零部件要在成品中正确发挥作用,它们必须在技术上是清洁的。因此,能够评估部件的清洁度在任何生产机械设备的行业中都是很重要的,比如汽车行业。
必须清洁的组件的一个经典示例滚珠轴承在美国,球轴承在使用转轴的系统中起着关键作用。轴承是精确制造的,而且通常必须在各单元之间只显示微小的变化水平。在许多应用中,即使是5 μm的尺寸变化也会导致零件失效,因此颗粒污染也会造成问题。
在最坏的情况下,颗粒污染可能导致损坏或故障,但即使不是灾难性的,它们仍然可以通过降低扭矩导致效率低下,停止机器的平稳运行,或者它们可以影响机器的寿命。因此,在整个生产过程中保持高水平的洁净度是非常重要的,以提供高质量的产品。
残留颗粒既可以由周围欧洲杯猜球平台环境引入,也可以来自组装和制造过程本身。为了确定粒子水平是否在允许的范围内,并确定粒子的来源,必须知道粒子的形状和组成。欧洲杯猜球平台
传统的光学光学显微镜已经被用来计数和测量粒子;欧洲杯猜球平台然而,这是一个漫长的过程,限制了可以计数的粒子的体积,也没有提供任何关于粒子组成的信息。欧洲杯猜球平台
使用SEM(扫描电子显微镜)和EDS(能量色散x射线能谱)可以在更精细的尺度上进行计数,并收集关于粒子性质的信息。欧洲杯猜球平台此外,这个过程可以完全自动化。
AZtecClean是一种工具aztecfeature.旨在对符合VDA19和ISO 16232的国际标准进行技术清洁度分析。本文探讨了使用AZTECCLEAN评估滚珠轴承制造的清洁度的示例。
例子:深沟球轴承制造中的技术清洁度
深沟球轴承是最常用的一种球轴承。它们被用于各种各样的应用,如高速机床、汽车和航空航天,以及医疗和牙科设备。2020欧洲杯下注官网
样品制备
通过清洗已知体积的成品来去除任何相关颗粒来制备样品。欧洲杯猜球平台使用膜过滤器收欧洲杯猜球平台集这些颗粒,然后将其安装到样品存根上,并涂上碳,以减少在扫描电镜下过滤器充电的机会。
粒子检测和EDS分析欧洲杯猜球平台
利用扫描电镜的背散射电子(BSE)探测器对样品进行成像。由于BSE图像中利用相位密度产生对比度,这是一种理想的粒子定位方法。欧洲杯猜球平台由于大多数粒子包含稠密的元素,它们看起来比背景滤欧洲杯猜球平台镜的材质(图1).
图1所示。显示在过滤器的BSE图象粒子。欧洲杯猜球平台
一个单一的灰色阈值被用来从黑暗的背景中分离识别的粒子,这些信息被用来确定应该在哪里进行EDS测量。欧洲杯猜球平台识别出的所有粒子的形状都被自动测量,并将此数据与以欧洲杯猜球平台下20千伏EDS分析的化学数据相结合。图中显示了已探测到若干粒子的视场的一个例子欧洲杯猜球平台图2.
图2。(A)对符欧洲杯猜球平台合检测标准的粒子进行检测并着色。(B)从20kv的硅酸盐颗粒中获得的典型光谱。
自动化大面积分析
一个完整的过滤器样本被自动分析多个视场,所有的数据被合并到一个集合。这些数据是在大于506毫米的总面积上收集的2(d = 12.7 mm),分辨率为1.15μm。鉴定了31,249个颗粒的总数并实时分析。欧洲杯猜球平台
将每个字段的结果合并成一个单独的数据集,从而自动地对整个过滤器进行分析。本文所示的数据是在超过506毫米的总面积上获得的2(直径为12.7 mm),以1.15μm的像素分辨率。检测31249欧洲杯猜球平台颗粒并实时分析并分析图3).
图3。显示检测到的粒子的整个过滤器的蒙特格图像。欧洲杯猜球平台
分类和报告
在收集EDS数据期间,使用专门的技术清洁度分类方案(图4).
图4。分类总数和颜色键的整个过滤器分析运行。
表格1。该样品的技术清洁度结果的子集报告给ISO16232和VDA 19定义的尺寸箱。
分离不能与BSE分离的特性
在完美的情况下,当这种类型的样品被制备时,它们会在样品表面上显示出均匀的分布,没有颗粒相互接触或重叠。欧洲杯猜球平台在这些完美的情况下,可以设置对比度和亮度,以确保所有粒子都可以单独观察和分析。欧洲杯猜球平台
在现实中,大多数样本并不理想,会有一些粒子相互接触或重叠。欧洲杯猜球平台另外,不同的相位可能具有相似的灰度,因此很难在此基础上进行分离。
或者,当一组粒子设置对比度和亮度时,另一组粒子就会饱和。欧洲杯猜球平台如下所示图。5.在这个例子中,疯牛病使它看起来好像只有一个粒子存在,但不可能确定这是真的,还是几个粒子的聚集。欧洲杯猜球平台
图5。饱和粒子-从BSE图像(A)来看,一个粒子是存在的,而实际上,当它被映射和处理FeaturePhase (B)时,有两个。
AZtec FeaturePhase可以为这个问题提供一个答案。仅从高亮显示的灰度区域收集EDS图可以节省分析时间(与对整个样本运行EDS相反),并且可以使用相位识别算法来识别EDS特征。
通过使用FeaturePhase分析图5a中心的粒子,可以确定粒子内部有两种相(钢和硅酸盐),如图5b所示。如果没有FeaturePhase,这些信息将会丢失。
结论
Aztecclean.是一个非常有用的系统,用于快速和准确地测定样品的技术清洁程度。在高通量下使用大面积EDS探测器可以给出每个粒子的形状和化学信息。
这意味着提供了关于样本的全面数据,以遵守国际技术清洁度标准。
使用预先优化设置的专用分类方法可以保持数据符合所需的标准。此外,AZtecClean中的FeaturePhase工具可以分离传统技术难以区分的相。
这些信息的来源、审查和改编来自牛津仪器纳米分析公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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