เกี่ยวกับวิธีการปรับปรุงความสมบูรณ์ของขอบตัวอย่างโลหะ- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

ในการเตรียมตัวอย่างทางโลหะวิทยา เรามักจะพบกับสถานการณ์ต่างๆ เช่น การชุบ การแทรกซึม การเคลือบ หรือคอมโพสิตหลายชั้นบาง ในกรณีนี้ เราจำเป็นต้องปกป้องขอบของตัวอย่างอย่างดีในระหว่างกระบวนการเจียรและขัดเงา เพื่อไม่ให้เกิดข้อบกพร่องในการเตรียมตัวอย่าง เช่น การปัดเศษ การหลุดออก และการหลุดร่อน เนื่องจากสิ่งนี้จะนำไปสู่การวัดความหนาของชั้นเคลือบที่ไม่ถูกต้องและการอ่านค่าเนื้อเยื่อผิดพลาด ซึ่งจะทำให้การเตรียมตัวอย่างล้มเหลว

P1 ช่องว่างระหว่างตัวอย่างและเรซิน

ความยืดหยุ่นของกระดาษทรายและผ้าขัดจะทำให้ข้อบกพร่องข้างต้นชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อตัวอย่างเป็นพื้นผิวอิสระ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างความต่อเนื่องบนพื้นผิวตัวอย่างเพื่อต้านทานการกระเพื่อมของกระดาษทรายและผ้าขัดที่เกิดจากพื้นผิวว่างของตัวอย่าง เพื่อให้พื้นผิวอิสระของตัวอย่างมีความต่อเนื่อง หากรูปร่างของตัวอย่างเป็นปกติ (เช่น สี่เหลี่ยมจัตุรัส) สามารถใช้แคลมป์เชิงกลเพื่อแคลมป์และปรับให้พอดีกับพื้นผิวของตัวอย่างที่ต้องการป้องกันได้ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้เหมาะสำหรับตัวอย่างที่มีความเรียบและขรุขระของพื้นผิวที่ดีเยี่ยมเท่านั้น เนื่องจากฟิกซ์เจอร์เป็นแผ่นแข็ง และเมื่อพื้นผิวตัวอย่างไม่เรียบหรือมีร่องขนาดเล็กมาก ส่วนหนึ่งของพื้นผิวจะยังคงอยู่ในสถานะอิสระ . การใส่อลูมิเนียมฟอยล์ระหว่างตัวอย่างกับฟิกซ์เจอร์อาจช่วยปรับปรุงสถานการณ์นี้ได้ แต่ถ้าความแข็งไม่เข้ากัน ก็จะยังนำปัญหามาสู่การเจียรและขัดเงาตามมา อย่างไรก็ตาม เมื่อรูปร่างของตัวอย่างไม่สม่ำเสมอหรือมีลักษณะอ่อน (เช่น พลาสติกและการเคลือบพลาสติก) วิธีการนี้จะล้มเหลว และฟิกซ์เจอร์ชนิดนี้ไม่สามารถต่อสายดินและขัดเงาได้โดยอัตโนมัติ

P2 วิธีการจับยึดทางกล

นอกจากนี้ การป้องกันการชุบด้วยไฟฟ้าบนพื้นผิวของตัวอย่างก็เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพเช่นกัน อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ยังแสดงข้อจำกัดเมื่อไม่มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างชั้นชุบด้วยไฟฟ้าและชั้นผิวของตัวอย่างภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ไม่เพียงแค่นั้น ยังเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ยิ่งกว่าที่สารเคลือบป้องกันอาจมีปฏิกิริยาการแทรกซึมและการแพร่กระจายกับพื้นผิวของตัวอย่าง เนื่องจากการดำเนินการที่ซับซ้อน วิธีนี้จึงถูกจำกัดในการใช้งานจริง

P3 การซึมผ่านของชั้นป้องกันที่ชุบนิกเกิล

ในปัจจุบันวิธีการฝังหลักในตลาดคือการฝังบรรจุภัณฑ์พลาสติก ขึ้นอยู่กับว่ามีแหล่งความร้อนภายนอกและกลไกการบ่มหรือไม่ มันสามารถแบ่งออกเป็นวิธีโมเสคร้อนและวิธีโมเสคเย็น

ติดตั้งร้อน

มีวัสดุอีพอกซีเรซินที่เตรียมมาเป็นพิเศษในการติดตั้งด้วยความร้อน ซึ่งมีการเก็บขอบ 亦พันธะเคมีที่ดีเกิดขึ้นกับขอบของชิ้นงานทดสอบเมื่อเรซินแข็งตัว การรวมกันนี้ช่วยลดช่องว่างระหว่างเรซินและตัวอย่าง และสารตัวเติมที่มีความแข็งระดับหนึ่งจะเข้ากับความแข็งของตัวอย่างได้ดี ปกป้องขอบชิ้นงานได้อย่างดีเยี่ยมระหว่างการเจียรและขัดเงา

P4 ใช้โมเสกรักษาขอบ การผสมผสานที่ดี

การรักษาขอบของการติดตั้งแบบร้อนสามารถปรับปรุงได้โดยมาตรการต่อไปนี้:

(1) ก่อนติดตั้งตัวอย่างขณะร้อน ควรขจัดสิ่งแปลกปลอม เช่น จาระบี สิ่งสกปรก และตะกรันบนพื้นผิวของตัวอย่าง เพื่อให้เรซินสัมผัสโดยตรงกับพื้นผิวจริงของตัวอย่างระหว่างการติดตั้งขณะร้อน

(2) การฉีดพ่นสารปลดปล่อยที่ทั่งด้านบนและด้านล่างและผนังปลอกของการติดตั้งแบบร้อนยังช่วยให้การยึดขอบของอีพอกซีเรซินดีขึ้น เนื่องจากเรซินจะหดตัวระหว่างขั้นตอนการทำความเย็น หากเรซินติดกับผนังของปลอก มันถูกผูกไว้เพื่อสร้างความเค้นดึงในทิศทางเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวอย่าง ซึ่งอาจใหญ่พอที่จะดึงออกจากพื้นผิวพันธะของเรซินและตัวอย่างภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

(3) ใช้อัตราการทำความเย็นที่ต่ำกว่า เนื่องจากในโหมดระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว พื้นผิวด้านนอกและแกนของตัวอย่างมีการไล่ระดับอุณหภูมิที่มากเนื่องจากความแตกต่างของประสิทธิภาพการกระจายความร้อน และการไล่ระดับอุณหภูมินี้จะทำให้เรซินหดตัวมากไม่เท่ากัน ภายใต้การกระทำของความเครียด เรซินและตัวอย่างจะถูกแยกออกจากกัน ด้วยอัตราการเย็นตัวที่ต่ำกว่า ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกของตัวอย่างจะไม่มาก ความเครียดจากความร้อนจะน้อย และการแยกตัวอย่างออกจากเรซินนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย

(4) เมื่อตัวอย่างมีรูปร่างปิดหรือมีมุมห่อหุ้มขนาดใหญ่ ควรตัดรูปทรงปิดหรือลดมุมปิด เนื่องจากในขั้นตอนการหดตัวของเรซิน หากมีเกาะเรซินปิดหรือเกือบปิด เรซินจะไม่สามารถ "ป้อน" ได้ และจะเกิดช่องว่างบนพื้นผิวด้านในของส่วนโค้ง

(5) พยายามหลีกเลี่ยงมุมที่แหลมคมบนพื้นผิวการสังเกตของตัวอย่างเพื่อป้องกันไม่ให้เรซินหลุดออกหรือแม้แต่การแตกร้าวเนื่องจากความเข้มข้นของความเครียดในระหว่างขั้นตอนการหดตัว

(6) เมื่อตั้งค่าพารามิเตอร์การติดตั้งแบบร้อน ให้ลองใช้ขีดจำกัดล่างของอุณหภูมิการบ่มเรซินเพื่อลดการหดตัวจากความร้อน และตั้งค่าแรงดันที่เหมาะสม ในทางปฏิบัติ ยิ่งความดันสูง การรักษาคมตัดก็จะยิ่งดีขึ้น

（7）นอกจากนี้ยังสามารถพันชั้นของอลูมิเนียมฟอยล์บนพื้นผิวของตัวอย่าง จากนั้นทำการติดตั้งแบบร้อน วิธีนี้ได้ผลดี

ติดตั้งเย็น

วัสดุติดตั้งแบบเย็นโดยทั่วไปประกอบด้วยเรซินเหลวและสารช่วยบ่มหรือผงผสมสารบ่ม ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือไม่ต้องใช้แหล่งความร้อนภายนอกหรือแรงดันเพิ่มเติมในระหว่างกระบวนการบ่ม จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับตัวอย่างที่ไวต่อแรงกดและอุณหภูมิ การรักษาขอบก็แตกต่างกันเช่นกัน โดยทั่วไป ยิ่งความหนืดของเรซินผสมต่ำลง อุณหภูมิสูงสุดที่คายความร้อนจะยิ่งต่ำลง และเวลาในการบ่มนานขึ้น การคงตัวของขอบก็จะยิ่งดีขึ้น

การรักษาขอบของการติดตั้งแบบเย็นสามารถปรับปรุงได้โดยมาตรการต่อไปนี้:

(1) ก่อนติดตั้งตัวอย่าง จะมีการทำความสะอาดเพื่อขจัดสิ่งแปลกปลอม เช่น จาระบี สิ่งสกปรก และตะกรันบนพื้นผิวของตัวอย่าง เพื่อให้เรซินสัมผัสโดยตรงกับพื้นผิวจริงของตัวอย่างระหว่างการติดตั้ง

(2) การเคลือบสารช่วยปลดปล่อยบนแม่พิมพ์โมเสกจะไม่ทำให้เรซินและตัวอย่างถูกดึงออกจากกันเนื่องจากความเค้นดึงในทิศทางเส้นผ่านศูนย์กลางซึ่งเกิดจากการยึดเกาะกับผนังแม่พิมพ์เมื่อเรซินหดตัว

(3) พยายามใช้ความหนืดต่ำ การหดตัวต่ำ อุณหภูมิคายความร้อนสูงสุดต่ำ และเรซินที่แข็งตัวช้าสำหรับการติดตั้งในที่เย็น ไม่แนะนำให้ใช้ระบบเรซินอะคริลิกที่มีผงและของเหลว

(4) หลังจากการเทเรซินเสร็จสิ้น ตัวอย่างจะถูกใส่ในหม้ออัดแรงดันและบ่มภายใต้แรงดัน

(5) สำหรับตัวอย่างที่มีรูปร่างปิดผนึกหรือมีมุมห่อหุ้มที่ใหญ่กว่า ควรตัดออกและลดมุมห่อหุ้มลง

(6) การรักษาขอบของตัวอย่างที่มีรูปทรงโค้งมนและนูนจะดีกว่าตัวอย่างที่มีรูปทรงเว้า มุมแหลม หรือรูปทรงซับซ้อน

(7)สารตัวเติม เช่น อนุภาคเซรามิกจะถูกเติมลงในเรซินเพื่อให้ตรงกับความแข็งของตัวอย่าง

บด

ไม่เพียงแต่การติดเท่านั้น หากคุณไม่ระมัดระวังในขั้นตอนการเจียรและขัดเงาที่ตามมา มันยังจะทำให้ขอบของตัวอย่างเสียหายและบิดเบี้ยวอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อนำตัวอย่างมาบดบนกระดาษทรายที่มีความยืดหยุ่นสูง ส่วนที่อ่อนและแข็งของขอบของตัวอย่างจะปรากฏเป็นลายนูน เนื่องจากความแข็งของกระดาษทราย SiC ทั่วไปไม่สูงนัก เมื่อพบกับเฟสอ่อนและแข็งที่แตกต่างกัน เฟสแข็งมีความต้านทานการตัดที่แข็งแกร่งกว่า ดังนั้นจึงกดอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไปที่ด้านหลังของกระดาษ ในขณะเดียวกัน เฟสที่อ่อนจะถูกตัดออกอย่างต่อเนื่องโดยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และสะสมขั้นสุดท้าย ผลที่ได้คือเฟสแข็งยื่นออกมาและเฟสอ่อนจมลง สิ่งนี้จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อใช้กระดาษทรายที่ไม่มีกาว ซึ่งเมื่อรวมกับฐานที่แข็งแล้ว จะสามารถปรับปรุงข้อบกพร่องนี้ได้ ในมุมมองของสถานการณ์นี้ สามารถใช้จานเจียรเพชรหรือกระดาษเจียรที่มีพื้นผิวแข็งเพื่อแก้ปัญหานี้ได้ อนุภาคเพชรความแข็งสูง (8000HV) มีแรงตัดที่สม่ำเสมอทั้งในเฟสอ่อนและแข็ง ในขณะที่ซับสเตรตแบบแข็งให้แรงตัด เพื่อให้การเคลือบที่ขอบของตัวอย่างสามารถอยู่บนระนาบเดียวกันได้ตลอดเวลา เมื่อทำการเจียรตัวอย่างที่เปราะหรือมีขอบที่เปราะ แผ่นเพชรที่มีเรซินกันกระแทกจะทำงานได้ดีกว่าแบบที่เป็นโลหะ เนื่องจากคุณสมบัติการเจียรของพวกมันมีโอกาสน้อยที่จะบิ่นที่ขอบของวัสดุที่เปราะบาง

เมื่อเริ่มการเจียร ให้เริ่มด้วยเม็ดขัดที่ละเอียดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากอนุภาคขัดหยาบทำให้เกิดรอยนูนได้ง่าย และเมื่อตัวกลางการบดและตัวอย่างเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน อนุภาคขัดขนาดใหญ่จะส่งผลกระทบมากขึ้นและทำให้วัสดุที่เปราะบางหรือขอบของสารเคลือบเกิดกะเทาะและแตก ไม่แนะนำให้ใช้การเจียรแบบรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเจียรและการขัดแบบอัตโนมัติ เป็นไปได้ว่าเมื่อใช้การเจียรอัตโนมัติในทิศทางตรงกันข้าม แรงเสียดทานที่รุนแรงจะทำให้เรซินที่มีพันธะอ่อนหลุดออกจากตัวอย่างเพื่อสร้างพื้นผิวอิสระ ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้โหมดทิศทางเดียวกันเมื่อเจียร

ประสิทธิภาพการป้องกันการนูนของสื่อการเจียรแบบต่างๆ

P5 ประสิทธิภาพการป้องกันการคลายตัวของสื่อการเจียรแบบต่างๆ

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการเจียรของใบเจียรโลหะและเพชรที่ใช้เรซิน

P6 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการเจียรของใบเจียรโลหะและเพชรที่ใช้เรซิน

สำหรับการเคลือบบางประเภทที่เปราะหรือหลุดง่าย ตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่ามีการกดการเคลือบเข้าหาพื้นผิวระหว่างการเจียร เพื่อป้องกันไม่ให้สารเคลือบและเรซินถูกดึงออกจากพื้นผิวของตัวอย่างภายใต้แรงเสียดทาน สำหรับการเคลือบผิวเฉพาะบางประเภท เช่น การเคลือบที่หลุดร่อนง่ายและแยกเป็นชั้น ต้องไม่ใช้การเจียรอัตโนมัติในขั้นตอนการเจียรหยาบ และควรเก็บสารเคลือบผิวไว้ภายใต้แรงกดสำหรับการเจียรด้วยตนเอง รอยขีดแต่ละอันตัดกันที่มุม 45 องศา และเส้นแบ่งครึ่งของมุมจะตั้งฉากกับขอบของตัวอย่าง (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)

研磨方向 ทิศทางการบด

约45°角 ประมาณมุม 45°

涂层เคลือบ

基体 พื้นผิว

หลุดง่าย ทิศทางการเจียรตัวอย่างเป็นชั้นๆ

P7 หลุดง่าย ทิศทางการบดตัวอย่างเป็นชั้นๆ

ขัด

ในหลักการเดียวกัน รอยนูนเกิดขึ้นเนื่องจากอัตราการขจัดวัสดุที่แตกต่างกันของเฟสอ่อนและแข็งที่ขอบของตัวอย่าง เนื่องจากความยืดหยุ่นของผ้าขัดระหว่างการขัด ดังนั้นควรใช้ผ้าทอที่แข็งและบางกับน้ำยาขัดเพชรสำหรับการขัดแบบหยาบ ในกรณีพิเศษบางอย่าง เช่น การเคลือบเซรามิก เนื่องจากความแข็งระหว่างพื้นผิวและการเคลือบผิวระหว่างการขัดเงาแตกต่างกันมาก จึงไม่สามารถได้ขอบที่ดีแม้จะใช้ผ้าขัดแบบแข็งก็ตาม ในเวลานี้ควรใช้วิธีการขัดผิวด้วยเคมีเชิงกล กล่าวคือ ใช้น้ำยาขัดเงาเพชรและน้ำยาขัดเงาซิลิกอนไดออกไซด์ร่วมกัน เพื่อให้ได้พื้นผิวเรียบสม่ำเสมอรวมถึงขอบ ลดเวลาในการขัดเสร็จด้วยผ้าที่งีบต่ำหรือปานกลาง เนื่องจากผ้าที่งีบหลับมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดลายนูน

บทส่งท้าย

วิธีการที่กล่าวถึงข้างต้นควรใช้อย่างครอบคลุมกับตัวอย่างเฉพาะเพื่อเตรียมตัวอย่าง เพื่อให้ได้ขอบตัวอย่างที่ดี