防止伤害在纳斯卡引擎使用立体显微镜

在2014年的夏天,雪佛兰NASCAR引擎生产商Earnhardt切尔德里斯的赛车(ECR)目睹了各种实例损坏活塞在发动机装配过程中。深划痕在活塞裙被发现后旋转装配测量活塞被耦合到各自的引擎汽缸。

工程师们发现比赛引擎性能和可靠性下降由于清洗过程的单个组件和组件在发动机生产。外国对象碎片micro-meter规模造成很深的划痕在活塞裙、破坏性的纳斯卡斯普林特杯系列的几套活塞。抓小锋利的毛刺加工形成土地通过专有的裙子涂层表面和得分到铝基板,使活塞无法使用。

解决方案

蔡司立体声Discovery.V20PlanApo年代0.63放大到95 x x的目标,则是用于执行上的初步调查损坏的活塞。使用立体发现。V20立体显微镜使工程师能够识别各种感兴趣的区域(roi)活塞裙。

roi测定一些较大的划痕区域内,有明确的终止妊娠的划痕在活塞长度。的宏观图像垂直裙子划痕呈现在图1中,表明划痕出现在活塞临时舞台的过程中,在活塞执行各自的缸孔的轴向移动。

图1所示。概述发动机活塞裙的形象损害

后夹具活塞在一个大型虎钳夹和定位在机动光学显微镜阶段,部分坐标的标定是AxioVision软件内完成的。三个相对平面活塞被加工特性,作为校准的基准标记。

其次是正常成像的roi和拯救他们作为.zvi格式文件,保存参数,包括坐标和放大航天飞机和找到一个独特的相关从蔡司显微镜的解决方案。

蔡司EVO MA25扫描电子显微镜(SEM)配备力量X Flash 6/30能量色散X射线(EDX)探测器和二次电子,高清晰度的后向散射电子(HDBSE)允许进一步分析roi无损。的阶段进入了SEM扫描电镜阶段使用AxioVision校准软件的三个参考功能。

.zvi的roi保存图像文件后被迅速召回将活塞在后续的扫描电镜分析的区域,最初确定的立体显微镜。

定位后的电子枪roi, HDBSE成像帮助确定嵌入外国粒子,由于敏感成分变化。yabo214原子光元素出现黑暗和更重的元素(图2)。

图2。HDBSE嵌入式的图像粒子,测量98µm x 44µm

外国粒子的构成以及周围的基质决定使用SEM谱探测器用于比较(图3yabo214和4)。使用元素的映射功能,EDX探测器进一步分析另一个粒子和周边地区,以此向投资者证实其根本不存在的氧化铝(图5和6)。

图3。EDX光谱的粒子和阿峰

图4。EDX光谱铝合金基体的比较

图5。SEM HDBSE图像分数马克大幅多方面的氧化铝粒子的终止(黄色区域)概述。(偏远地区碳浓郁的黑裙子涂料)。

图6。EDX映射的粒子和周边地区,艾尔& O配件粒子概要文件。

优势

以下是解决方案的优势:

• 航天飞机和发现之间的光和电子显微镜提供更快的部分导航roi和弥合差距进行了宏观和微观的分析
• 大室EVO MA25不需要分割一部分,节省时间和在其他情况下,良好的组件
• 光学显微镜和SEM图像的叠加也做,提供一个独特的分析视角
• 校准完成一部分功能作为基准标记与那些通常在相关样品持有人由于部分尺寸
• EDX定性和定量分析确定外物的组成,从而促进在源识别
• 多粒子成分分析决定启用快根来源

结论

的使用航天飞机和找到相关的显微镜减少时间,比传统的手动扫描电镜导航roi预定使用立体发现。V20。这段时间减少导致纠正措施的实施在生产环境中。

此外,EVO MA25类的使用扫描电镜及其大室可以处理在一个8“高度和一部分11”部分直径使整个4”的分析+直径活塞没有分割,节省约4560分钟ROI分析所需的切片。

在相对较低的放大,几个30 - 100µm嵌入粒子大小迅速确定了SEM,使用二次电子,然后HDBSE成像yabo214。HDBSE成像杰出的粒子的基本变化,活塞涂料和铝基板上,随后合格使用EDX和测量确定其成分。yabo214

这个数据被用来进一步研究发动机装配过程。工程师们发现污染的来源是Scotch-Brite垫组成的基地₂O₃磨料从事清洗引擎块。消除Scotch-Brite垫的使用导致了零发生,从而节省大量的时间和金钱。

这些信息已经采购,审核并改编自卡尔蔡司显微镜GmbH是一家提供的材料。亚博网站下载

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