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使用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（LIBS）對(duì)Hi Fi連接器進(jìn)行分析

更新時(shí)間：2023-01-16 點(diǎn)擊次數(shù)：1023

今天我們有幸邀請(qǐng)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(shù)在質(zhì)量保證中克服電鍍產(chǎn)品中典型的微觀缺陷和污染挑戰(zhàn)的。我們都知道，因?yàn)榧词故沁B接器等小樣品上的細(xì)小缺陷，也會(huì)顯著降低產(chǎn)品質(zhì)量，導(dǎo)致整批產(chǎn)品的失敗。Hans Ullrich在電鍍行業(yè)擁有超過40年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，目前是Gerweck公司的工藝技術(shù)開發(fā)負(fù)責(zé)人。

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

微信圖片_20230116220809.png

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

這是鎳區(qū)，同樣的步驟，我們先觀察一個(gè)看起來不錯(cuò)的區(qū)域；然后更換物鏡，用激光照射鎳區(qū)，以獲得分析結(jié)果；然后提高分辨率，開始進(jìn)行檢測，激光啟動(dòng)之前需要短暫的幾秒鐘；然后再次實(shí)時(shí)獲得結(jié)果，再次將其保存在數(shù)據(jù)庫中；然后再分析。

鎳區(qū)LIBS過程

鎳區(qū)LIBS結(jié)果

現(xiàn)在我們開始準(zhǔn)備進(jìn)行光學(xué)檢測。對(duì)比數(shù)據(jù)庫中的光譜，大家可以看到來zican留物的光譜和來自鎳區(qū)的光譜它們是wanquan不同的，這個(gè)很明顯。但現(xiàn)在的問題是，它是什么？因此，需要改變數(shù)據(jù)庫，比較檢測出的光譜和數(shù)據(jù)庫中的光譜，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的信息顯示這主要是鈉。如果大家現(xiàn)在比較這兩個(gè)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(gè)放在一起，你會(huì)看到，或多或少你從基礎(chǔ)材料中得到的所有峰值，你也會(huì)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(jié)果。

現(xiàn)在，我們詳細(xì)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(shù)據(jù)庫根據(jù)理論上反應(yīng)的鈉提供的，這意味著這里只有兩個(gè)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(duì)較高，沒有其他金屬。

斑點(diǎn)（紅線）與鈉（綠線）LIBS譜圖對(duì)比

另一方面，如果我將其與鎳進(jìn)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(dá)鎳的位置。對(duì)我們來說，這些殘留物的影響是顯著的。根據(jù)這些結(jié)論，我們判斷殘留物是鈉鹽。它可能是氫氧化鈉或碳酸鈉，因?yàn)榉浅：瘢す膺_(dá)不到鎳。

鎳電鍍層（綠線）與斑點(diǎn)（紅線）LIBS譜圖對(duì)比

在這個(gè)案例中，我們還可以創(chuàng)建自己的數(shù)據(jù)庫。我們有一個(gè)數(shù)據(jù)庫，也就是我們所說的原材料，我們把生產(chǎn)線上使用的所有標(biāo)準(zhǔn)材料放在這里。不管這是化學(xué)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(fā)現(xiàn)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(diǎn)擊幾下，就能獲得結(jié)果，LIBS的檢測速度非常快，而且樣品的準(zhǔn)備工作很少。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)可以用它來研究表面以下的區(qū)域。如果我們在一個(gè)區(qū)域進(jìn)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(diǎn)是無法通過例如EDX實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟阒荒芸吹奖砻?，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(jīng)涉及更深處？我們能不能穿過并查看這個(gè)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(dāng)我們使用顯微鏡觀察一個(gè)區(qū)域時(shí)，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(xué)和分析方法相結(jié)合的多功能性。這將會(huì)對(duì)日常業(yè)務(wù)提供很大的幫助。

正如之前所說，LIBS能帶來很大的優(yōu)勢?？梢詣?chuàng)建自己的數(shù)據(jù)庫，收集環(huán)境中使用的材料并將其存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫，然后可以把發(fā)現(xiàn)的任何東西與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較?？偠灾?，徠卡DM 6M LIBS強(qiáng)大的功能滿足了同時(shí)用于開發(fā)、故障排除和根本原因分析等多樣化功能需求！

最后，通過測試，我們發(fā)現(xiàn)，在這些白色區(qū)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(chǎn)生的。那一定是我們通常在預(yù)處理中就已經(jīng)存在的。樣品一定是在生產(chǎn)過程中被污染了。

相關(guān)產(chǎn)品

徠卡DM6 M LIBS