Analisi dei difetti del vetro e frattografia
Il vetro viene utilizzato in diversi settori per un'ampia gamma di applicazioni, tra cui finestre, smartphone, lenti ottiche, PCB, fibre e altri componenti invisibili alla maggior parte delle persone nella loro vita quotidiana.
Il vetro ha una bassa elasticità e si frattura facilmente, pertanto i controlli di qualità dei prodotti in vetro vengono eseguiti frequentemente e con grande attenzione. Tuttavia, l'osservazione di piccoli graffi su superfici molto lucide richiede ispettori di grande talento e dispositivi di ispezione avanzati.
Questa sezione introduce le nozioni di base della frattografia del vetro ed esempi di utilizzo della Serie VHX, il più recente microscopio digitale 4K di KEYENCE, per risolvere i problemi di analisi dei difetti.
- Frattografia del vetro
- Esempi di analisi dei difetti dei prodotti in vetro con un microscopio digitale 4K
- Un unico microscopio è in grado di supportare tutto: dall'osservazione all'analisi, fino alla generazione di report
Frattografia del vetro
Rispetto a materiali come l'acciaio e l'alluminio, il vetro si rompe senza deformarsi sotto l'applicazione di una forza di trazione superiore o uguale alla sua resistenza meccanica. Questo fenomeno si verifica perché il vetro è un materiale fragile con scarsa tenacità ed elasticità. Non si deforma sotto l'applicazione di una forza; quasi tutta la forza applicata viene utilizzata per fratturare il vetro.
Lo stesso vale per i graffi causati da collisioni. Il vetro non si ammacca e non si deforma, quindi si graffia facilmente, e tali graffi possono portare rapidamente alla rottura del vetro. Anche nel caso di vetri che non hanno subito urti o attriti e che appaiono privi di graffi, l'osservazione ingrandita può rivelare innumerevoli graffi sottili (crepe di Griffith), che si dice riducano la resistenza fisica del vetro a circa 1/100 della sua resistenza teorica.
D'altra parte, dal momento che il vetro si frattura senza quasi alcuna deformazione, la causa della frattura rimane visibile in superficie. La forza, la velocità e la direzione della collisione sono espresse da modelli a specchio, a nebbia e a hackle. La forma dei disegni, noti come segni di nervatura, esprime la velocità e la direzione con cui la frattura è progredita.
La frattografia del vetro si basa sull'acquisizione accurata dello stato della superficie di frattura e sull'osservazione dell'orientamento, delle dimensioni e del numero di schemi sopra elencati al fine di indagare la situazione della frattura. Ecco perché l'osservazione delle superfici di frattura con un microscopio ottico o digitale ad alta precisione è fondamentale per l'analisi dei difetti dei prodotti in vetro.
Esempi di analisi dei difetti dei prodotti in vetro con un microscopio digitale 4K
Il vetro è utilizzato in un'ampia gamma di prodotti e componenti. Questa sezione utilizza esempi di osservazione della superficie di frattura del vetro, dei graffi e dello stato di lucidatura della faccia finale per introdurre l'analisi dei difetti dei prodotti in vetro. Inoltre, introduce esempi di analisi dei difetti utilizzando un microscopio digitale 4K per prodotti in vetro che la maggior parte delle persone non vede nella vita quotidiana. Esempi di tali prodotti sono le PCB in vetro (per le quali si osservano motivi e segni) e le fibre di vetro.
Frattografia del vetro
Con i normali microscopi, in alcuni casi non è stato possibile ottenere immagini chiare a causa della risoluzione insufficiente.
L'obiettivo HR (che consente una lunga profondità di campo e un'osservazione ad alta risoluzione), il CMOS 4K e la composizione della profondità in tempo reale del microscopio digitale 4K della Serie VHX consentono di ottenere istantaneamente immagini 4K ad alta definizione in cui l'intero obiettivo è completamente a fuoco.
Tali immagini consentono l'osservazione e l'analisi ad alta definizione delle informazioni microscopiche presenti nelle superfici delle fratture.
Analisi dei minerali all'interno del vetro
L'osservazione dei minerali all'interno del vetro richiede una messa a fuoco tridimensionale. In questa situazione, i microscopi generici possono mettere a fuoco solo una porzione dell'immagine alla volta e la messa a fuoco deve essere regolata per osservare altre aree. Questo lavoro richiede molto tempo e impegno, oltre a operazioni accurate.
La lunga profondità di campo e la composizione della profondità in tempo reale del microscopio digitale 4K di KEYENCE consentono di ottenere immagini 4K chiare in cui la totalità dei minerali all'interno del vetro è completamente a fuoco, anche ad alti ingrandimenti.
Analisi dei graffi nelle bottiglie di vetro
La superficie lucida e liscia di una bottiglia di vetro si ottiene attraverso molteplici fasi di lucidatura. Tuttavia, questa superficie lucida è una delle cause di difficoltà nell'analisi dei difetti.
La forte luce riflessa che proviene dalla superficie di una bottiglia di vetro ostacola l'osservazione e l'analisi effettuate con i microscopi tradizionali. Da notare la forte luce riflessa a forma di anello, che rende impossibile l'osservazione e l'analisi.
Tuttavia, con la Serie VHX, l'ultimo microscopio digitale 4K di KEYENCE, è possibile utilizzare la funzione di eliminazione del riflesso dell’anulare per eliminare la luce riflessa. Questa funzione consente di osservare con precisione anche i graffi più piccoli sulle bottiglie di vetro con superfici molto lucide.
Analisi delle microfratture nel vetro di quarzo
Nell'osservazione ad alto ingrandimento con microscopi tradizionali, ci sono casi in cui non è possibile ottenere immagini chiare a causa di una risoluzione insufficiente.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX è dotato di un obiettivo HR ad alta risoluzione e di un CMOS 4K per consentire immagini ad alta risoluzione. Anche le microfratture del vetro e altri obiettivi estremamente piccoli possono essere osservati con immagini ad alta definizione.
Analisi dei graffi di lucidatura delle facce del vetro
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX può utilizzare diverse funzioni per catturare chiaramente i difetti microscopici, consentendo così un'osservazione, un'analisi e una valutazione accurate e veloci.
La funzione di illuminazione multiangolare consente di ottenere più immagini con illuminazione omnidirezionale premendo un pulsante. Dopo aver acquisito l'immagine, l’operatore può manipolare la direzione dell'illuminazione per osservare graffi e difetti che sono visibili solo quando la superficie è illuminata da una particolare direzione. È necessario acquisire una sola immagine, eliminando il tempo speso a regolare manualmente la superficie del vetro e la direzione dell'illuminazione.
Osservazione dei segni del modello di PCB in vetro
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX è in grado di contare automaticamente il numero di target e di misurarne le aree.
L'elaborazione binaria viene eseguita sulla base della luminosità e dei colori dell'immagine. Dai dati delle immagini elaborate in modo binario, è possibile calcolare automaticamente parametri quali l'area, il diametro massimo e il diametro minimo. È possibile escludere gli obiettivi non necessari e separare quelli che si sovrappongono. L'immagine viene salvata automaticamente come modello, rendendo l'ispezione ripetuta semplice e veloce.
Inoltre, i valori misurati possono essere visualizzati in tabelle e istogrammi, consentendo di determinare quantitativamente le caratteristiche della distribuzione granulometrica.
Dotata di un obiettivo HR ad alta risoluzione e di un CMOS 4K, la Serie VHX consente di ottenere immagini ad alta risoluzione anche in situazioni in cui la risoluzione è insufficiente con i microscopi tradizionali. Anche le fibre di vetro e altri obiettivi estremamente piccoli possono essere osservati con immagini ad alta definizione.
Un unico microscopio è in grado di supportare tutto: dall'osservazione all'analisi, fino alla generazione di report
Il microscopio digitale 4K ad alta definizione della Serie VHX offre un'efficienza eccellente rispetto ai microscopi ottici e digitali tradizionali e consente di eliminare gli errori umani e di garantire un'analisi accurata dei difetti del vetro.
Le immagini 4K ad alta definizione generate dalle tecniche di elaborazione ottica delle immagini e di automazione all'avanguardia consentono la misurazione e il conteggio automatico delle aree sui prodotti in vetro con un funzionamento semplice, contribuendo a produrre risultati di analisi rapidi e sofisticati.
I dati acquisiti o misurati possono essere facilmente esportati sotto forma di report con un formato fisso utilizzando la funzione di report. Questo può essere utile non solo per il controllo della qualità, ma anche per identificare eventuali problemi che possono sorgere e per i successivi miglioramenti del processo.
Dotata di molte altre funzioni avanzate, la Serie VHX può essere un partner potente per l'analisi dei difetti dei prodotti in vetro. Per ulteriori informazioni sui prodotti o richieste di informazioni, fare clic sui pulsanti sottostanti.
