V různých oblastech průmyslu je nezbytnou podmínkou pro vývoj a výrobu kovových výrobků komplexní studium jejich mikrostruktury. V různých fázích výroby technologové studují vlastnosti surovin, polotovarů, dílů a konečných produktů, což nám umožňuje úspěšně zlepšovat vlastnosti materiálů a včas odhalovat vady. V posledních letech jsou úkoly těchto studií stále více svěřovány optické technologii a zejména metalografickému mikroskopu, který se používá ke studiu neprůhledných objektů v odražených površích.
Přiřazení zařízení
Většinou se taková zařízení používají v oblastech zahrnujících provádění určitých operací s kovy. Využívají je zejména geologové, archeologové, metalurgové a specialisté z různých oborů.přístrojové vybavení a elektronika, kde je důležitá přesná analýza vodičů. Jaké informace poskytuje mikroskop pro metalografická studia? Toto zařízení umožňuje v odraženém světle vytvářet strukturní konfiguraci uložení zrn materiálu, fixovat v něm přítomnost cizích částic, zjišťovat vlastnosti povrchové vrstvy atd. Z hlediska defektologie a nedestruktivní testování, to je nesmírně důležitá informace, která poskytuje představu o nedostatcích v externích podrobnostech o rozměrových parametrech, krystalové struktuře a dokonce o některých chemických vlastnostech. Tato metoda analýzy například odhalí nejmenší skořepiny, praskliny, neproniknutí a další defekty.
Design zařízení
Základní zařízení zařízení se skládá ze tří částí, které zahrnují osvětlovací modul, centrální jednotku a stůl. Osvětlovací částí je svítidlo nebo lucerna, která je upevněna na nastavitelném otočném držáku a má také vlastní přívod energie. Stejná část metalografického mikroskopu zahrnuje skupinu světelných filtrů s různými barvami. Pokud jde o centrální blok, je v něm umístěno několik funkčních komponent najednou, včetně hranolového optického systému, osvětlovacího tubusu, stolků na předměty, regulačních mechanismů, okulárových nástavců a pomocných prostředků pro organizaci technických operací v procesu práce. Veškerá výše uvedená infrastruktura je umístěna na nosné základně – mikroskopovém stolku, kterýobsahuje optickou lavici a různé zásuvky se skříňkami, ve kterých je uloženo příslušenství přístroje.
Princip fungování
Hlavním úkolem zařízení je zpracovávat parametry záření odraženého od povrchu předmětu. K tomu slouží zmíněný optický systém, který zachycuje sebemenší změny aperturní clony na pozadí regulace parametrů osvětlení objektu. V jistém smyslu je pracovním faktorem měření dráha paprsků, která se projevuje odlišně ve světlých a tmavých polích. Například při studiu ve světlém poli procházejí paprsky vycházející z lampy přes clony (pole a aperturu) a směřují na odraznou desku. Ten zase odráží charakteristiky studované struktury a částečně přenáší světlo na cílový produkt pomocí čočky.
Při pozorování objektů v tmavém poli interaguje optický metalografický mikroskop s parabolickým zrcadlově odrážejícím povrchem, prstencovou clonou a skládací čočkou. Extrémní paprsky záření, které obcházejí membránu, jsou směrovány do prstencového zrcadla, které zakrývá desku s reflektorem. Od tohoto okamžiku začne zrcadlo odrážet světlo na kondenzor a přesměrovat paprsky do roviny objektu. Obraz bude vytvořen na základě charakteristik odražených paprsků, které prošly čočkou a vstoupily do optické trubice.
Specifikace metalografického mikroskopu
Proces práce zařízení je charakterizován dvěma skupinami parametrů - jsou to indikátory objektivu aokulár. Hlavní provozní parametry objektivu jsou:
- Poměr zvětšení – od 11x do 30x v podmínkách jasného pole a od 30x do 90x ve studiích v tmavém poli.
- Číselná apertura – od 0,17 do 1,3.
- Ohnisková vzdálenost – v průměru 2,4 až 23 mm.
- Volná vzdálenost – od 0,13 do 5,4 mm.
V případě okuláru metalografického mikroskopu je třeba zdůraznit dvě klíčové vlastnosti:
- Ohnisková vzdálenost – od 12 do 83 mm.
- Lineární zorné pole – 8 až 20 mm.
Návod k obsluze
Před použitím přístroje je nutné seřídit rám nebo pracovní plošinu konstrukce, otevřít aperturní membránu, nastavit mechanické upevňovací prvky a přesunout analyzační potrubí k lampě. Pokud je použit přenosný metalografický mikroskop, pak software pomůže dosáhnout optimální kombinace nastavení okuláru a objektivu, protože přenosné modely zařízení umožňují připojení k počítačovým stanicím přímo v laboratoři. Tak či onak se před zahájením práce doporučuje nastavit stupnici zvětšení v rozsahu od 500 do 1000 clon. Poté můžete přejít k optickým filtrům, které se vybírají podle vlastností achromatických objektivů. V tomto případě bude univerzálním řešením korekce na střední tóny viditelné části. Pouze žlutozelený světelný filtr není kombinován s apochromáty. Po nastavení se proces spustíoptické zpracování dat vytvořeného obrazu, jehož grafické materiály jsou následně odeslány k dekódování v souladu s analytickými úkoly.
Závěr
Technologie metalografického výzkumu má poměrně úzkou specializaci, což nesnižuje velkou hodnotu této metody studia povrchů. Aby se setkali se spotřebiteli ve formě průmyslových podniků se svými laboratořemi, vývojáři zařízení sami jdou a zlepšují jeho výkon. Například domácí metalografický mikroskop METAM-P1 stojí asi 13 tisíc rublů. bohaté na vybavení a přítomnost moderních high-tech funkcí. Stačí poznamenat, že je vybavena sadami planachromatických objektivů a kompenzačních okulárů s širokými optickými rozsahy. A toto je pouze základní verze v jedné z rodin nové generace metalografických agregátových mikroskopů.
