Анализируйте углерод в мелких деталях на месте с помощью портативного LIBS

Комплексная программа проверки материалов включает испытание сварочной проволоки, круглого стержня, трубы с малым диаметром и болтов. Все анализаторы SciAps LIBS предназначены для оптимизации доступа к таким частям, обеспечивая комплексное решение на месте для программ QA / QC.

Необходимо проанализировать содержание углерода в мелких деталях?

Анализ содержания углерода в мелких деталях всегда был сложной задачей из-за ограничений технологии искрового OES.

Поскольку анализировать мелкие детали с помощью мобильного искрового OES сложно или невозможно, пользователи должны жертвовать материалом ради разрушающей лаборатории для анализа. Даже надежные сторонние средства тестирования могут означать смешивание материалов, добавление затрат на проект и потерю времени. Эти факторы могут стоить вам или вашему заказчику штрафов или штрафов, повлиять на график запуска критически важных проектов или, что еще хуже, создать критические проблемы, связанные с безопасностью.

Вместо того, чтобы справляться с головной болью, связанной со сбором стружки, отправкой материала в стороннюю лабораторию или подключением различных адаптеров к вашим анализаторам, SciAps предлагает проверенное решение для вашей программы QA / QC.

Устройство SciAps LIBS специально разработано для работы с криволинейными поверхностями и мелкими деталями. В устройстве используется небольшое выходное отверстие и запатентованная конструкция продувки / отвода аргона, поэтому хорошая продувка достигается без необходимости уплотнения поверхности материала. Лазерный луч, в отличие от искры, имеет диаметр всего около 100 мкм и легко анализирует небольшие участки пятна.

Введение

Производственные процессы, требующие контроля качества по всей цепочке поставок, часто сталкиваются с задержками и препятствиями, когда дело доходит до анализа углерода в небольших деталях, таких как сварочная проволока, небольшие крепежные детали, тонкая металлическая пластина, трубки малого диаметра или трубы малого диаметра. Текущие процессы требуют либо жертвовать материалом для разрушающих испытаний, либо отправлять детали в лабораторию для анализа. Даже надежные сторонние средства тестирования могут вызвать смешивание материалов, дополнительные затраты на проект и потерю времени. Эти факторы могут привести к штрафам или штрафам регулирующих органов, нарушить график запуска проекта или, что еще хуже, создать критические проблемы, связанные с безопасностью. В этой заметке по применению рассматриваются современные методы тестирования мелких деталей и показано, как конструкция портативной LIBS SciAps устраняет такие переменные с помощью быстрого и всестороннего анализа углерода в полевых условиях.

просмотреть или скачать PDF

Метод

При выполнении анализа материалов в полевых условиях на входящем, исходящем, существующем или новом материале с использованием портативного портативного анализатора большинство инспекционных компаний, производителей металла, менеджеров по производству, менеджеров по контролю качества и технических специалистов сталкиваются с дилеммой тестирования содержания углерода в материал слишком мал для анализа. Работа становится все труднее, когда содержание углерода требуется для оценки этого материала, а не просто для его идентификации.

На сегодняшний день отраслевое решение заключалось в адаптации инструментов оптической эмиссионной спектрометрии, выполнении менее полного портативного рентгеновского анализа или отправке материалов в лабораторию.

Оптико-эмиссионная спектроскопия:OES используется в полевых условиях в течение многих лет и может надежно сортировать материал для проверки строгих спецификаций. Но при тестировании мелких деталей по-прежнему возникают серьезные проблемы. Примером этого могут быть большие инструменты консольного типа, у которых есть зонды, оборудованные камерой, требующей аргонового уплотнения для создания инертной атмосферы для правильного тестирования на точное содержание углерода. Если деталь меньше камеры сгорания (трубы или трубки обычно меньше 1,5–2 дюймов в диаметре), анализатор не может поддерживать аргоновое уплотнение для завершения анализа, что приводит к неприемлемым или плохим результатам. Некоторые производители разработали переходники для мелких деталей, которые можно прикрепить к датчику. Однако необходимо несколько типов адаптеров, чтобы приспособиться к различным размерам и геометрии деталей. Например, адаптер для сварочной проволоки будет отличаться от адаптера для патрубков. Без соответствующих адаптеров тестирование мелких деталей с помощью OES становится практически невозможным, и необходимо искать другие варианты.

Рентгеновская флуоресценция:Портативные XRF-анализаторы стали «рабочей лошадкой» для проверки материалов в полевых условиях. XRF может тестировать некоторые мелкие детали, и есть некоторые производители, которые коллимировали рентгеновский луч, чтобы в дальнейшем помочь в тестировании мелких деталей. Но они не всегда могут предоставить анализ, необходимый для детальных программ проверки. В одном примере, если деталь очень мала, она может не получить достаточное количество рентгеновских лучей, чтобы обеспечить точный химический состав из-за разброса луча. Еще одно препятствие заключается в том, что XRF-анализаторы не могут измерять углерод. Таким образом, в то время как эти портативные анализаторы могут проверять, является ли материал 316ss, 304ss или углеродистой сталью, XRF-приборы не могут определить класс 316 или 304 L или H, а также определить, является ли кусок углеродистой стали 1020 или 1030. Для этого анализа требуется содержание углерода. Следовательно, необходимы альтернативные методы для эффективного анализа и оценки этих частей.

Сторонний лабораторный анализ: отправка мелких деталей в лабораторию для проверки на соответствие техническим характеристикам обеспечивает точные результаты. Однако тестирование на месте занимает дни, а не минуты, и для этого требуется, чтобы детали были отправлены в лабораторию. Другой метод – это сбор стружки с материала с использованием ручного или механического вмешательства для удаления небольшого количества материала для отправки в лабораторию. Этот метод позволяет производителю хранить оригинальные детали на месте, но все же требует отсрочки.

Портативная LIBS SciAps предоставляет новый метод, основанный на признанной лабораторной лазерной технике, во многом похожей на OES. Если OES использует непрерывную электрическую искру в качестве источника возбуждения, LIBS запускает импульсный лазер на материал для создания плазмы. Бортовой спектрометр измеряет свет от плазмы и отдельных длин волн, чтобы выявить элементарный состав, который количественно определяется с помощью бортовой калибровки. Перенося этот метод на портативный компьютер, анализаторы SciAps LIBS предоставляют комплексное решение для проверки материалов в полевых условиях, включая анализ углерода. Инструменты SciAps LIBS дополнительно имеют небольшую выходную апертуру и запатентованную конструкцию, так что хорошая продувка достигается без необходимости уплотнения изогнутых поверхностей или мелких деталей.

Портативная LIBS SciAps может проверять детали меньше, чем камера сгорания, без использования адаптеров. Как только поверхность образца подготовлена ​​и небольшая часть выровнена с внутренней камерой, сфокусированный лазер удаляет материал и производит плазму. Площадь тестового участка составляет примерно 50 микрон (примерно диаметр одного волоса), что позволяет легко разместить даже самые маленькие части. Для сравнения, обычный OES требует очень большой площади (около четверти диаметра) и аргонового уплотнения для завершения тестирования.