Témata
Reklama

Nové možnosti měření v optické mikroskopii

V současné době rostou stále více nároky na nestandardní způsoby měření a kontrolu materiálů, součástek, velmi jemných spojů a kontrolu drsnosti se submikronovou přesností.

Z tohoto důvodu Olympus vyvinul optické zařízení s názvem Lext - konfokální laserový rastrovací mikroskop, umožňující submikronové zobrazení povrchů materiálů a součástí s nestandardním rozlišením 0,12 ?m a se schopností přesného trojrozměrného měření.
Rozsah použitelného zvětšení nového konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu Lext, který leží v intervalu od 120x do 14 400x, uspokojí požadavky nejen výzkumných pracovníků, kteří se při práci pohybují mezi hranicemi optických světelných mikroskopů a elektronických rastrovacích mikroskopů (SEM). Na rozdíl od SEM, popř. AFM (rastrovací mikroskopy na principu měření atomárních sil) se v přístroji Lext mohou vzorky umisťovat přímo na mikroskopický stolek, bez použití vakuové komory. Pozorování vzorku probíhá v reálném čase a rovněž není zapotřebí tzv. zvodivění povrchu součásti.
Mikroskop využívá laserový paprsek o vlnové délce 408 nm s optickými prvky uzpůsobenými pro činnost této vlnové délky tak, aby optimalizovala kvalitu zobrazení a omezila případné odchylky. Ovládací software poskytuje jednoduché, uživatelsky příjemné rozhraní a pokročilou analýzu obrazu. Velkou výhodou je možnost využít laserový paprsek společně s kontrastními mikroskopickými technikami,jako jsou světlé pole, temné pole, polarizované světlo a D. I. C. - interferenční kontrast, jak v režimu video - "živý" obraz -, tak i v režimu laserového konfokálního zobrazení. Tento nový konfokální laserový D. I. C. režim je zvláště užitečný pro zvýraznění jemných texturových změn v průběhu analýzy povrchů.
Lext zároveň jako první nabízí schopnost simultánního zobrazování vzorků ve třech rozměrech a ve skutečných barvách, tím, že v systémovém počítači kombinuje získané laserové 3D zobrazení s plnobarevným zobrazením ve světlém poli, což je užitečné při pozorování barevného vzorku, jako je např. vzorek CCD čipu.
Uvedená nová technologie se ideálně hodí pro výrobu komponentů s velmi malou tolerancí včetně MEMS (Micro Electro Mechanical System), automobilových součástek, keramiky, plastů a kovů. Pro účely zajištění jakosti nabízí analýzu drsnosti, měření výšky a objemovou analýzu. Schopnost systému Lext rovněž dobře poslouží při analýze poruch, kde lze snadno získat měření s vysokým rozlišením. Měření v režimu 2D je možné v rozsahu šířky od 1,5 mm do 1 ?m (1 zorné pole), což umožňuje geometrické analýzy součásti, tzn. měření vzdálenosti definovaných bodů, měření úhlů a průměrů. V 3D režimu se nabízí i měření výšky v rozsahu od 1 mm do 0,5 ?m. Díky tomu je možné prostorové měření povrchu plochy nebo objemu. Pokud je znám index lomu, je rovněž možné měření tloušťky transparentního povlaku. K dalším možnostem měření patří přesné určení drsnosti povrchu až do úrovně Rz 0,1 ?m, liniová i plošná analýza drsnosti. Vzhledem k použité technologii se samozřejmě jedná o nekontaktní a nedestruktivní pozorování.
Technologie Lext překračuje rámec konvenční mikroskopie a celý přístroj je vyvinut jako 3D metrologický nástroj. Tuhý stativ a speciální stolek minimalizuje přenos vibrací na řídicí jednotku a preparát. Malý diodový laser dodává systému přenosnost a nízké provozní náklady. Opakovatelnost měření je do 0,020 ?m (3 sigma) s opakovatelností osy Z do 0,052 ?m (3 sigma).
Běžné konfokální laserové rastrovací mikroskopy zpravidla získávají 3D zobrazení tak, že skládají mnohonásobná zobrazení ploch, získaná z rastrovacích komponentů jejich výšek, po pravidelných submikronových krocích. Lext naproti tomu používá inteligentní softwarovou funkci výpočtu ohnisek (CFO), která k vytvoření celé plochy vzorku vybírá pouze nejlepší ohniskové plochy. To nejen výpočetní operace velmi urychluje, ale rovněž zjišťuje nejlepší ohnisko pro každou jednotlivou vybranou plochu, což dává velmi kvalitní konečné zobrazení.
Tento nástroj nabízí nejen v metrologii nové možnosti kontroly materiálů a součástek s vysokou přesností měření v 3D, ale hodí se zejména pro nově vznikající aplikace v mikro- a nanotechnologickém odvětví.
Ing. Karel Jiřikovský
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Vydání #6
Kód článku: 50607
Datum: 15. 06. 2005
Rubrika: Trendy / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Přesné měření libovolného materiálu nebo povrchu

Společnost Keyence uvedla na trh řadu konfokálních snímačů polohy CL-3000 pro vysoce přesné měření na jakémkoliv materiálu nebo povrchu. Tyto vysoce kompaktní koaxiální laserové snímače polohy pomáhají s takovými úkoly, jako je zlepšování kvality, prevence dodávek nevyhovujících dílů a zvyšování objemu výroby.

Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Související články
Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Měřicí přístroje pro efektivní výrobu

Jestliže jsou nástroje přesně zaměřeny a seřízeny ještě před samotným obráběním mimo obráběcí stroj, lze následně zkrátit vedlejší neproduktivní časy na stroji a zvýšit tak celkovou efektivitu výroby. Přístroje pro měření a seřizování nástrojů mohou v samotném procesu třískového obrábění zajistit zvýšení produktivity až o 25 %, a to při velmi dobrém poměru cena/výkon. Úspěšné obrábění tedy vyžaduje nejen výkonné stroje, ale i přesně seřízené nástroje.

Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Měření energie je důležité ve všech oborech

Spotřeba a ve velké míře i kvalita energií je v poslední době stále více sledovanou veličinou. Měřicími systémy od přehledových měřičů spotřeby až po systémy, kde je měření, zobrazování, ukládání a grafické prezentování veličin integrováno do větších systémů lze získávat přehled o spotřebě kdykoli je to potřeba.

Průmysl 4.0 v měření aneb Kvalita 4.0

V souvislosti s postupující mírou digitalizace a automatizace výroby se často hovoří o Průmyslu 4.0 neboli čtvrté průmyslové revoluci. Tento trend se pochopitelně nevyhýbá ani oboru měření. Objevuje se dokonce nový pojem – Kvalita 4.0. Co si pod tím představit?

Vestavné přístroje pro měření v silnoproudé síti

Řadou vestavných přístrojů SIRAX se doplňují přístroje s vysokým výkonem SINEAX a završují tak portfolio v této oblasti. Přístroje série SIRAX se vyznačují základní funkčností převodníku elektrických veličin za dodržení velmi dobrého poměru cena/výkon. Přístroje BM1200 a BM1400 představují jednoduché a cenově výhodné monitory silnoproudé sítě. Pro vyšší stupeň vizualizace a komfortnější koncept obsluhy jsou vhodné multifunkční monitorovací přístroje, které byly označeny MM1200 a MM1400, jsou vybaveny TFT displejem a lze je na základě přehledného menu též konfigurovat.

Revoluční linka pro měření kvality

Je to takový český "americký sen". Začínal jako soustružník, dnes Miroslav Dušek vlastní strojírenskou firmu s mnohamilionovým obratem. Láska k poctivému řemeslu se u něj potkává s vynalézavostí, která ho nyní dovedla k vývoji revoluční linky pro měření kvality.

Ochrana provozních měřidel tlaku před mechanickým namáháním

Při měření tlaku v potrubních systémech a v nádobách se setkáváme s nepříznivými mechanickými vlivy, které mají původ v měřeném procesu. Jedná se o tlakové rázy, pulzace, otřesy či vibrace, a někdy také o přetížení nad rámec měřicího rozsahu přístroje. Pulzace tlaku v potrubí zpravidla pochází od čerpadel, případně od rotujících míchadel v nádobách. Tlakové rázy jsou způsobovány setrvačností sloupce kapaliny pohybující se v potrubí; na jejich vzniku se podílí i činnost ventilů a škrticích orgánů. Destruktivní účinky mohou mít i bubliny par a plynů v tekutině proudící přes ventily. Otřesy a vibrace jsou způsobovány zpravidla rotujícími částmi strojů, prouděním tekutin, pulzacemi a tlakovými rázy v potrubí. Tento článek si klade za cíl shrnout způsoby, jak lze tlakoměry před uvedenými vlivy ochránit.

Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

Měřím, měříš, měříme…na obráběcím stroji

V moderních výrobních systémech složených z CNC obráběcích strojů je měření a kontrola nástrojů pro preventivní zajištění kvality nepostradatelná. Změřená data nástrojů nebo změřené hodnoty obrobků jsou potom použity k automatickému výpočtu kompenzačních hodnot v probíhajícím výrobním procesu. Pomocí automatické kompenzace rozměrů nástrojů nebo případnou výměnou nástrojů zůstávají výsledky obrábění stabilní.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit