通过提高自动化程度，可以提高岩心硬度深度（CHD）测量中样品处理的效率。本文旨在强调半自动试样制备相对于传统硬度试验试样制备的优越性。
分析了汽车工业中一个典型的热处理零件，以证明在硬度测试中使用自动化时，该零件具有高效的制备方法和随后节省的时间。
PlanarMet 300和EcoMet AutoMet 300线束
研磨抛光程序
PlanarMet 300平面研磨机和EcoMet AutoMet 300抛光机用于执行3步工艺（夹紧、研磨和抛光），其中制备了10个安装样品。
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图1。抛光工艺步骤：夹紧、研磨、抛光
传统的手动方法需要26分钟的准备时间，操作员需要26分钟的时间。半自动方法需要10分钟的准备和3.30分钟的操作员时间。但是，更新后的方法只需8分钟，需要3.30分钟的操作员时间。这突出了优化方法如何在保持安全标准的同时节省资金和时间，提高实验室的产量和质量。
表1。PlanarMet 300和Ecomet/Automet 300抛光的参数
|
表面 |
磨料 |
中心力量
（6个样本） |
时间
（分钟：秒） |
压盘速度
（转/分） |
前进速度
（转/分） |
旋转
（转/分） |
| PlanarMet 300 |
| 1. |
氧化铝砂轮 |
120粒 |
180 N |
00:30 |
固定的 |
100 |
>> |
| EcoMet AutoMet 300 |
| 1. |
大力士/UltraPad |
9µm Metadi Supreme |
180 N |
04:00 |
200 |
60 |
>> |
| 2. |
微博客/
威尔杜特斯 |
3µm Metadi Supreme |
180 N |
03:00 |
200 |
60 |
>> |
注:抛光布的选择取决于所需的分析类型：
- 用于选择9µm的布料。Hercules优先用于对标准热处理零件进行快速而有力的处理，并使用UltraPad布对热处理零件进行处理，随后在氮化组件上发现脆性白色，或用于未安装的样品抛光应用。
- 对于3µm的布料选择，VerduTex是首选，具有良好的平整度和快速去除损伤，但3µm的残余划痕可能很明显，有助于在硬度测量过程中获得正确的焦点。对于无划痕的表面，MicroFloc布是进行微观结构分析的首选表面。
表2。抛光方法比较
|
传统手工方式
获取6个样本
一个接一个地做 |
半自动方式
获取6个样本
同时完成 |
更新方式
获取6个样本
同时完成 |
装载样品
中心力保持器 |
|
2:00 |
2:00 |
| 移除切割的人工制品 |
P120 3:00 |
P120 1:00 |
氧化铝砂轮
120粒5:00 |
| 获取扁平样品 |
P320 3:00 |
P320 1:00 |
| 清洁样品 |
|
0:30 |
0:30 |
| 完整地取回样品 |
P600/P1200 6:00 |
钻石9µm 5:00 |
钻石9µm 4:00 |
| 清洁样品 |
02:00 |
0:30 |
0:30 |
| 获得抛光表面 |
钻石3µm 10:00 |
钻石3µm 3:00 |
钻石3µm 3:00 |
| 清洁样品 |
02:00 |
0:30 |
0:30 |
| 准备时间 |
26:00 |
10:00 |
08:00 |
| 操作员时间 |
26:00 |
03:30 |
03:30 |
在所有步骤中都需要操作员交互
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图片来源：布勒
由于PlanarMet 300可实现较高的库存/材料去除率以及由此产生的表面光洁度，突出显示的方法允许高样本吞吐量，同时最大限度地减少操作员时间。该程序也适用于制备未安装的中等至较大的样品，具有高质量的光洁度和平整度。
表3。质量一致性
|
传统手册
方法 |
半自动
方法 |
最新的
方法 |
典型表面
质量来自
每种方法 |
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|
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| 评论 |
边缘过度抛光
边倒圆
影响焦点问题
在CHD或
脱碳检验 |
保持深度
墙上的刮痕
较大的边缘
未装载的样品
能影响
准确性
冠心病测量 |
完美平整度
无划痕的表面
适用于两种冠心病
显微组织分析 |
磨削台阶厚度
6个样本的去除率 |
0.05毫米/分钟 |
0.15毫米/分钟 |
0.3–0.5毫米/分钟-
取决于所期望的
库存去除水平 |
边缘保持，
平整度、质量 |
贫穷的 |
平均的 |
很好 |
| 操作员相关 |
100% |
40% |
20% |
| 安全 |
贫穷的 |
很好 |
很好 |
在传统的手工方法中，样品边缘过度抛光，导致边缘圆整，从而导致在粗略金相检查或整个表面硬度深度（CHD）或脱碳检查过程中出现焦点问题。这种方法也100%依赖于操作员，安全性较差。
半自动方法会在较大的未安装样品边缘产生较深的划痕。这些划痕会改变CHD的测量精度；然而，该方法仅40%依赖于操作员，并且具有非常好的安全性。
通过优化的三步程序，所生产的样品无缺陷，边缘平整度极佳，为微观结构和CHD分析提供了完美的表面。与其他方法相比，边缘保持率、平整度和质量都非常优异。它还只需要20%的操作员依赖性，并且具有非常高的安全级别。
硬度控制，通过DiaMet自动化节省资源和时间
实验室案例
本示例旨在强调热处理汽车轴所需的高要求CHD测量控制。轴的测试包括在轴周围0度、120度和240度处切取样品。然后，如前所述，安装并半自动准备这些部件。然后在每个样本上的8个不同位置选择CHD对照测量值，每个样本包含12个压痕点（每个样本总共96个压痕）。要测试六个样品，总共需要576个压痕，这对于手动或半自动硬度测试机来说是非常缓慢的
自动化过程
抛光样品固定在磁性样品架上，然后对其中一个样品进行轮廓扫描，并作为模板存储在DiaMet内。由于其余6个样本具有相似的几何结构，因此保存的模板会自动叠加在轮廓扫描上，并且软件会自动更改轮廓以匹配样本，而不管样本如何放置在磁性支架中。8个位置/位置及其对应的12个缩进位置都是瞬时固定的。
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图2。显示了用于多样本测试的6样本支架夹具
图片来源：布勒
在标准系统中，此任务需要操作员花费大量时间，并且有很大的错误可能性。在汽车和航空航天领域，改进的DiaMet模板功能是各种热处理控制过程的基础。使用Buehler DiaMet硬度自动化软件可以显著节省时间，该软件的功能是同化模板和自动捕捉功能，以即时放置待测试的位置，每个位置有几个缩进点。
自动捕捉功能允许对每个位置/位置进行自动调整，以高放大率将其定位到样本边缘，以最大限度地提高精度。所有缩进、自动对焦和测量均由DiaMet自动执行。测量的缩进也会保存，以便以后重新验证。这在以后的调整中很有用，可以确保准确性。
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图3。（a） 演示了在更高放大率下自动捕捉和验证样本上的位置放置，（b）显示了保存的高放大缩进，包括放大窗口，以便在需要时进行微调
图片来源：布勒
该软件还包含一个图形显示，可即时绘制各种位置/站点，以检查一致性并关注交叉点。这些交叉点是表面硬度水平低于预调整最小值的位置。这些点的箱子深度距离也显示在推车上。如果符合特定组件的公差，则允许进行验证。
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图4。显示Diamet内的图表，直观显示8个位置的CHD图，突出显示硬度降至预设最小值以下的交叉点（红线）
您的节省与手动和半自动流程相比
| 对于3个样本 |
人工操作 |
半自动 |
自动直径
新功能 |
| 全局处理时间 |
1.5天 |
5小时 |
2小时30分 |
| 人力 |
1.5天 |
2小时30分 |
30分钟 |
投资回报率
|
人工操作 |
半自动 |
自动直径
新功能 |
| 投资回报率（比率） |
1. |
1/15 |
1/72 |
结论
平面研磨机用于半自动样品制备，以便在进行最终抛光阶段之前快速去除初始原料，并为完整性过程提供最佳表面。总的来说，该流程开发了一个更快的三步流程，以节省整个流程和操作员的时间。
硬度测试通过直径控制自动化技术进行，这显著降低了进行硬度检查所需的时间。从一整天减少到几小时。这表明，为了分析表面硬化深度，使用该自动化过程可以获得显著的投资回报。具体而言，在需要高通量样品进行质量控制的实验室中，这一过程可能至关重要。这个过程非常简单和准确，只需单击一下即可获取报告和图形。
该信息来源于Buehler提供的材料，经过审查和改编。欧洲杯足球竞彩
欲了解更多信息，请访问此来源布勒。