3D光学显微镜的钻头表征

Bruker的NPFLEX 3D光学显微镜正在其钻头生产中用于产品质量控制和研发目的。

在行业中众所周知，关键工具表面的表面粗糙度会影响工具的最终有效性。该公司正在寻求一种能够方便，定量和反复测量表面粗糙度的解决方案。

挑战

以前，该公司使用3D立体声显微镜以不同的角度对钻头进行成像，进行简单的图像分析以查找金属毛刺和对钻头造成的损坏。

这种方法非常依赖用户，容易受到主观用户分析和多样的组件定位。表面粗糙度及其对生产级产品质量的影响仍然模棱两可。

此外，由于这些变量和缺乏量规能力，该公司发现很难将新数据与以前的测量进行比较。从末端的角度来定位较大的样品或捕获钻头的图像是较小的光学显微镜的挑战。

布鲁克的解决方案

图1。NPFLEX 3D光学显微镜。

布鲁克（Bruker）的NPFLEX 3D光学显微镜用一个大型龙门解决了这个问题，该问题可以容纳1英尺的立方体组件，重达150磅（图1）。该系统允许方便的组件加载和操作。

通过优化的长期工作距离目标，NPFLEX可以将要聚焦在与物镜33mm的距离上成像的组件（图2）。这促进了具有复杂几何形状的组件的成像。

图2。钻头。

长期工作距离和缓解崩溃设备的组合提供了很大的错误幅度，并避免了目标崩溃，从而使NPFLEX操作员友好。

借助这些功能，NPFLEX可以从均匀的角度对几个钻头进行可重复的多次测量。度量表面尺寸数据很容易传递到标准报告中（图3和4）。这为公司提供了客观的度量测量能力，可以随时间进行比较。

图3。新的钻头脱离生产线。

NPFLEX最大程度地减少了用户依赖的问题，从而使制造商可以专注于其计量问题而不是计量过程。

他们配置了一个测试制度，以确定参数以确定生产在指定的参数范围内。

图4。相同的钻头钻井序列摩擦学测试。

NPFLEX 3D光学显微镜分析

NPFLEX使工具制造商的研发小组能够使用该仪器进行全面的材料和摩擦学分析。

对高速钢钻头进行了研究，用于钻孔氧化铝板。数据是从钻头的三个不同区域获取的（图5）。

图5。图像显示了各种钻头的数据收集点（头部，前表和内部表面）。

从结果来看，在曲率和边缘质量的半径中未观察到变化，但是在某些使用量后，轴承比和STR参数发生了变化（图6）。这表明，尽管使用钻头的使用最初使表面平滑（图3和4），但它们的延长使用导致平滑性降低。

获得的图像说明了在长时间测试期间重新沉积的重新沉积（图6）。延长的用法使钻头材料移位，从而导致表面粗糙。

图6。钻头的表面纹理分析随使用量增加。

此外，在使用前后，对几个材料或涂层不同的钻头进行了跨物质分析。亚博网站下载所用的钻头是高速钢（HSS），钛碳耐二钛（TICN），钛合金（TIN）涂层钻头和碳化硅碳化物纳米复合钻头。

这些位获得的后使用结果如图7所示，表明碳化物碳化物复合钻头在使用后经历了最低材料重新沉积的水平。

图7。钻头的跨物质表征后底线测试。

结论

NPFLEX 3D光学显微镜的方便和用户友好性与关键的测量能力结合使用，促进了这家大型工具制造商，以分析钻头的性能，经济上提高工具质量并提高其市场速度。

该信息已从布鲁克·纳米（Bruker Nano）表面提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载

有关此消息来源的更多信息，请访问布鲁克纳米表面。