验证滚珠轴承的技术清洁度

要使组件在成品中正确执行，必须在技术上保持清洁。因此，能够评估组件的清洁度在任何生产机械设备（例如汽车行业）的行业中都很重要。

必须干净的组件的一个经典示例球轴承，滚珠轴承在使用旋转轴的系统中起着关键作用。轴承是精确制造的，通常只能显示单元之间的较小差异。在许多应用中，甚至5μM的尺寸变化可能会导致零件故障，因此，粒子污染也可能是有问题的。

在最坏的情况下，粒子污染可能会导致损坏或故障，但是即使不是这种灾难性的，它们仍然可以通过降低扭矩，阻止机器平稳运行，或者它们会影响机器寿命，从而导致效率低下。因此，重要的是，在整个制造过程中，必须坚持高水平的清洁度，以提供优质的产品。

残留颗粒可以由周围环yabo214境或组装和制造过程本身引入。为了确定粒子水平是否位于允许的极限内，并确定颗粒起源于何处，必须知道粒子的形状和组成。yabo214

常规光学显微镜已用于计数和测量颗粒。yabo214但是，这是一个漫长的过程，它限制了可以计数的颗粒体积，并且不提供有关颗粒组成的任何信息。yabo214

使用EDS（能量分散X射线光谱法）的SEM（扫描电子显微镜）允许计数以更细的比例进行，并且可以收集有关颗粒性质的信息。yabo214此外，此过程可以完全自动化。

AztecClean是aztecfeature旨在按照符合VDA19和ISO 16232的国际标准进行技术清洁分析。本文探讨了使用AztecClean来评估滚珠轴承制造的清洁度的示例。

示例：深处凹槽滚珠轴承制造中的技术清洁度

深凹槽滚珠轴承是最常用的滚珠轴承类型。它们用于高速机床，汽车和航空航天以及医疗和牙科设备的应用中。app亚博体育

样品制备

通过洗涤已知的成品量以去除任何相关颗粒来制备样品。yabo214使用膜过滤器收yabo214集这些颗粒，然后将其安装到样品存根中，并涂有碳，以减少在SEM梁下方的滤光片充电的机会。

检测颗粒和EDS分析yabo214

SEM的反向散射电子（BSE）检测器用于对样品进行成像。由于该相的密度用于在BSE图像中产生对比度，因此是定位颗粒的理想方法。yabo214由于存在的大多数粒子包含密集元素，它们看起来比背yabo214景滤波器的材料更明亮（图1）。

图1。BSE图像显示了滤波器上的颗粒。yabo214

使用单个灰色阈值将确定的颗粒与黑暗背景区分开，并使用此信息来确定应该在哪里进行EDS测量。yabo214自动测量所鉴定的所有颗粒的形状，并将这些数据与以下yabo21420 kV EDS分析中的化学数据结合使用。在其中显示了几个粒子的视野的一个示例yabo214图2。

图2。（a）符合yabo214检测标准的粒子被检测到并涂色。（b）从20 kV的硅酸盐粒子中获得的典型光谱。

自动化区域分析

在几个视野上自动分析了整个滤波器样品，所有数据合并为一组。该数据是在大于506毫米的总圆形区域上收集的²（D = 12.7毫米），分辨率为1.15 µm。总共确定并实时鉴定并分析了31,249个颗粒。yabo214

通过每个字段的结果组合成单个数据集，将自动分析整个过滤器。本文显示的数据是在超过506 mm的总圆面积上获得的²（直径为12.7毫米）的像素分辨率为1.15 µm。实时检测并分析yabo21431249个颗粒（图3）。

图3。整个过滤器的蒙特图像显示了检测到的颗粒。yabo214

分类和报告

在收集EDS数据期间，使用专门的技术清洁度分类方案对其进行了量化和分类（图4）。

图4。分类总计和颜色键，用于整个过滤器分析。

表格1。该样品的技术清洁结果子集报告给了ISO16232和VDA 19所定义的尺寸箱。

无法与BSE分开的特征分离

在准备这种类型的样品时，在完美的情况下，它们会显示在样品表面上的分布，没有接触或彼此重叠。yabo214在这些完美的情况下，可以设置对比度和亮度，以确保可以单独观察和分析所有粒子。yabo214

实际上，大多数样品不是理想的，并且会有一些粒子触摸或重叠。yabo214此外，不同的阶段可能具有相似的灰度水平，因此很难在此基础上分离它们。

另外，可能是，当对比度和亮度设置为一组粒子时，另一组就会饱和。yabo214一个例子显示在数字。5a。在此示例中，BSE使它看起来好像存在一个粒子，并且不可能确定是否确实是这种情况，或者它是否是几个粒子的聚集。yabo214

图5。一个饱和粒子 - 从BSE图像（a）出现，当一个粒子实际上是一个粒子时，当它被映射并使用功能相（b）时，有两个粒子。

AZTEC功能相可以为此问题提供答案。仅在突出显示的灰度区域内的EDS地图收集节省了分析时间（与整个样本的运行ED相反），并且使用相识别算法来识别EDS特征。

通过使用功能相分析图5A中心的粒子，可以确定粒子内的两个相（钢和硅酸盐），如图5B所示。如果没有功能，这些信息将会丢失。

结论

Aztecclean是一个非常有用的系统，可快速准确地确定样品在技术上的清洁程度。可以在高吞吐量上使用大面积EDS检测器，以提供每个粒子的形状和化学信息。

这意味着提供了有关遵守国际技术清洁标准的样本的全面数据。

使用预选设置的专用分类方法的使用使数据符合所需的标准。此外，AztecClean中的功能相工具允许分离使用常规技术很难区分的相。

该信息已从牛津仪器纳米分析提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载

有关此消息来源的更多信息，请访问牛津仪器纳米分析。