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洞见博客

与Croda一起对划痕说不 —— 测试用于聚合物塑料的耐磨添加剂

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用激光显微镜测量聚合物试块的划痕

许多新车主都表示,车辆第一次被刮伤或损坏通常是最令人痛苦的。保持汽车的美观不仅关系到美学,也关系到转售或折价价值。为了防止难看的划痕,同时最大程度减少对汽车塑料部件的损伤,汽车制造商们都采用耐磨聚合物塑料的注塑件。

进入Croda International PLC看一看,这家业内领先的生产商和供应商主要生产可改善塑料耐磨性的添加剂。Croda工艺的一个重要部分是通过划痕测试准确地测量这些添加剂对于提高耐磨性的作用。

Croda的科学家们寻求一种更有效、更精确的划痕测试工具

Croda的科学家们一直采用常规材料显微镜测量划痕的宽度,用白光干涉仪测量深度,但是他们发现这些方法很费时,而且结果不稳定。为了改进测试,Croda决定试用我们的LEXT OLS5000共焦显微镜来测量划痕宽度和深度。

我们与Croda聚合物添加剂应用团队的负责人以及首席防划痕科学家Martin Read和他的同事们进行了交谈,以了解进展情况。

防划痕科学家的一天

Croda防划痕科学家的工作就是制作含有各种添加剂的塑料试块,然后无数次地划伤它们!当然,这需要在受控条件下进行,所以这些划痕是用一个标准化的工具以规定的1-20牛顿(N)的力度施加的。

Martin表示:“划痕两侧会有凸起,就像一根犁推过田地一样。”

施加划伤后,研究人员测量试块上的深度、宽度和轮廓,以确定每种试块的损伤程度和不同试块之间的差异。

激光扫描共焦显微镜相较干涉测量的优势

为了获得更精确的数据并加快工作流,研究人员尝试使用OLS5000共焦显微镜作为测量划痕宽度和深度的唯一设备。LEXT显微镜的激光器扫描速度很快,能快速生成精确、可量化的样本3D图。

使用LEXT OLS5000显微镜测量聚合物试块
使用LEXT OLS5000显微镜快速、精确地测量聚合物试块

Croda的研究人员发现,使用OLS5000显微镜成像、测量和分析的速度要快得多。事实上,使用显微镜检测的速度是干涉测量的10至100倍。Martin解释说:“为了测量划痕,我们必须对干涉仪进行粗调,而这种设置是非常困难的。进行一次测量,需要花费约1小时。通过共焦显微镜,我们可以在2分钟内测量并处理塑料表面的10个划痕。”

科学家们还发现了另一个令人兴奋的现象,LEXT显微镜有助于提高结果的精确度,划痕深度和轮廓的测量精度可以近似到10 nm。Martin表示:“因为LEXT可按照3D方式精确地测量,我们可以简单地通过查看划痕切片更容易地测量深度。”

详细的3D地图,不含伪影
不含伪影的详细的3D图更容易确定所有参数。

甚至于如聚丙烯这样棘手的材料,LEXT显微镜也能成功地测量。正如Martin所解释:“聚丙烯具有多孔的结构,干涉仪无法探测其表面,它会直接穿透过去。”利用LEXT OLS5000显微镜,科学家们能够获得更光滑的表面图像和精确的划痕呈现,以便后续更精确地测量。

对Croda来说是好消息意味着对汽车工业来说也是如此

Croda确定,LEXT显微镜有助于改善其检测,据报告,速度和准确性均有所提高。正如Martin的同事,应用科学家Dimitris Vgenopoulos所说,“现在看到奥林巴斯显微镜速度那么快,想想我使用旧系统时花了那么多时间,真是令人懊恼。”

这种性能的提高对于汽车制造商而言是好消息,因此对于车主而言也是好消息。LEXT OLS5000显微镜有助于确保对这些重要添加剂实现准确检测,因此您可以放心,您的新车将可以抵抗划痕!

点击此处阅读完整的应用注释。

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撰稿人

Sarah Williams曾在广播媒体行业担任过近十年的研究员和文案撰稿人。现在,Sarah运用其写作和编辑技能,就与Evident各种无损检测(NDT)解决方案相关的主题,创作了令人信服的高质量资料。她撰写的文章涉及最新的远程视觉、显微镜、超声波、涡流和相控阵技术。她还探讨了这些技术在改善我们周围世界的质量和安全方面的应用和贡献。Sarah在魁北克市的办公室工作,她与伴侣大卫和三个孩子Sophie、Anouk和Éloi居住在魁北克市。

七月 23, 2019
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