgled ili sakriti prisutnost promjene boje.

Svjetlosni mikroskopi mogu se osloniti na različite izvore svjetlosti, kao što su kružne svjetiljke, ugrađena optička vlakna, paralelne fluorescentne cijevi, pa čak i svjetiljke s pozadinskim osvjetljenjem – sve to baca različite sjene.

3. Identificirajte temperaturu boje svjetlosti

Druga varijabla je temperatura boje svjetla, što je holističkiji način gledanja na izvor svjetlosti, a ne samo identificiranje koristi li mikroskop LED, fluorescentno ili žarno svjetlo.

Ovo svojstvo vidljive svjetlosti predstavlja kelvin (K). Temperature iznad 5.000 K nazivaju se hladne boje (plavo-bijele), a niže temperature (2.700-3.000 K) nazivaju se toplim bojama (žuto-bijele do crvene).

Razlika u temperaturi boje će utjecati na izgled površine dijelova. To može dovesti do nedosljednosti u:

Kako dvije osobe mogu gledati isti dio u različitom svjetlu, kako mogu vidjeti i opisati površinu materijala

Na zajedničkoj fotografiji ili videu, izgled površine čija je izričita svrha potvrditi kako bi dio"trebao izgledati"

Uzmite u obzir prisutnost svjetla

Međutim, još jedna varijabla koju treba uzeti u obzir je da uopće nema svjetla - ili, točnije, nema svjetla kao u slučaju SEM.

Sva mikroskopija uključuje gledanje objekata i/ili područja njihove površine koja nisu vidljiva golim okom. Svjetlosni mikroskopi koriste difrakciju, refleksiju ili lom vidljivih svjetlosnih zraka za stvaranje slika.

Međutim, SEM ispituje uzorak tako što ga skenira fokusiranom elektronskom zrakom koja se reflektira od topografije uzorka' da bi se dobila trodimenzionalna slika objekta i/ili površine. Drugim riječima, za ljudsko oko, SEM promatra dijelove u potpunom i potpunom mraku!

To znači da nema zbunjujućih efekata sjene.

Je li SEM prikladan za vašu aplikaciju?

Budući da je valna duljina elektrona mnogo manja od valne duljine vidljive svjetlosti, SEM može proizvesti mnogo više detalja u mnogo višoj razlučivosti od one koju proizvodi optički mikroskop. Osim toga, SEM ima veću žarišnu dubinu i stoga detaljnije 3D slike.

Međutim, SEM ima velike nedostatke, uključujući izvor elektrona, leća i uzorak moraju svi biti u vakuumu. SEM je također vrlo skup, složen i težak za korištenje za svakodnevne primjene.

Osim toga, budući da se SEM bitno razlikuje od običnih mikroskopskih metoda, SEM se ne može usporediti s onim što oko vidi korištenjem tipičnijih metoda svjetlosne mikroskopije. Stoga, iako je razina detalja koju generira SEM zadivljujuća, ona nije kompatibilna s tipičnim resursima u tvornici ili trgovini.

To znači da zahtijevanje razine SEM"bez defekata" je nerealno, barem za sada.

Razmišljanje o tome sada pomaže osigurati kvalitetu kasnije

Dobra vijest je da uvijek možete i trebate odrediti razine povećanja za površine dijelova koristeći tipičnije mikroskopske metode.

Obični svjetlosni mikroskopi mogu mjeriti bilo gdje od 5x do 50x, a postoje i druge naprednije opcije. Na primjer, Metal Cut Corporation ima optički mikroskop koji može povećati do 200 puta, a naša oprema za video inspekciju može prikazati višu razinu detalja.

Ono što je najvažnije, razmotrite površine materijala, povećanje i kako se oni odnose na zahtjeve krajnje upotrebe u ranoj fazi proizvodnog procesa - na primjer, kada izrađujete crteže ili dovršavate RFQS. To ne samo da vam pomaže izbjeći probleme, već i osigurava da vaši dijelovi prođu pregled i da udovolje vašim potrebama.

Kontaktirajte nas na zhang@pride-cnc.com