Observación y análisis de materiales cerámicos
La cerámica es un material que ha existido desde antes que la resina y el metal. Si bien la cerámica es dura y resistente a la fricción y a las altas temperaturas, se ha considerado inadecuada para su uso como material para piezas industriales debido a su vulnerabilidad a los impactos mecánicos y a las rápidas fluctuaciones de temperatura.
Sin embargo, en los últimos años, se han desarrollado cerámicas que han superado estas deficiencias y ahora se utilizan en ensamblajes eléctricos (un ejemplo típico son los condensadores cerámicos multicapa (MLCC)), cojinetes resistentes al calor utilizados en motores de automóviles y aeronaves, materiales de construcción y otras piezas clave.
En esta sección se presentan ejemplos de observación y análisis de productos de material cerámico realizados con nuestro último Microscopio Digital 4K.
- La necesidad de observar y analizar los productos de material cerámico
- Ejemplos de observación de productos de material cerámico utilizando nuestro último Microscopio Digital 4K
- Un microscopio lo hace todo, desde la observación y el análisis hasta la generación de informes
La necesidad de observar y analizar los productos de material cerámico
El montaje en superficie de los componentes de chips se hizo posible a mediados de la década de 1980, lo que allanó el camino para utilizar condensadores cerámicos como componentes de chips. Desde entonces, los condensadores cerámicos se han vuelto más pequeños junto con la creciente densidad de integración del montaje en placas de circuito impreso. Las sofisticadas técnicas y sistemas de producción que permiten el apilamiento preciso de cientos de capas de láminas dieléctricas en tan sólo 1 μm han impulsado la electrónica en todos los campos. Sin embargo, las partes miniaturizadas eran más propensas a tener un aislamiento deficiente entre los electrodos internos debido a las grietas provocadas por la deformación de las PCBs y los rayones en las láminas dieléctricas.
En cuanto a los materiales de construcción, existen baldosas cerámicas funcionales con propiedades súper hidrofílicas y antiincrustantes. Dado que la cerámica utilizada en los materiales de construcción debe ser altamente resistente al calor y al fuego, el análisis de la composición es esencial para mantener la calidad.
La necesidad de observar y analizar los materiales cerámicos aumenta a medida que los componentes en los que se utilizan se vuelven más sofisticados y complejos.
Ejemplos de observación de productos de material cerámico utilizando nuestro último Microscopio Digital 4K
En la mayoría de los casos, la superficie de un producto de material cerámico tiene un bajo contraste, lo que dificulta la observación de la superficie utilizando un microscopio óptico.
Sin embargo, la lente de alta resolución y el sensor de imagen 4K de la Serie VHX permiten la observación avanzada de cerámica y otros materiales de bajo contraste.
Ejemplo de observación de un condensador cerámico multicapa (MLCC)
Un MLCC utiliza cientos de capas de cerámica dentro de 1 micrón como láminas dieléctricas. La cerámica incrustada en esta pequeña área se puede observar utilizando abrasión para eliminar el empaque.
Incluso una pequeña grieta presente en el montaje puede convertirse en una grieta más grande a causa de los impactos mecánicos y el envejecimiento, y estas grietas más grandes pueden provocar fallas de aislamiento. Un aislamiento deficiente puede provocar la falla de los componentes, la generación de calor y/o un incendio. Pasar por alto grietas finas debido a una ampliación o una resolución insuficientes ha sido un problema grave en el proceso de inspección.
Mientras que los problemas exteriores diminutos en los productos de material cerámico tienden a tener un bajo contraste que los hace difíciles de observar, el Microscopio Digital 4K Serie VHX puede observar dichos defectos comparando las imágenes tomadas utilizando configuraciones de iluminación de campo oscuro y campo claro. Esta comparación permite capturar claramente las grietas y las fallas de aislamiento.
Incluso cuando la muestra recubierta de resina tenía una superficie irregular debido a un pulido insuficiente, la gran profundidad de campo proporcionada por la lente de alta resolución contribuye a obtener imágenes nítidas de incluso grietas del orden submicrónico.
Observación de la fibra de vidrio en un material cerámico de construcción
La fibra de vidrio es un material inorgánico ampliamente utilizado que se caracteriza por su resistencia al calor y a la corrosión, así como por su excelente elasticidad y rigidez. Se han desarrollado materiales de construcción de alta funcionalidad mediante la inclusión de fibra de vidrio en las fibras cerámicas. Estos materiales tienen un buen aislamiento térmico, resistencia al calor y propiedades ignífugas. Algunos ejemplos de su uso se pueden ver en cortinas ignífugas y para sellar el calor de calderas y otros hornos industriales.
La fibra de vidrio tejida en materiales similares al algodón tiene picos altos, valles profundos y un bajo contraste. Estos problemas impiden una observación precisa con los microscopios convencionales.
El Microscopio Digital 4K de alta definición Serie VHX de KEYENCE adopta las últimas tecnologías, incluyendo una lente de alta resolución y un CMOS 4K. Estas tecnologías permiten que la Serie VHX observe y analice la fibra de vidrio en materiales de construcción cerámicos con imágenes 4K nítidas.
La función de Composición de profundidad puede enfocar completamente todo el objeto, independientemente de su superficie irregular. La función de Alto rango dinámico (HDR) captura múltiples imágenes a distintas velocidades de obturación para obtener una imagen con una alta gradación de color, lo que hace posible realizar la observación con imágenes que presentan mayores niveles de detalle y contraste, que convencionalmente eran inaccesibles debido a las limitaciones de resolución y contraste.
La Serie VHX también admite mediciones 2D y 3D con una operación sencilla utilizando imágenes con aumento de alta resolución, lo que contribuye a realizar con gran precisión y rapidez la serie de tareas necesarias para el análisis.
Observación de rayones en una superficie de borde de cerámica
Los microscopios convencionales proporcionaban diferentes vistas en función del ángulo de iluminación. Estas vistas diferentes llevaban a casos en los que se pasaban por alto rayones en los bordes del material cerámico con poco contraste.
Con la Serie VHX, los datos de iluminación omnidireccional se capturan automáticamente y se puede seleccionar la imagen más adecuada para realizar un análisis adicional. Además, después de capturar la imagen, la dirección de la iluminación aún se puede seguir manipulando con el ratón, por lo que los rayones y otros defectos se pueden iluminar y observar.
Un microscopio lo hace todo, desde la observación y el análisis hasta la generación de informes
El Microscopio Digital 4K de alta definición Serie VHX ofrece una excelente eficiencia en comparación con los microscopios ópticos y digitales convencionales y permite eliminar los errores humanos y garantizar una observación y un análisis precisos.
Las imágenes 4K de alta definición generadas por las técnicas de procesamiento de imágenes ópticas y de automatización más avanzadas permiten la medición de área y el conteo automáticos en productos de material cerámico con una operación sencilla. Esto contribuye a producir resultados de análisis rápidos y sofisticados en todo momento.
Los datos capturados o medidos se pueden emitir fácilmente como un informe con un formato fijo utilizando la función de informe. Esto puede ser útil no sólo para el aseguramiento de la calidad, sino también para identificar cualquier problema que pueda surgir y las consiguientes mejoras del proceso.
Equipada con muchas otras funciones avanzadas, la Serie VHX puede ser un poderoso aliado para el análisis de defectos de productos de material cerámico. Para obtener más información sobre los productos o realizar consultas, haga clic en los siguientes botones.
