在芯硬度深度(CHD)测量中,样品处理的效率可以通过增加自动化来提高。本文旨在强调半自动制样方法与经典制样方法相比的优越性。
通过对汽车工业典型热处理零件的分析,证明了自动化硬度测试的有效制备方法和节省的时间。
Planarmet 300和Ecomet Automet 300捆
研磨抛光过程
利用PlanarMet 300平面磨床和EcoMet AutoMet 300抛光机进行夹紧、研磨和抛光三步工艺,制备10个装样。
图1所示。抛光工艺步骤:夹紧,研磨和抛光
传统手工方法的准备时间为26分钟,操作时间为26分钟。半自动方法的准备时间为10分钟,操作时间为3.30分钟。然而,更新后的方法只需要8分钟,操作时间为3.30分钟。这突出表明优化的方法可以节省资金和时间,提高实验室的产量和质量,同时保持安全标准。
表格1。PlanarMet 300和Ecomet / Automet 300抛光参数
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表面 |
磨料 |
中央力 (6)标本 |
时间 (分:秒) |
滚筒速度 (转) |
头速度 (转) |
旋转 (转) |
PlanarMet 300 |
1 |
铝轮 |
120年勇气 |
180牛 |
00:30 |
固定 |
One hundred. |
>> |
EComet自动汽车300. |
1 |
Hercules s / Ultrapad |
9μmmetadi至高无上的 |
180牛 |
04:00 |
200. |
60 |
>> |
2 |
MicroFloc / VerduTex |
3µm Metadi Supreme |
180牛 |
03:00 |
200. |
60 |
>> |
注意:抛光布选择取决于所需的分析类型:
- 用于9µm的布料选择。对于标准热处理零件,Hercules S是首选的快速和强大的行动,并在热处理零件上使用超软布脆性白色后发现氮化部件或未安装的样品抛光应用。
- 对于3微米的布选择,Verdutex优选优异的平坦度和快速损伤,但3μm的残余划痕可能是显而易见的,并且有助于在硬度测量过程中获得正确的焦点。对于自由耐刮擦表面,微氟布是微观结构分析的优选表面。
表2。抛光方法的比较
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传统的手工方式 得到6个样本 一个接一个 |
半自动方式 得到6个样本 同时完成 |
更新方式 得到6个样本 同时完成 |
加载样品上 辏力夹 |
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2:00 |
2:00 |
删除切割文物 |
P120三点 |
P120 1:00 |
铝轮 120年勇气五点 |
得到平坦的样品 |
P320三点 |
P320一点 |
清洁样品 |
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0:30 |
0:30 |
以完整性获取样品 |
P600 / P1200 6:00 |
钻石9µm五点 |
钻石9μm4:00 |
清洁样品 |
02:00 |
0:30 |
0:30 |
得到抛光面 |
钻石3µm 10:00 |
金刚石3µm 3:00 |
金刚石3µm 3:00 |
清洁样品 |
02:00 |
0:30 |
0:30 |
准备时间 |
26:00 |
10:00 |
08:00 |
操作员时间 |
26:00 |
03:30 |
03:30 |
在所有步骤中都需要操作员交互
图片来源:比勒
由于PlanarMet 300的高库存/材料去除率和最终的表面光洁度,该方法允许高样品吞吐量,同时最小化操作时间。该方法也适用于制备未安装的介质到具有高质量光洁度和平整度的较大样品。
表3。质量一致性
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传统的手工 的方式 |
半自动 的方式 |
最新的 的方式 |
典型的表面 质量 每个方法 |
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注释 |
在抛光边缘 边缘四舍五入 影响焦点问题 在冠心病或 脱碳检查 |
留下深沉 划伤了 边的大 卸载样品 会影响 精度 冠心病的测量 |
完美的平面度和 无划痕的表面 对两种冠心病都是理想的 和微观结构分析 |
研磨台阶厚度 6个样品的去除率 |
0,05毫米/分钟 |
0,15毫米/分钟 |
0,3 - 0,5毫米/分钟- 取决于所需的 切削量水平 |
保留边缘, 平面度、质量 |
可怜的 |
平均 |
很好 |
运营商的依赖 |
100% |
40% |
20% |
安全 |
可怜的 |
很好 |
很好 |
传统的手工方法会导致样品边缘过度打磨,导致边缘圆滑,导致在粗略的金相检查或整个表面硬度深度(CHD)或脱碳检查中聚焦问题。这种方法100%依赖于操作人员,安全性较差。
半自动方法会在较大的未安装样品的边缘产生深深的划痕。这些划痕会改变CHD测量精度;然而,这种方法只有40%的操作依赖,并有一个非常好的安全水平。
通过优化的3步程序,所生产的样品无缺陷,具有良好的边缘平整度,为微观结构和CHD分析提供了完美的表面。与其他方法相比,边缘保持、平整度和质量都非常好。它也只需要20%的操作员依赖,具有很高的安全水平。
硬度控制,使用Diamet Automation节省资源时间
实验室的情况
该示例旨在突出热处理的汽车轴所需的苛刻CHD测量控制。轴的测试涉及在轴周围的0,120和240度下分开样品。然后如前所述安装这些和半自动制备。然后在含有12个缩进点的每个样品上的8种不同的位点在8种不同的位点中选择CHD控制测量值(每个样品的总共96个缩进)。为了测试六个样品,总共需要576个凹口,用于手动或半自动硬度试验机会是痛苦的缓慢
自动化过程
将抛光的样品固定在磁性样品保持器上,然后固定在磁性样品保持器上,然后是其中一个样品的轮廓扫描并作为模板储存在模板中。由于剩余的6个样本具有类似的几何形状,因此保存的模板然后自动叠加在轮廓扫描上,并且软件自动改变轮廓以与样品匹配,而不管如何将其放置在磁力架上。8个位置/站点和它们相应的12个凹部瞬间固定。
图2。显示用于多个样品测试的6样品夹具夹紧夹具
图片来源:比勒
这种赋值要求标准系统内的操作符花费大量时间,并且有很大的出错可能性。在汽车和航空航天领域,改进的DiaMet模板功能是各种热处理控制过程的基础。使用比勒硬度自动化软件可以节省大量的时间,该软件的功能是吸收模板和Auto-Snap功能,以瞬间放置待测试的站点,在每个单独的站点有几个缩进点。
Auto Snap功能可以自动调整每个位置/地点,将它们定位到样品的边缘,在高放大率,以最大限度地提高精度。所有的压痕、自动聚焦和测量都由DiaMet自动完成。测量的缩进也被保存起来,以便稍后进行重新验证。这对以后的调整和确保准确性很有用。
图3。(a)示出了在更高倍率下的样本上的位置放置的自动捕捉和验证,并且(b)示出了存在的节省的高放大率缩进,包括放大窗口,如果需要,可以进行微调
图片来源:比勒
该软件还包含一个图形显示,可以即时绘制各种位置/站点,以检查一致性并关注交叉点。这些交叉点是表面硬度水平低于预先调整的最小值的位置。箱子的深度距离在这些点上也显示在推车上。如果它们符合特定组件的容忍度,就可以进行验证。
图4。在直径内显示一个图表,直观地显示从8个位置突出交叉点(红线)硬度低于预设最小值
您的储蓄vs手动和半自动过程
3样品 |
手动操作 |
半自动 |
自动灯泡 新功能 |
全球过程时间 |
1.5天 |
5 h |
2小时30 |
人力 |
1.5天 |
2小时30 |
30分钟 |
投资回报
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手动操作 |
半自动 |
自动灯泡 新功能 |
ROI(比例) |
1 |
1/15 |
1/72 |
结论
在进行最终抛光阶段之前,平面研磨机用于半自动样品制备,用于快速初始库存,并为完整性处理提供最佳表面,在进行最终抛光阶段之前。总体而言,此过程开发更快的3步过程,以便为整个过程和运营商节省时间。
硬度测试由Diamet控制的自动化技术进行,这显着降低了执行硬度检查的时间。这显着减少到一整天的几个小时。这表明使用这种自动化过程有重大的投资回报措施,以分析案例硬化深度。具体而言,在需要高吞吐量的实验室中进行质量控制的高吞吐量,该过程可以证明至关重要。此过程非常简单且准确,只需单击一下即可获取报告和图形。
这些信息已经从比勒提供的材料中获得、审查和改编。亚博网站下载
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