دستگاه منبت متالوگرافی: نحوه کار پرس های نصب

چه دستگاه خاتم متالوگرافی انجام می دهد

دستگاه خاتم متالوگرافی که به آن پرس نصب نیز می‌گویند، یک نمونه فلز یا ماده را در رزین قرار می‌دهد تا یک پوک سخت و دسته‌پسند ایجاد کند که می‌توان آن را آسیاب، صیقل داد و زیر میکروسکوپ بررسی کرد. نمونه های شل یا نامنظم - مقاطع نازک، پودرها، بست های کوچک، سیم ها - نمی توانند به تنهایی به طور قابل اعتماد صیقل داده شوند. نصب به آنها یک سطح یکنواخت و صاف برای کار می دهد.

این فرآیند حرارت و فشار را بر روی یک رزین ترموست یا ترموپلاستیک در اطراف نمونه در داخل یک قالب استوانه ای اعمال می کند. پس از پخت، پایه از لبه‌های ظریف در حین آسیاب محافظت می‌کند و به تکنسین‌های آزمایشگاه اندازه پوک ثابتی می‌دهد که متناسب با تجهیزات استاندارد پولیش باشد.

نصب فشرده سازی گرم در مقابل نصب سرد

ماشین های خاتم به طور خاص به تجهیزات نصب فشرده سازی گرم اشاره دارند. ارزش درک این را دارد که چگونه این با نصب سرد مقایسه می شود، زیرا نوع نمونه اغلب تعیین می کند که کدام روش مناسب است.

اجزای کلیدی و چرخه مطبوعات

• سیلندر و قالب نصب: نمونه و رزین را نگه می‌دارد، معمولاً در قطرهای 25 تا 50 میلی‌متر بسته به اندازه نمونه موجود است.
• عنصر گرمایش: هیترهای حلقه ای یا بلوکی قالب را به دمای پخت می رساند که معمولاً بسته به نوع رزین بین 150 تا 180 درجه سانتیگراد است.
• پرس هیدرولیک یا پنوماتیک: فشار ثابتی (معمولاً 20-30 مگاپاسکال) برای فشرده سازی رزین در اطراف نمونه و از بین بردن فضای خالی اعمال می کند.
• مدار خنک کننده آب: پس از خشک شدن، پایه را به سرعت خنک می کند تا بدون تغییر شکل از آن خارج شود.

یک چرخه معمولی از چهار مرحله عبور می کند: قرار دادن نمونه و بارگذاری رزین، گرم کردن و فشار دادن، فاز نگه داشتن در دمای و فشار اوج، سپس خنک کردن اجباری قبل از بیرون ریختن پایه.

انتخاب رزین نصب

انتخاب رزین هم بر نحوه حفظ لبه نمونه و هم بر نحوه رفتار پایه در هنگام آسیاب تأثیر می گذارد. رایج ترین انواع مورد استفاده در ماشین های خاتم:

1. رزین فنولیک: کم هزینه، سخت و به طور گسترده برای نمونه های متالوگرافی معمولی که در آن حفظ لبه حیاتی نیست استفاده می شود.
2. دی آلیل فتالات (DAP): سختی بالاتر و مقاومت شیمیایی بهتر، مناسب برای نمونه هایی که نیاز به اچ در معرف های تهاجمی دارند.
3. رزین نصب داغ مبتنی بر اپوکسی: حداقل انقباض و حفظ لبه قوی، اغلب برای نمونه های پوشش داده شده یا سطوح آبکاری شده که دقت لبه اهمیت دارد، انتخاب می شود.
4. رزین رسانا (پر شده از مس یا کربن): زمانی استفاده می شود که نمونه نصب شده تحت SEM مورد بررسی قرار گیرد، زیرا نیاز به پوشش رسانا جداگانه را از بین می برد.

کاربردهای رایج در تجزیه و تحلیل مواد

• تجزیه و تحلیل شکست: نصب اجزای شکسته برای بررسی ساختار دانه و مسیرهای انتشار ترک.
• بازرسی ضخامت پوشش: برش عرضی قطعات روکش شده یا پوشش داده شده برای اندازه گیری ضخامت لایه زیر میکروسکوپ.
• بازرسی جوش: نصب سطوح مقطع جوش برای ارزیابی عمق نفوذ، ناحیه متاثر از حرارت و تخلخل.
• QC مواد ورودی: نصب معمولی نمونه های مواد خام برای تأیید اندازه دانه و سازگاری عملیات حرارتی در برابر مشخصات.

تطبیق ظرفیت دستگاه با حجم آزمایشگاه

پرس‌های رومیزی تک ایستگاهی برای آزمایشگاه‌هایی که نمونه‌های گاه به گاه را اجرا می‌کنند، مناسب است، در حالی که واحدهای دو یا چند ایستگاه به تکنسین‌ها اجازه می‌دهند یک پایه را آماده کنند، در حالی که دیگری درمان می‌کند، بدون اینکه فضای کف را دوبرابر کند، تقریباً دو برابر می‌شود. برای محیط‌های QC با حجم بالا، واحدهای خودکار با حافظه چرخه قابل برنامه‌ریزی، تغییرات اپراتور بین دسته‌ها را کاهش می‌دهند - یک عامل معنی‌دار زمانی که سازگاری نصب مستقیماً به تکرارپذیری اندازه‌گیری می‌شود.

تنظیم فشار، دما و زمان چرخه

پارامترها باید روی رزین و مواد نمونه تنظیم شوند، نه اینکه بر روی تنظیمات پیش فرض در سراسر صفحه اجرا شوند:

• نمونه های نرم یا متخلخل معمولاً برای جلوگیری از تغییر شکل به فشار کمتری نیاز دارند، در حالی که نمونه های فلزی متراکم می توانند نیروی فشار نامی کامل را تحمل کنند.
• افزایش زمان نگه‌داری در دمای اوج، جریان رزین را در اطراف ویژگی‌های سطح ریز بهبود می‌بخشد، اما به کل زمان چرخه می‌افزاید - یک معاوضه ارزش آزمایش برای هر نوع نمونه را دارد.
• سرد شدن خیلی سریع تحت فشار می تواند باعث ایجاد استرس داخلی در پایه شود و منجر به ترک خوردن در حین ذخیره سازی یا بعداً آسیاب شود.

انتخاب تامین کننده تجهیزات قابل اعتماد

چند بررسی عملی به جدا کردن تجهیزات آزمایشگاهی بادوام از ماشین‌هایی که نیاز به سرویس مکرر دارند کمک می‌کند:

• یکنواختی دمای المنت حرارتی را در سراسر قالب تأیید کنید، زیرا نقاط داغ باعث پخت ناهموار و نقص نصب می شوند.
• اسناد کالیبراسیون گیج فشار و اینکه آیا نیروی پرس قابل تنظیم است یا ثابت است را بررسی کنید.
• در مورد در دسترس بودن سیلندر قالب در چند قطر بپرسید، زیرا اندازه های سوئیچینگ نباید به تعویض کامل دستگاه نیاز داشته باشد.
• بررسی کنید که چه قطعات یدکی (عناصر گرمایشی، مهر و موم، اجزای خنک کننده) به صورت محلی در مقابل نیاز به زمان تحویل کارخانه ذخیره شده است.