V rôznych oblastiach priemyslu je nevyhnutnou podmienkou vývoja a výroby kovových výrobkov komplexné štúdium ich mikroštruktúry. V rôznych fázach výroby technológovia študujú charakteristiky surovín, polotovarov, dielov a konečných produktov, čo nám umožňuje úspešne zlepšovať vlastnosti materiálov a včas odhaliť chyby. V posledných rokoch sa úlohy takýchto štúdií čoraz viac zverujú optickej technike a najmä metalografickému mikroskopu, ktorý sa používa na štúdium nepriehľadných predmetov v odrazených povrchoch.
Priradenie zariadenia
Vo väčšine prípadov sa takéto zariadenia používajú v oblastiach, ktoré zahŕňajú vykonávanie určitých operácií s kovmi. Využívajú ich najmä geológovia, archeológovia, hutníci a špecialisti z rôznych oblastí.prístrojovej techniky a elektroniky, kde je dôležitá presná analýza vodičov. Aké informácie poskytuje mikroskop pre metalografické štúdie? Toto zariadenie umožňuje v odrazenom svetle vytvárať štruktúrnu konfiguráciu uloženia zŕn materiálu, fixovať v ňom prítomnosť cudzorodých častíc, zisťovať vlastnosti povrchovej vrstvy atď. Z hľadiska defektológie a nedeštruktívnosti testovanie, je to mimoriadne dôležitá informácia, ktorá poskytuje predstavu o nedostatkoch vonkajších detailov o rozmerových parametroch, kryštálovej štruktúre a dokonca aj o niektorých chemických vlastnostiach. Táto metóda analýzy napríklad odhalí najmenšie škrupiny, praskliny, nedostatočnú penetráciu a iné chyby.
Dizajn prístroja
Základné zariadenie zariadenia sa skladá z troch častí, medzi ktoré patrí osvetľovací modul, centrálna jednotka a stôl. Osvetľovacia časť je svietidlo alebo lampáš, ktorý je upevnený na nastaviteľnom otočnom držiaku a má aj vlastný prívod energie. Rovnaká časť metalografického mikroskopu obsahuje skupinu svetelných filtrov s rôznymi farbami. Pokiaľ ide o centrálny blok, nachádza sa v ňom niekoľko funkčných komponentov naraz, vrátane hranolového optického systému, osvetľovacieho tubusu, stolíkov na predmety, regulačných mechanizmov, okulárových nástavcov a pomocných prostriedkov na organizáciu technických operácií v procese práce. Všetka vyššie uvedená infraštruktúra je umiestnená na nosnej základni – mikroskopickom stolíku, ktorýobsahuje optickú lavicu a rôzne zásuvky so skrinkami, v ktorých je uložené príslušenstvo prístroja.
Princíp fungovania
Hlavnou úlohou zariadenia je spracovávať parametre žiarenia odrazeného od povrchu objektu. Na to slúži spomínaný optický systém, ktorý zachytáva najmenšie zmeny apertúrnej clony na pozadí regulácie parametrov osvetlenia objektu. V istom zmysle je pracovným faktorom merania dráha lúčov, ktorá sa prejavuje rozdielne v svetlých a tmavých poliach. Napríklad pri štúdiu v jasnom poli lúče vychádzajúce z lampy prechádzajú cez clony (pole a clona) a smerujú na odraznú dosku. Ten zase odráža charakteristiky skúmanej štruktúry a čiastočne prenáša svetlo na cieľový produkt pomocou šošovky.
Pri pozorovaní objektov v tmavom poli optický metalografický mikroskop interaguje s parabolickým zrkadlom odrážajúcim povrchom, prstencovou clonou a skladacou šošovkou. Extrémne lúče žiarenia, ktoré obchádzajú membránu, sú nasmerované do prstencového zrkadla, ktoré pokrýva dosku s reflektorom. Od tohto momentu zrkadlo začne odrážať svetlo na kondenzor a presmeruje lúče do roviny objektu. Obraz sa vytvorí na základe charakteristík odrazených lúčov, ktoré prešli šošovkou a vstúpili do optickej trubice.
Špecifikácie metalografického mikroskopu
Pracovný proces zariadenia charakterizujú dve skupiny parametrov - sú to ukazovatele objektívu aokulár. Hlavné prevádzkové parametre objektívu sú:
- Pomer zväčšenia – od 11x do 30x v podmienkach jasného poľa a od 30x do 90x v štúdiách v tmavom poli.
- Číselná clona – od 0,17 do 1,3.
- Ohnisková vzdialenosť – v priemere 2,4 až 23 mm.
- Voľná vzdialenosť – od 0,13 do 5,4 mm.
V prípade okuláru metalografického mikroskopu je potrebné zdôrazniť dve kľúčové vlastnosti:
- Ohnisková vzdialenosť – od 12 do 83 mm.
- Lineárne zorné pole – 8 až 20 mm.
Pokyny na obsluhu
Pred použitím prístroja je potrebné nastaviť rám alebo pracovnú plošinu konštrukcie, otvoriť apertúrnu membránu, nastaviť mechanické upevňovacie prvky a presunúť analytické potrubie k lampe. Ak sa použije prenosný metalografický mikroskop, softvér pomôže dosiahnuť optimálnu kombináciu nastavenia okuláru a objektívu, pretože prenosné modely prístroja umožňujú pripojenie k počítačovým staniciam priamo v laboratóriu. Tak či onak, pred začatím práce sa odporúča nastaviť stupnicu zväčšenia v rozsahu od 500 do 1000 clon. Potom môžete prejsť k optickým filtrom, ktoré sa vyberajú podľa vlastností achromatických šošoviek. V tomto prípade bude univerzálnym riešením korekcia stredných tónov viditeľnej časti. Iba žltozelený svetelný filter nie je kombinovaný s apochromátmi. Po nastavení sa proces spustíoptické spracovanie dát vytvoreného obrazu, ktorého grafické materiály sú následne odoslané na dekódovanie v súlade s úlohami analýzy.
Záver
Technológia metalografického výskumu má pomerne úzku špecializáciu, čo neznižuje veľkú hodnotu tejto metódy štúdia povrchov. Na stretnutie so spotrebiteľmi vo forme priemyselných podnikov so svojimi laboratóriami idú samotní vývojári zariadenia a zlepšujú jeho výkon. Napríklad domáci metalografický mikroskop METAM-P1 stojí asi 13 tisíc rubľov. bohaté na vybavenie a prítomnosť moderných high-tech prvkov. Stačí poznamenať, že je vybavený sadami planachromatických objektívov a kompenzačných okulárov so širokým optickým rozsahom. A toto je len základná verzia v jednej z rodín metalografických agregátových mikroskopov novej generácie.
