เครื่องฝังโลหะ: วิธีการทำงานของแท่นยึด

อะไรนะ เครื่องฝังโลหะ ไม่

เครื่องฝังโลหะหรือที่เรียกว่าแท่นยึด จะฝังตัวอย่างโลหะหรือวัสดุลงในเรซินเพื่อสร้างลูกยางแข็งและเป็นมิตรกับด้ามจับ ซึ่งสามารถบด ขัดเงา และตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ได้ ตัวอย่างที่หลวมหรือมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ เช่น ส่วนบาง ผง ตัวยึดขนาดเล็ก สายไฟ ไม่สามารถขัดเงาได้ด้วยตัวเอง การติดตั้งทำให้มีพื้นผิวเรียบสม่ำเสมอในการทำงาน

กระบวนการนี้ใช้ความร้อนและความดันกับเทอร์โมเซตติงหรือเทอร์โมพลาสติกเรซินรอบๆ ตัวอย่างภายในแม่พิมพ์ทรงกระบอก เมื่อแข็งตัวแล้ว อุปกรณ์ยึดจะปกป้องขอบที่บอบบางในระหว่างการเจียร และช่วยให้ช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการมีขนาดที่สม่ำเสมอซึ่งเหมาะกับอุปกรณ์ขัดเงามาตรฐาน

การติดตั้งแบบบีบอัดร้อนกับการติดตั้งแบบเย็น

เครื่องอินเลย์หมายถึงอุปกรณ์ติดตั้งแบบอัดร้อนโดยเฉพาะ ควรทำความเข้าใจว่าสิ่งนี้เปรียบเทียบกับการติดตั้งแบบเย็นอย่างไร เนื่องจากประเภทของตัวอย่างมักจะเป็นตัวกำหนดว่าวิธีใดเหมาะสม

ส่วนประกอบหลักและรอบการกด

• กระบอกสูบและแม่พิมพ์ติดตั้ง: บรรจุตัวอย่างและเรซิน ซึ่งโดยทั่วไปจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 25 มม. ถึง 50 มม. ขึ้นอยู่กับขนาดตัวอย่าง
• องค์ประกอบความร้อน: เครื่องทำความร้อนแบบวงแหวนหรือแบบบล็อกจะทำให้แม่พิมพ์มีอุณหภูมิในการบ่ม ปกติอยู่ที่ 150-180°C ขึ้นอยู่กับประเภทของเรซิน
• เครื่องอัดไฮดรอลิกหรือนิวแมติก: ใช้แรงกดสม่ำเสมอ (โดยทั่วไปคือ 20-30 MPa) เพื่ออัดเรซินรอบๆ ตัวอย่างและกำจัดช่องว่าง
• วงจรระบายความร้อนด้วยน้ำ: ทำให้เมาท์เย็นลงอย่างรวดเร็วหลังจากการบ่ม จึงสามารถดีดออกได้โดยไม่ทำให้เสียรูป

วงจรทั่วไปดำเนินการผ่านสี่ขั้นตอน: การวางตัวอย่างและการโหลดเรซิน การทำความร้อนและการเพิ่มแรงดัน เฟสการคงไว้ที่อุณหภูมิและความดันสูงสุด จากนั้นบังคับให้ระบายความร้อนก่อนที่ตัวยึดจะถูกดีดออก

การเลือกเรซินสำหรับติดตั้ง

การเลือกใช้เรซินจะส่งผลต่อการรักษาขอบตัวอย่างได้ดีเพียงใด และลักษณะการทำงานของตัวยึดภายใต้การเจียร ประเภททั่วไปที่ใช้กับเครื่องอินเลย์:

1. เรซินฟีนอล: ต้นทุนต่ำ แข็ง และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับตัวอย่างโลหะวิทยาทั่วไปที่การรักษาคมตัดไม่สำคัญ
2. ไดอัลลิล พทาเลท (DAP): มีความแข็งสูงขึ้นและทนต่อสารเคมีได้ดีกว่า เหมาะสำหรับตัวอย่างที่ต้องการการกัดด้วยรีเอเจนต์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
3. เรซินยึดติดร้อนที่ใช้อีพอกซี: มีการหดตัวน้อยที่สุดและการรักษาขอบที่แข็งแกร่ง มักเลือกใช้สำหรับตัวอย่างที่เคลือบหรือพื้นผิวชุบที่ความแม่นยำของคมเป็นสิ่งสำคัญ
4. เรซินนำไฟฟ้า (เติมทองแดงหรือคาร์บอน): ใช้เมื่อจะตรวจสอบตัวอย่างที่ติดตั้งภายใต้ SEM เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเคลือบสื่อกระแสไฟฟ้าแยกต่างหาก

การใช้งานทั่วไปในการวิเคราะห์วัสดุ

• การวิเคราะห์ความล้มเหลว: การติดตั้งส่วนประกอบที่แตกหักเพื่อตรวจสอบโครงสร้างของเกรนและเส้นทางการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว
• การตรวจสอบความหนาของผิวเคลือบ: การตัดขวางชิ้นส่วนที่ชุบหรือเคลือบเพื่อวัดความหนาของชั้นด้วยกล้องจุลทรรศน์
• การตรวจสอบการเชื่อม: การติดตั้งหน้าตัดของการเชื่อมเพื่อประเมินความลึกของการเจาะ โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และความพรุน
• QC วัสดุที่เข้ามา: การติดตั้งตัวอย่างวัตถุดิบเป็นประจำเพื่อตรวจสอบขนาดเกรนและความสม่ำเสมอในการอบชุบตามข้อกำหนดเฉพาะ

จับคู่ความจุของเครื่องจักรกับปริมาตรของห้องปฏิบัติการ

แท่นพิมพ์แบบตั้งโต๊ะแบบสถานีเดียวเหมาะกับห้องปฏิบัติการที่มีการสุ่มตัวอย่างเป็นครั้งคราว ในขณะที่เครื่องแบบสองหรือหลายสถานีช่วยให้ช่างเทคนิคเตรียมแท่นหนึ่งเครื่องในขณะที่อีกเครื่องหนึ่งกำลังรักษา โดยเพิ่มปริมาณงานเป็นสองเท่าโดยประมาณโดยไม่เพิ่มพื้นที่เป็นสองเท่า สำหรับสภาพแวดล้อม QC ในปริมาณมาก หน่วยอัตโนมัติที่มีหน่วยความจำวงจรที่ตั้งโปรแกรมได้จะช่วยลดความผันแปรของผู้ปฏิบัติงานระหว่างชุดงาน ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญเมื่อติดตั้งความสม่ำเสมอของการติดตั้งป้อนโดยตรงไปยังความสามารถในการทำซ้ำการวัด

การตั้งค่าความดัน อุณหภูมิ และรอบเวลา

จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะกับทั้งเรซินและวัสดุตัวอย่าง ไม่ใช้การตั้งค่าเริ่มต้นทั่วทั้งบอร์ด:

• โดยทั่วไปตัวอย่างที่อ่อนหรือมีรูพรุนต้องใช้แรงดันต่ำกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป ในขณะที่ตัวอย่างโลหะที่มีความหนาแน่นสามารถทนต่อแรงกดเต็มพิกัดได้
• การขยายเวลาการยึดเกาะที่อุณหภูมิสูงสุดจะช่วยเพิ่มการไหลของเรซินรอบๆ ลักษณะพื้นผิวที่ละเอียด แต่จะเพิ่มเวลารอบการทำงานทั้งหมด ซึ่งคุ้มค่ากับการทดสอบต่อประเภทตัวอย่าง
• การระบายความร้อนเร็วเกินไปภายใต้แรงกดดันอาจทำให้เกิดความเครียดภายในแท่นยึด ซึ่งนำไปสู่การแตกร้าวระหว่างการจัดเก็บหรือการเจียรในภายหลัง

การเลือกผู้จำหน่ายอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้

การตรวจสอบเชิงปฏิบัติบางประการจะช่วยแยกอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่ทนทานออกจากเครื่องจักรที่ต้องรับบริการบ่อยครั้ง:

• ตรวจสอบความสม่ำเสมอของอุณหภูมิขององค์ประกอบความร้อนทั่วทั้งแม่พิมพ์ เนื่องจากจุดร้อนทำให้เกิดการบ่มที่ไม่สม่ำเสมอและข้อบกพร่องในการติดตั้ง
• ตรวจสอบเอกสารประกอบการสอบเทียบเกจวัดความดัน และดูว่าแรงกดสามารถปรับได้หรือคงที่
• สอบถามเกี่ยวกับความพร้อมของกระบอกสูบแม่พิมพ์ในเส้นผ่านศูนย์กลางหลายขนาด เนื่องจากการสลับขนาดไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องจักรทั้งหมด
• ตรวจสอบว่าอะไหล่ใดบ้าง (องค์ประกอบความร้อน ซีล ชิ้นส่วนทำความเย็น) ที่จัดสต็อกไว้ในท้องถิ่น แทนที่จะต้องอาศัยระยะเวลารอคอยของโรงงาน