消费产品行业的可见缺陷分析

消费产品制造是一个巨大的行业,鉴定材料在整个中都是一致的需求。欧洲杯足球竞彩从缺陷或污染物识别到进入的材料验证,持续要求积极识别材料。欧洲杯足球竞彩

通常情况下,所讨论的材料在物理上很小,特别是在有污染物和缺陷的情况下,但解决这个问题的关键是确定真正的身份,以及来源。

识别材料更快,找到源头越快,线路可以继续。通常,解决污染和可见缺陷问题的衔接因子是识别“黑点”。幸运的是,可以使用甚至小斑点的材料识别红外显微镜

可以通过将显微镜的精确聚焦和空间分辨率与傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪的分析功率组合来识别人眼对人眼几乎看得可忽略的样品的化学特性。

大部分可见缺陷的尺寸范围为100 - 300微米。IR显微镜可以通过将红外光束聚焦和掩蔽样品的尺寸来测量微米尺寸区域或样品的IR光谱。IR光谱包含有关样品中存在的化学键的信息。

通过将光谱与已知材料库匹配来容易地识别样品。欧洲杯足球竞彩使用该技术的测量时间也相当快。对于大多数样品,FTIR光谱仪可以在一分钟内收集良好的光谱。

在大多数情况下,如果包括样品收集和准备时间,则可以在30分钟内收集结果。因此,如果可以用相对短的测量时间识别它们,为什么可见缺陷如此令人担忧?通常,问题是IR显微镜所在的位置。

传统上,IR显微镜难以使用并且通常是昂贵的。为了保持它们运行,他们经常需要探测器的低温冷却以及专家对准。

因此,大公司为他们的研发实验室购买了红外显微镜;同样,小公司也依赖外部合同LABS来进行显微镜分析。长期积压往往会增加解决问题所需的时间。

分析可能是快速的,但样本积压和运输通常延长了发现解决方案的时间。因此,材料识别延迟的根本原因返回测量设备的位置;2020欧洲杯下注官网将测量技术更接近受此问题直接影响的实验室,并对问题进行了更快的分析等,节省了大量成本。

仪器

红外显微镜技术的最新进展使过程或质量控制工程师能够在现场实验室进行测量。

如图1所示,Irspirit™FTIR分光光度计通过Shimadzu通过RedVave技术与Survestir™FTIR显微镜配件相结合,将高性能,坚固的设计与可用性功能结合起来,提供一种系统简单且耐用的系统,适用于质量控制或生产实验室。

Surveyir FTIR Micropectroscopy配件安装在IRSPIRIT FTIR光谱仪的样品盒中

图1。Survestir FTIR Micropectroscopy配件安装在Irspirit FTIR光谱仪的样品隔间。图像信用:Shimadzu科学仪器

该系统安装快速,无需调整,方便快速结果的任何地方需要,甚至远程站点。高通量光学使光谱仪的内部室温探测器得以利用,避免了传统FTIR显微镜通常使用的低温液体的费用和复杂性。

SurvestIr™FTIR显微镜配件的一些好处是:

  • 没有维护
  • 大,1900微米视野
  • 传输/反射/斜照明模式
  • 实惠的紧凑设计
  • 没有一致
  • 传输/反射/ATR红外采集方式
  • 简化的用户控件
  • 5 MM数码相机,具有2倍的光放大倍率,在样品平面上产生0.7μm/像素
  • 查看-over,剪辑钻石ATR

缺陷分析与讨论

塑料部件中发现的缺陷的一个例子用于展示该分析的工作原理。目视检查显示塑料包装材料的暗标记。如图2所示,在立体显微镜下观察标记,发现是暗,纤维状污染物。

这些纤维中的一种从塑料中取出,用针滚动到IR反射滑块上以进行测量。污染物在显微镜下具有深蓝色的色调,如图2所示。

(左)立体显微镜下可见塑料包装缺陷;(右)切除的纤维在low-E显微镜载玻片上卷平,用SurveyIR成像。

图2。(左)立体显微镜下可见塑料包装缺陷;(右)切除的纤维在low-E显微镜载玻片上卷平,用SurveyIR成像。图像信用:Shimadzu科学仪器

如图3(红色)所示,测量污染物的IR光谱并针对光谱库进行搜索。如图3所示的蓝色图书馆匹配表明光纤清楚地由棉花制成。

也匹配的次要组分是靛蓝染料,参考光谱在图3中以黑色显示。包括样品准备,分析在一个小时之下。凭借材料的身份,工厂工程师能够寻找问题的来源。

切除蓝色纤维的红外光谱与相应的文库匹配。

图3。切除蓝色纤维的红外光谱与相应的文库匹配。图像信用:Shimadzu科学仪器

可见的缺陷也会发生在原材料中。欧洲杯足球竞彩制造商必须识别任何可见的缺陷,并确定它们是否会在生产中造成问题,这些材料是在使用中还是来料中。欧洲杯足球竞彩

最近,化妆品制造商在其产品中使用的柠檬酸粉末发现了一种变色。将变色粉末样品置于显微镜载玻片上,用于分析。在测量仪上聚集在倾斜照明的可见图像如图4所示。

使用倾斜照明捕获的污染柠檬酸的可见图像使用倾斜照明显示变色(a)和白色(b)晶体。

图4。使用倾斜照明捕获的污染柠檬酸的可见图像使用倾斜照明显示变色(a)和白色(b)晶体。图像信用:Shimadzu科学仪器

优异的色彩表示由斜照明提供。与外面的典型的白色柠檬酸晶体相比,在图像的中心看到变色的粉末。

用Surveyir菱形衰减的总反射率(ATR)测量变色晶体的光谱。ATR是一种表面敏感方法,仅测量直接触摸ATR晶体的样品。

晶体的光谱如图5(红色)所示;特征来自污染物和柠檬酸。在图5(蓝色)中,还示出了与液压流体的比较,并将归因于污染物的光谱特征与污染物相匹配。

液压流体污染的来源被确定为制造过程中使用的泵上的泄漏密封。制造商能够迅速发现泵中的密封问题,并在识别出污染物后恢复生产。

与鉴定为污染物的液压液(蓝色)相比,使用污染柠檬酸(红色)的测量菌金刚石ATR收集的红外光谱。

图5。与鉴定为污染物的液压液(蓝色)相比,使用污染柠檬酸(红色)的测量菌金刚石ATR收集的红外光谱。图像信用:Shimadzu科学仪器

成本分析

为了显示快速样品测量的经济效益,可以做一个简单的成本分析。在这个例子中,一条生产产品的制造生产线被认为每年带来50万美元的收入,或者每天1370美元。缺陷不是每天都发生,但每年可能发生6次。

如果公司内部有一个能够分析这些样品的研发实验室,由于样品的运输和实验室的积压,可能需要3天才能得到结果。

在这种情况下,每个事件都将花费大约4,000美元的产量,或每年24,000美元。较小的公司可能被迫利用外部实验室。通常,这些实验室需要更长时间;此外,每个分析每次测试可能高达2,000美元。

在这些情况下,该公司每次测试占2,000美元的费用,加上5,500美元的生产损失。每年的成本均可达到45,000美元。通过将分析移动到立即与生产线相邻的质量控制或生产实验室,IRSPIRIT加上Surveyir系统提供一种降低这些成本的方法。

分析可以在这种情况下在不到一天的时间内完成;在这种情况下的年度成本低于4,000美元的产量。鉴于这些数字,与使用内部研发实验室相比,该系统将在大约一年内支付。

对于使用合同实验室的公司,SurveyIR可以在6个月内收回成本。这种计算只考虑由于生产时间损失而产生的节省。通过提供更高的质量控制和增加的来料识别,总节省成本的质量差可以更高。

结论

快速识别污染物可以提高效率,降低成本。新产品,如紧凑的IRSpirit FTIR分光光度计与SurveyIR FTIR显微镜,使这种分析可用于质量控制和生产实验室。

此信息已采购,审查和调整了Shimadzu科学仪器提供的材料。欧洲杯足球竞彩

欲了解更多信息,请访问日本岛津公司科学仪器。

引用

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    日本岛津公司科学仪器。(2020年10月14日)。消费者产品行业的可见缺陷分析。AZoM。从Https://www.wireless-io.com/article.aspx?articled=19733从//www.wireless-io.com/104。

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    日本岛津公司科学仪器。“消费品行业的可见缺陷分析”。氮杂.2021年7月04。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19733 >。

  • 芝加哥

    日本岛津公司科学仪器。“消费品行业的可见缺陷分析”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19733。(访问2021年7月4日)。

  • 哈佛大学

    日本岛津公司科学仪器。2020。消费产品行业的可见缺陷分析.Azom,于2021年7月4日查看,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=19733。

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