Каждый автолюбитель согласится — когда на новой машине появляются первые царапины или повреждения, это расстраивает больше всего. Поддержание хорошего внешнего вида автомобиля важно не только с эстетической точки зрения, но и для последующей перепродажи. Для предотвращения появления портящих внешний вид царапин и минимизации повреждений пластиковых деталей автомобиля производители используют устойчивый к царапинам полимерный пластик для инжекционно-формуемых деталей.
Enter Croda International PLC является ведущим производителем и поставщиком добавок, которые повышают устойчивость пластика к царапинам. Важной частью производственного процесса в компании Croda являются скретч-тесты, которые позволяют точно измерить, насколько различные добавки увеличивают устойчивость материала.
Исследователям Croda нужен более эффективный и точный инструмент для проведения скретч-тестов
В настоящее время исследователи Croda используют широкопольные материаловедческие микроскопы для измерения ширины царапин и интерферометры белого цвета для определения их глубины. Однако, эти методы требуют больших затрат времени и не обеспечивают должной стабильности результатов. В стремлении оптимизировать процесс тестирования компания Croda решила испытать наш конфокальный микроскоп LEXT™ OLS5000, который позволяет одновременно измерять как ширину, так и глубину царапин.
Мы поговорили с Мартином Ридом, руководителем отдела Croda по разработке полимерных добавок и ведущим специалистом по проведению скретч-тестов, а также с его коллегами, чтобы узнать об их впечатлениях.
Один день из жизни специалиста по скретч-тестам
Работа специалиста по скретч-тестам в компании Croda заключается в изготовлении пластин из пластика с различными добавками и нанесении на эти пластины многочисленных царапин. Несомненно, этот процесс контролируется, и царапины наносятся стандартизированным инструментом с заданной силой 1–20 Ньютон (Н).
«Инструмент оставляет царапину и два возвышения с каждой стороны от нее, аналогично следу от плуга на почве», — говорит Мартин.
После нанесения царапин исследователи измеряют их глубину, ширину и рельеф на поверхности пластиковой пластины для определения степени повреждения и выявления различий в прочности пластика с разными добавками.
Преимущества лазерной сканирующей конфокальной микроскопии перед интерферометриейВ надежде на получение более точных данных и ускорение рабочего процесса исследователи решили попробовать использовать конфокальный микроскоп OLS5000 в качестве единственного прибора для измерения ширины и глубины царапин. Лазер в микроскопе LEXT обеспечивает высокую скорость сканирования, позволяя в короткие сроки составлять точные 3D-карты образца, поддающиеся количественному измерению. |  Быстрые и точные измерения царапин на полимерных пластинах с помощью микроскопа LEXT OLS5000 |
Исследователи Croda отметили, что микроскоп OLS5000 значительно ускорил процессы визуализации, измерения и анализа. Проверки требовали как минимум в 10, а то и в 100 раз меньше времени в сравнении с интерферометрией. Мартин поясняет: «Для измерения царапины нам было необходимо выполнить достаточно сложные предварительные настройки и сконфигурировать интерферометр. Всего одно измерение могло занимать около часа. Методом конфокальной микроскопии мы можем измерить и обработать 10 царапин на пластиковой поверхности всего за 2 минуты».
Исследователей также порадовала повышенная точность результатов, обеспечиваемая микроскопом LEXT: глубина и рельеф царапин измеряются с точностью до 10 нм. По словам Мартина, благодаря возможности микроскопа LEXT выполнять достоверные измерения в 3D мы можем с легкостью измерить глубину царапины, просто посмотрев на соответствующий срез.
Детализированные 3D-карты без артефактов облегчают процесс оценки всех параметров.
Микроскоп LEXT также смог достойно проявить себя при работе с таким сложным материалом, как полипропилен. «Полипропилен имеет пористую структуру, и интерферометр ее не распознает — визуализация выполняется сквозь поверхность», — объясняет Мартин. С помощью микроскопа LEXT OLS5000 исследователям удалось получить более однородное изображение поверхности с четкими очертаниями царапины, которую они смогли точно измерить.
Что хорошо для Croda — хорошо для всей автомобильной промышленности
Специалисты Croda с уверенностью заявили, что микроскоп LEXT помог оптимизировать процедуры проверки, повысив скорость работы и достоверность результатов. Вот, что говорит коллега Мартина, Димитрис Вьенопулос, специалист по прикладным решениям: «Наблюдая столь высокую производительность микроскопа Olympus, очень печально осознавать, сколько времени я тратил, работая на старой системе».
Такой рост производительности — хорошая новость для автопроизводителей и, как следствие, для владельцев машин. Микроскоп LEXT OLS5000 обеспечивает высокую точность анализа полимерных добавок, так что вы можете быть абсолютно уверены, что вашей машине царапины нипочем!
С полным текстом примечания по применению можно ознакомиться здесь.
См. также
Измерение шероховатости с помощью лазерных сканирующих микроскопов LEXT
