In vari settori dell'industria, una condizione necessaria per lo sviluppo e la produzione di prodotti in metallo è uno studio completo della loro microstruttura. Nelle diverse fasi della produzione, i tecnologi studiano le caratteristiche di materie prime, grezzi, parti e prodotti finali, il che ci consente di migliorare con successo le proprietà dei materiali e rilevare i difetti in modo tempestivo. Negli ultimi anni, i compiti di tali studi sono sempre più affidati alla tecnologia ottica e, in particolare, al microscopio metallografico, che viene utilizzato per studiare oggetti opachi in superfici riflesse.
Assegnazione del dispositivo
Per la maggior parte, tali dispositivi vengono utilizzati in aree che implicano l'esecuzione di determinate operazioni con i metalli. In particolare sono utilizzati da geologi, archeologi, metallurgisti e specialisti di vari campi.strumentazione ed elettronica, dove l'analisi accurata dei conduttori è importante. Quali informazioni fornisce un microscopio per gli studi metallografici? Questo dispositivo consente alla luce riflessa di formare una configurazione strutturale del posizionamento dei grani di materiale, di fissare la presenza di particelle estranee in essa, di determinare le caratteristiche dello strato superficiale, ecc. Dal punto di vista della difettologia e non distruttiva test, questa è un'informazione estremamente importante che dà un'idea dei difetti nei minimi dettagli esterni sui parametri dimensionali, sulla struttura cristallina e persino su alcune proprietà chimiche. Ad esempio, questo metodo di analisi rivela i gusci più piccoli, le crepe, la mancanza di penetrazione e altri difetti.
Progettazione dell'apparato
Il dispositivo base del dispositivo è composto da tre parti, che includono il modulo di illuminazione, l'unità centrale e il tavolo. La parte di illuminazione è una lampada o una lanterna, che è fissata su una staffa girevole regolabile e dispone anche di una propria fonte di energia. La stessa parte del microscopio metallografico comprende un gruppo di filtri luminosi con colori diversi. Quanto al blocco centrale, ospita contemporaneamente più componenti funzionali, tra cui un sistema ottico a prisma, un tubo illuminante, tavoli porta oggetti, meccanismi di regolazione, attacchi oculari e mezzi ausiliari per organizzare le operazioni tecniche in corso d'opera. Tutta l'infrastruttura di cui sopra è posizionata su una base di supporto: un tavolo da microscopio, checontiene un banco ottico e vari cassetti con armadi in cui sono riposti gli accessori dell'apparecchio.
Principio di funzionamento
Il compito principale del dispositivo è elaborare i parametri della radiazione riflessa dalla superficie dell'oggetto. Per questo viene utilizzato il suddetto sistema ottico, che cattura i minimi cambiamenti nel diaframma di apertura sullo sfondo della regolazione dei parametri di illuminazione dell'oggetto. In un certo senso, il fattore di lavoro della misurazione è il percorso dei raggi, che si manifesta in modo diverso nei campi chiari e scuri. Ad esempio, quando si studia in un campo luminoso, i raggi provenienti dalla lampada passano attraverso i diaframmi (campo e apertura) e sono diretti alla lastra riflettente. Quest'ultimo, a sua volta, riflette le caratteristiche della struttura in studio, trasferendo parzialmente la luce al prodotto target con l'ausilio di una lente.
Quando si osservano oggetti in un campo oscuro, un microscopio metallografico ottico interagisce con una superficie riflettente a specchio parabolico, un diaframma anulare e una lente pieghevole. I fasci estremi di radiazione, bypassando il diaframma, sono diretti allo specchio anulare, coprendo la lastra con il riflettore. Da questo momento in poi, lo specchio inizia a riflettere la luce sul condensatore, reindirizzando i raggi nel piano dell'oggetto. L'immagine verrà formata in base alle caratteristiche dei raggi riflessi che sono passati attraverso l'obiettivo ed sono entrati nel tubo ottico.
Specifiche del microscopio metallografico
Il processo di lavoro del dispositivo è caratterizzato da due gruppi di parametri: questi sono gli indicatori dell'obiettivo eoculare. I principali parametri operativi dell'obiettivo sono:
- Rapporto di ingrandimento - da 11x a 30x in condizioni di campo chiaro e da 30x a 90x negli studi in campo oscuro.
- Apertura numerica - da 0,17 a 1,3.
- Lunghezza focale – da 2,4 a 23 mm in media.
- Distanza libera - da 0,13 a 5,4 mm.
Nel caso dell'oculare di un microscopio metallografico, ci sono due caratteristiche chiave da evidenziare:
- Lunghezza focale - da 12 a 83 mm.
- Campo visivo lineare - da 8 a 20 mm.
Istruzioni per l'uso
Prima di utilizzare lo strumento, è necessario regolare il telaio o la piattaforma di lavoro della struttura, aprire il diaframma di apertura, regolare gli elementi di fissaggio meccanici e spostare il collettore di analisi verso la lampada. Se viene utilizzato un microscopio metallografico portatile, il software aiuterà a ottenere la combinazione ottimale di impostazioni dell'oculare e dell'obiettivo, poiché i modelli portatili del dispositivo prevedono la possibilità di connettersi a postazioni informatiche direttamente in laboratorio. In un modo o nell' altro, prima di iniziare il lavoro, si consiglia di impostare la scala di ingrandimento nell'intervallo da 500 a 1000 aperture. Si passa poi ai filtri ottici, che vengono selezionati in base alle caratteristiche delle lenti acromatiche. In questo caso, la soluzione universale sarà una correzione per i mezzitoni della parte visibile. Solo un filtro luce giallo-verde non è combinato con gli apocromatici. Dopo l'impostazione, il processo iniziaelaborazione ottica dei dati dell'immagine formata, i cui materiali grafici vengono successivamente inviati per la decodifica in base alle attività di analisi.
Conclusione
La tecnologia della ricerca metallografica ha una specializzazione piuttosto ristretta, che non riduce il grande valore di questo metodo di studio delle superfici. Per incontrare i consumatori sotto forma di imprese industriali con i loro laboratori, gli stessi sviluppatori del dispositivo vanno migliorandone le prestazioni. Ad esempio, il microscopio metallografico domestico METAM-P1 che costa circa 13 mila rubli. ricco di attrezzature e la presenza di moderne caratteristiche high-tech. Basti notare che è dotato di serie di obiettivi planacromatici e oculari compensatori ad ampio spettro ottico. E questa è solo la versione base di una delle famiglie di microscopi metallografici aggregati di nuova generazione.
