Įvairiose pramonės srityse būtina sąlyga kuriant ir gaminant metalo gaminius yra visapusiškas jų mikrostruktūros tyrimas. Skirtinguose gamybos etapuose technologai tiria žaliavų, ruošinių, detalių ir galutinių gaminių charakteristikas, kurios leidžia sėkmingai pagerinti medžiagų savybes ir laiku aptikti defektus. Pastaraisiais metais tokių tyrimų užduotys vis dažniau patikėtos optinėms technologijoms ir ypač metalografiniam mikroskopui, kuris naudojamas nepermatomiems objektams atspindėtuose paviršiuose tirti.
Įrenginio priskyrimas
Dažniausiai tokie įrenginiai naudojami srityse, kuriose atliekamos tam tikros operacijos su metalais. Visų pirma, juos naudoja geologai, archeologai, metalurgai ir įvairių sričių specialistai.prietaisai ir elektronika, kur svarbi tiksli laidininkų analizė. Kokią informaciją metalografiniams tyrimams suteikia mikroskopas? Šis prietaisas atspindinčioje šviesoje leidžia suformuoti struktūrinę medžiagos grūdelių išdėstymo konfigūraciją, fiksuoti pašalinių dalelių buvimą joje, nustatyti paviršinio sluoksnio charakteristikas ir pan. Defektologijos ir neardomųjų požiūriu Tai labai svarbi informacija, kuri leidžia suprasti išorinių smulkmenų apie matmenų parametrus, kristalų struktūrą ir net apie kai kurias chemines savybes trūkumus. Pavyzdžiui, šis analizės metodas atskleidžia mažiausius apvalkalus, įtrūkimus, prasiskverbimo trūkumą ir kitus defektus.
Aparato dizainas
Pagrindinį įrenginio įrenginį sudaro trys dalys, įskaitant apšvietimo modulį, centrinį bloką ir stalą. Apšvietimo dalis yra lempa arba žibintas, kuris tvirtinamas ant reguliuojamo pasukamo laikiklio, taip pat turi savo energijos tiekimą. Toje pačioje metalografinio mikroskopo dalyje yra skirtingų spalvų šviesos filtrų grupė. Kalbant apie centrinį bloką, jame vienu metu yra keletas funkcinių komponentų, įskaitant prizminę optinę sistemą, apšvietimo vamzdelį, objektų lenteles, reguliavimo mechanizmus, okuliarų tvirtinimo elementus ir pagalbines priemones, skirtas organizuoti technines operacijas darbo procese. Visa minėta infrastruktūra yra pastatyta ant nešiklio pagrindo – mikroskopo stalo, kurisyra optinis suoliukas ir įvairūs stalčiai su spintelėmis, kuriose laikomi aparato priedai.
Veikimo principas
Pagrindinė prietaiso užduotis – apdoroti objekto paviršiaus atspindimos spinduliuotės parametrus. Tam naudojama jau minėta optinė sistema, kuri fiksuoja menkiausius diafragmos diafragmos pokyčius objekto apšvietimo parametrų reguliavimo fone. Tam tikra prasme darbinis matavimo veiksnys yra spindulių kelias, kuris ryškiuose ir tamsiuose laukuose pasireiškia skirtingai. Pavyzdžiui, studijuojant šviesiame lauke, iš lempos sklindantys spinduliai praeina pro diafragmas (lauką ir apertūrą) ir nukreipiami į atspindinčią plokštę. Pastarasis savo ruožtu atspindi tiriamos struktūros ypatybes, lęšio pagalba iš dalies perduodamas šviesą tiksliniam produktui.
Stebėdami objektus tamsiame lauke, optinis metalografinis mikroskopas sąveikauja su paraboliniu veidrodį atspindinčiu paviršiumi, žiedine diafragma ir sulankstomu lęšiu. Kraštutiniai spinduliuotės pluoštai, aplenkdami diafragmą, nukreipiami į žiedinį veidrodį, padengdami plokštę reflektoriumi. Nuo šio momento veidrodis pradeda atspindėti šviesą ant kondensatoriaus, nukreipdamas spindulius į objekto plokštumą. Vaizdas bus formuojamas pagal atspindėtų spindulių, praėjusių pro objektyvą ir patekusių į optinį vamzdelį, charakteristikas.
Metalografinio mikroskopo specifikacijos
Įrenginio darbo procesą apibūdina dvi parametrų grupės – tai objektyvo irokuliaras. Pagrindiniai objektyvo veikimo parametrai yra:
- Didinimo koeficientas – nuo 11x iki 30x šviesaus lauko sąlygomis ir nuo 30x iki 90x atliekant tyrimus tamsiame lauke.
- Skaičių diafragma – nuo 0,17 iki 1,3.
- Židinio nuotolis – vidutiniškai nuo 2,4 iki 23 mm.
- Laisvas atstumas – nuo 0,13 iki 5,4 mm.
Metalografinio mikroskopo okuliaro atveju reikia pabrėžti dvi pagrindines charakteristikas:
- Židinio nuotolis – nuo 12 iki 83 mm.
- Tiesinis matymo laukas – 8–20 mm.
Naudojimo instrukcijos
Prieš naudojant prietaisą, būtina sureguliuoti konstrukcijos rėmą arba darbinę platformą, atidaryti diafragmos diafragmą, sureguliuoti mechaninius tvirtinimo elementus ir perkelti analizės kolektorių į lempą. Jei naudojamas nešiojamas metalografinis mikroskopas, tada programinė įranga padės pasiekti optimalų okuliaro ir objektyvo nustatymų derinį, nes nešiojamieji įrenginio modeliai suteikia galimybę prisijungti prie kompiuterių stočių tiesiai laboratorijoje. Vienaip ar kitaip, prieš pradedant darbą, padidinimo skalę rekomenduojama nustatyti nuo 500 iki 1000 diafragmų. Tada galima pereiti prie optinių filtrų, kurie parenkami pagal achromatinių lęšių charakteristikas. Šiuo atveju universalus sprendimas bus matomos dalies vidurio tonų korekcija. Tik geltonai žalios spalvos šviesos filtras nederinamas su apochromatais. Po nustatymo procesas prasidėssuformuoto vaizdo optinis duomenų apdorojimas, kurio grafinė medžiaga vėliau siunčiama dekoduoti pagal analizės užduotis.
Išvada
Metalografinių tyrimų technologija turi gana siaurą specializaciją, o tai nesumažina didelės šio paviršių tyrimo metodo vertės. Norėdami sutikti vartotojus pramonės įmonių pavidalu su savo laboratorijomis, patys įrenginio kūrėjai eina gerindami jo veikimą. Pavyzdžiui, buitinis metalografinis mikroskopas METAM-P1 kainuoja apie 13 tūkstančių rublių. gausu įrangos ir modernių aukštųjų technologijų funkcijų. Pakanka pažymėti, kad jis tiekiamas su planachromatinių objektyvų rinkiniais ir kompensaciniais okuliarais su plačiu optiniu diapazonu. Ir tai tik pagrindinė versija vienoje iš naujos kartos metalografinių agregatų mikroskopų šeimų.
