用于多种行业的玻璃。除窗户、智能手机、光学镜头以外,还广泛用于玻璃印刷电路板及玻璃纤维等日常不常见的特殊部件或材料。
另一方面,由于弹性及韧性低,容易破损,因此对玻璃产品采取高频率高要求的品质检测。而在强光泽面的小划痕观察中,需要具备高技术的检测人员与优质的检测装置。
下面我们将为您介绍玻璃断口分析基础知识以及使用新型4K数码显微系统“VHX系列”的不良分析课题解决案例。

玻璃产品的不良分析及断口分析

玻璃断口分析

玻璃与钢或铝等材料相比,在施加超过机械强度的拉伸力时并不发生变形而直接破碎。这是由于玻璃是缺乏韧性与弹性的脆性材料,因此不发生变形而施加力几乎都被用于破坏所致。
因碰撞而产生划痕时也是相同的情况,由于玻璃不发生凹陷或变形,因而容易产生划痕,而且一旦产生划痕,易于从划痕直接导致破碎。另外,未发生碰撞及摩擦而看似没有划痕的玻璃,在放大观察时也能够发现很多细微划痕(格里菲斯微裂纹),这些划痕被认为使玻璃的理论强度只有约1/100。
另一方面,由于几乎在不发生变形的情况下直接破碎,因此在断裂面会残留铝等延展性材料中不会残留的、导致破碎的原因。碰撞的强度、速度、方向表现为“裂纹”、“镜面”、“暗面”、“锯齿纹”等纹样,而“肋状纹”的纹样表示破坏进展的速度及方向。

总之,玻璃断口分析就是正确捕捉断裂面状态,并观察这些纹样的方向、大小、数量以及图形,考察破损情况。利用高精度显微镜或显微系统进行的断裂面观察在玻璃产品不良分析中的不可或缺性就在于此。

玻璃断裂面(20×)
玻璃断裂面(20×)

使用4K数码显微系统的玻璃产品不良分析案例

玻璃被用于各种产品及部件,在此以对破损玻璃断裂面、划痕及端面的研磨情况的观察为例,说明玻璃产品的不良分析案例。进而,介绍对不常见的玻璃产品即玻璃印刷电路板的图样或标记、玻璃纤维等,利用4K数码显微系统进行的不良分析案例。

玻璃断口分析

普通显微系统因分辨率不足,无法获取清晰的图像。
4K数码显微系统“VHX系列”凭借实现大景深与高分辨率观察的HR镜头与4K CMOS,加上“实时深度合成”,能够以简单操作瞬间获取对目标物整体全幅对焦的高精细4K图像。
对断裂面中显现的细微信息也能够进行高精细观察与分析。

用4K数码显微系统“VHX系列”进行实时深度合成
玻璃断裂面(20×)
玻璃断裂面(20×)

玻璃内矿物分析

玻璃内矿物观察需要进行立体对焦。此时,普通显微镜只能局部对焦,观察其他部分时需要重新对焦。这需要很多工时与谨慎的操作。
4K数码显微系统则凭借大景深与“实时深度合成”,在高倍率下也能够获取对玻璃内矿物全幅对焦的完整清晰的4K图像。

用4K数码显微系统“VHX系列”进行实时深度合成
无实时深度合成(200×)
实时深度合成前(200×)
有实时深度合成(200×)
实时深度合成后(200×)

玻璃瓶划痕分析

玻璃瓶表面经过多个阶段的研磨工序,光滑而有光泽。但是,这些光泽正是增加不良分析难度的原因之一。
对于以往的显微镜或显微系统来说,玻璃瓶表面发出的强反射光是观察与分析的妨碍因素。尤其是使观察与分析无法进行的环状强反射光是个大问题。
而新型4K数码显微系统“VHX系列”则凭借“去除环形光晕”功能,可消除反射光。经过精美研磨的玻璃瓶的细微划痕也可准确观察。

4K数码显微系统“VHX系列”的去除环形光晕功能
去除环形光晕前(50×)
去除环形光晕前(50×)
去除环形光晕后(50×)
去除环形光晕后(50×)

玻璃石英的细微裂纹分析

使用普通显微系统进行高倍率观察时,可能会发生分辨率不足导致图像模糊的情况。
4K数码显微系统“VHX系列”配备了实现高分辨率拍摄的高分辨率HR镜头与4K CMOS。对玻璃的细微裂纹等极其细微的目标物也能够以高精细图像进行观察。

用4K数码显微系统“VHX系列”分析细微裂纹
无HDR(X200)
无HDR(200×)
有HDR(X200)
有HDR(200×)

玻璃端面的研磨划痕分析

4K数码显微系统“VHX系列”可以借助丰富的功能,清晰捕捉细微缺陷,实现正确快速的观察、分析及评估。
使用按下按钮就能通过全方位照明拍摄多张图像的“全方位多功能照明”功能,操作者只需选择适合分析的图像即可,大幅缩短了设定照明条件所需的作业时间。选择、保存图像后,还能对不同照明条件下的自动保存图像进行调用,进行各类测量。

用4K数码显微系统“VHX系列”分析玻璃端面的研磨划痕
无全方位多功能照明拍摄
无全方位多功能照明
基于“VHX系列”的全方位多功能照明拍摄
有全方位多功能照明

玻璃印刷电路板的图样标记分析

4K数码显微系统“VHX系列”能够在指定范围内自动测量目标物的面积并进行计数。
基于图像亮度及颜色进行二值化处理。根据二值化后的图像数据,还可计算面积、最大直径、最小直径等参数,并剔除多余目标物或分离重合的目标物。另外,可使用过去测量的图像数据,在相同条件下进行分析。
并且,可将测量值以表格或柱状图形式输出,从而能够定量掌握粒度分布特征。

用4K数码显微系统“VHX系列”分析玻璃图样标记
观察画面
观察画面
计数画面
计数画面
基于图像二值化的颗粒分析与柱状图显示
基于图像二值化的颗粒分析与柱状图显示

配备高分辨率HR镜头与4K CMOS的“VHX系列”在普通显微系统显出分辨率不足的情况下,也可进行高分辨率拍摄。对玻璃纤维等极其细微的目标物也能够以高精细图像进行观察。

用4K数码显微系统“VHX系列”分析玻璃纤维
用“VHX系列”进行高精细拍摄
用“VHX系列”进行高精细拍摄

仅用1台设备,就能完成观察、分析及报告创建

使用高精细4K数码显微系统“VHX系列”,能够进行远超部分显微镜和显微系统的高效化作业,实现消除人为误差的正确玻璃不良分析。
利用由先进光学技术、图像处理技术及自动化技术共同实现的高精细4K图像,对玻璃产品也能以简单操作完成自动面积测量及计数,快速获取更高水准的分析结果。
还能利用“报告功能”,将拍摄、测量所得的数据导出为预设统一格式的简单报告,不仅能确保品质,还能在发生问题时协助查明原因,改良工序等。
“VHX系列”还配备了许多其他新功能,能够在玻璃产品的不良分析领域成为强有力的新伙伴。如需了解详细内容,欢迎点击下列按钮,下载查阅产品目录或随时咨询。