Otras industrias

Análisis elemental con microscopios digitales utilizando LIBS (espectroscopía de descomposición inducida por láser)

LIBS (espectroscopía de descomposición inducida por láser) es un método de análisis elemental que utiliza un pulso láser para identificar componentes elementales. Esta sección proporciona una visión general de la LIBS y se presentan ejemplos de análisis elemental utilizando un microscopio digital.

Análisis elemental con microscopios digitales utilizando LIBS (espectroscopía de descomposición inducida por láser)

¿Qué es la LIBS (espectroscopía de descomposición inducida por láser)?

LIBS es la abreviatura de Laser Induced Breakdown Spectroscopy (espectroscopía de descomposición inducida por láser). Es un método de análisis elemental en el que un láser de pulso irradia la muestra. Las longitudes de onda del plasma generado son divididas por un espectrómetro y luego se analiza la intensidad luminosa de cada longitud de onda para identificar los componentes elementales contenidos.
Este método de análisis también se ha utilizado durante las investigaciones de la NASA en Marte y permite realizar análisis elementales sin vacío.

  1. El láser de pulso irradia la muestra.
  2. El plasma emite luz sobre la superficie de la muestra.
  3. La luz emitida por el plasma es dividida en longitudes de onda por un espectrómetro.
  4. El detector recopila la intensidad de cada longitud de onda.
  5. A partir de los datos de intensidad se obtienen espectros y se calculan las proporciones de los elementos contenidos.

Ventajas de utilizar LIBS

LIBS ofrece las siguientes ventajas.

  • Los elementos pueden detectarse empezando por elementos ligeros como el hidrógeno (H) y el litio (Li).
  • No requiere vacío.
  • No requiere preprocesamiento (corte, pulido, tratamiento de conductividad, etc.).
  • Es posible el uso sin vacío, eliminando las limitaciones del tamaño de la muestra.
  • El diámetro del punto de aproximadamente 10 µm (0.000394") permite el análisis de muestras microscópicas.
  • Se pueden analizar líquidos.
  • El análisis elemental se puede realizar más profundamente en el material irradiando la muestra con múltiples pulsos en secuencia (utilizando la función de perforación).

Ejemplos de análisis elemental utilizando un microscopio digital

En esta sección se presentan los ejemplos más recientes de análisis elemental utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX y el Identificador de Materiales Serie EA-300 de KEYENCE.

Ejemplos en la industria de las baterías

Análisis del electrodo negativo de la batería de litio
No es necesario fundir el objeto para detectar el ligero elemento litio.
Análisis de fugas de fluidos y corrosión de baterías
La eliminación de la necesidad de realizar un procesamiento previo ahorra mucho tiempo. Se pueden analizar tanto líquidos como polvos, y la inclusión de información de color da como resultado unos reportes visualmente más fáciles de entender.

Ejemplos en la industria de la galvanoplastia

Análisis elemental de secciones transversales de enchapado
El corto tiempo de análisis permite aumentar el número de análisis.
Análisis de partículas extrañas en el interior del revestimiento metálico
La función de perforación permite el análisis de partículas extrañas en el interior del metalizado.
Evaluación del espesor de la película de metalizado
La función de taladrado permite evaluar el espesor de la película de metalizado. Esto no sólo permite gestionar el espesor, sino que también permite comprobar si se han utilizado los materiales correctos.

Ejemplos en la industria alimentaria y farmacéutica

Inspección de componentes cristalinos (cristales de sal)
Los cristales que no se pueden identificar sólo con la observación se pueden identificar con el análisis elemental.
Análisis de partículas extrañas en tabletas
La función de perforación permite el análisis de partículas extrañas en el interior de tabletas, eliminando la molestia de eliminar partículas extrañas.
Análisis de partículas extrañas en procesos de fabricación
La detección de Ag (plata) identifica el objeto como una corona dental plateada. Además, la detección de molibdeno indica que el objeto es de material dental. La ruta de intrusión se puede identificar en poco tiempo, lo que permite evitar que vuelva a producirse el mismo problema.

Ejemplos en la industria de componentes electrónicos y semiconductores

Análisis de bigotes
El objeto se puede identificar como un bigote o como una partícula extraña fibrosa.
Análisis del pelado del revestimiento del pin de la sonda
Se puede analizar el pelado del revestimiento en la punta de un pin de sonda.
Análisis de manchas en el chapado en oro
Puede comprobarse la adherencia en el caso del cromado dorado. En el caso del níquel chapado en oro, se puede comprobar si hay filtraciones por debajo.

Ejemplos en la industria del automóvil

Análisis de partículas extrañas en piezas de motor
Se pueden analizar las partículas extrañas en el interior de piezas de fundición a presión.
Análisis de virutas
Sometiendo una viruta a un análisis elemental se puede identificar su producto.
Comprobación de la descamación del cromado en pasadores de inyectores
El análisis indica si el cromado superficial se ha desprendido, si el material base es visible y si los componentes de la pieza emparejada se han adherido al cromado. Un análisis de ángulo libre es posible incluso para objetos tridimensionales.
Análisis de defectos en engranajes tras la sinterización
En respuesta a un defecto en el que el producto se ennegrecía, el análisis demostró que la causa era la alúmina adherida a la superficie, no la carbonización de la misma.

Ejemplos en la industria química

Análisis de partículas extrañas en caucho resistente a vibraciones
Las partículas extrañas se pueden identificar como orgánicas o inorgánicas. Las partículas extrañas inorgánicas afectan al rendimiento del caucho.
Evaluación de defectos en la película de revestimiento
Cuando la película no tiene el color normal, se puede comparar con un producto en buen estado mediante un análisis de los componentes del interior de la película, lo que permite identificar la causa del defecto y proporcionar instrucciones al proveedor.
Identificación de la pintura adherida a los productos
El análisis elemental puede identificar en qué parte del proceso de fabricación se añadió la pintura. No sólo se puede evaluar el objeto como orgánico o inorgánico, sino que también se puede identificar la información sobre el color. Incluso los productos de gran tamaño, 1 m (3.28') o más, pueden analizarse tal cual.
Análisis de partículas extrañas en el revestimiento de resina
El análisis es posible sin tener que cortar el objeto y retirar las partículas extrañas.

Ejemplos en la industria metalúrgica

Inspección de la cantidad de productos químicos restantes durante el pulido con una broca de diamante
El análisis se puede realizar de forma no destructiva sin deposición, por lo que es fácil inspeccionar la cantidad de agente limpiador (producto químico de flúor) restante. Además, la función de perforación se puede utilizar para comprobar la presencia de irregularidades en el revestimiento de cerio de la superficie.
Inspección de la presencia de material de revestimiento en las puntas de las cuchillas de las herramientas
El material de revestimiento (titanio o cromo) se desprende durante el repulido de las herramientas. Si queda algo del revestimiento antiguo en la herramienta, no se puede aplicar el nuevo revestimiento. El análisis elemental permite detectar con precisión los trozos dispersos de material de revestimiento.
Análisis de la capa de revestimiento de la punta de la cuchilla de la herramienta
El material de la capa de revestimiento y el material base pueden analizarse con la función de perforación. Convencionalmente, el objeto tenía que ser cortado y pulido antes de poder ser analizado. La introducción del EA-300 ha reducido el tiempo y el esfuerzo que requiere este análisis. La durabilidad y la vida útil de la punta de la cuchilla de una herramienta difieren en función de la capa de revestimiento, pero estas diferencias también pueden analizarse.
Análisis de óxido en juntas
Es posible realizar un análisis preciso de los puntos decolorados, lo que permite evaluarlos como manchas de óxido adheridas a la superficie o como óxido generado desde el interior del acero inoxidable.

Ejemplos en la industria de películas y láminas

Análisis de partículas extrañas en la película de TAC
Las partes con colores diferentes se consideraron materiales orgánicos y se identificaron como óxido.
Análisis de partículas extrañas en películas
Es difícil eliminar las partículas extrañas microscópicas de una película, por lo que no era posible analizar estas partículas. Sin embargo, la función de perforación del EA-300 permite realizar este análisis.
Análisis de partículas extrañas en películas de impresora
Los objetos grandes son demasiado grandes para cargarlos en un SEM, pero el EA-300 puede analizar estos objetos tal cual y sin necesidad de vacío. La detección de calcio indica que las partículas proceden del papel. La detección de silicio indica que las partículas son de tóner.
Detección de pigmentos en la película utilizada en la fabricación de planchas de huecograbado
La detección de materiales orgánicos y titanio confirma que hay pigmentos en la superficie de la película.

Puntos fuertes del Identificador de Materiales Serie EA-300 de KEYENCE

Identificación de Materiales con el Microscopio Digital Serie VHX

Paso 1: Observación ampliada
Paso 2: Análisis elemental con un solo clic

Análisis LIBS de ultra alta velocidad

Aproveche las ventajas del análisis elemental sin vacío durante la observación del objeto colocado en la plataforma. No hay necesidad de corte, tratamiento de conductividad o uso de vacío.
El identificador de materiales utiliza espectroscopía de descomposición inducida por láser con un láser de clase 1 altamente seguro. El láser convierte la superficie del objeto en plasma, mientras que un espectrómetro de banda ancha (desde el ultravioleta profundo hasta el infrarrojo cercano) de alta resolución detecta el color de la luz emitida. La óptica del microscopio se sitúa en el mismo eje para visualizar el área objetivo.

A: Pulso láser de nanosegundos, B: Emisión de plasma
A: Pulso láser de nanosegundos, B: Emisión de plasma

Sugerencia de IA PRIMERO EN EL MUNDO

Los materiales se identifican fácilmente a través del análisis elemental.
Una base de datos integrada incluye miles de patrones elementales, lo que le permite al dispositivo determinar instantáneamente no sólo los elementos detectados, sino también sugerir el nombre del material. Los datos del material se organizan jerárquicamente para facilitar la comprobación del nombre específico, el nombre genérico y la descripción. La base de datos también se puede utilizar para recopilar los resultados de los análisis internos históricos como referencia cuando se detectan partículas extrañas similares. Esto hace posible que cualquier persona pueda identificar un material al instante sin necesidad de tener conocimientos técnicos avanzados.

Sugerencia de IA
800-539-3623