Existuje mnoho situací, kdy se v různých průmyslových výrobních prostředích provádí analýza topografie struktury povrchu ocelových plechů. Při výrobě vozidel je například nutné kontrolovat kovové nebo polokovové brzdové destičky kvůli opotřebení třením nebo analyzovat klouzavost ocelových hřídelí motorů. Při výrobě transformátorových ocelí je třeba pečlivě kontrolovat orientaci zrn v blízkosti povrchu, aby byly minimalizovány ztráty jádra. Provedení tohoto postupu je rozhodující pro zlepšení energetické účinnosti a výkonu přenosu signálu v elektrických motorech a transformátorech. Vývoj povrchových úprav ocelí a speciálních povrchových povlaků napříč celou řadou odvětví se rovněž odvíjí od analýzy povrchu pro zajištění jakosti.
Topografie povrchu ocelových plechů je komplexní a může být velmi odlišná, přičemž oblasti vzorků se často měří v submikrometrech. Tento typ oblasti lze pomocí metalurgického mikroskopu jen těžko pozorovat a navíc pomocí něj nelze provádět kvantitativní analýzu hloubky povrchu. Laserový skenovací digitální mikroskop LEXT® OLS4100 od společnosti Olympus nabízí efektivnější možnosti pozorování a analýzy pro práci se vzorky ocelových plechů při vysokých přiblíženích.
Analýza korozního poškození
Kromě vzorků ocelových plechů, u kterých došlo k opotřebení třením nebo vodivostí v průmyslových prostředích, je u ocelových vzorků často rovněž nezbytné vyhodnocovat efekty působení okolního prostředí, vody nebo jiných kapalin. V takovém případě je míra korozního poškození analyzována při vysokém přiblížení – buď po provedení zkušební metody kombinovaným cyklem, při které je použito zkušební zařízení kombinovaného cyklu pro vytvoření kontrolovaných podmínek prostředí působení sucha, mokra a slané vody, nebo zkušební metody venkovní expozice, při které je ocelový vzorek ponechán ve venkovním prostředí společně s ostatními typy ocelových plechů, kde jsou vystaveny odlišným přirozeným podmínkám prostředí.
Za účelem přesného vyhodnocení míry korozního poškození se měří hloubka mezi povrchem a nejhlubším místem koroze, přičemž lehká koroze se měří na submikronové úrovni. U ocelových plechů se rozlišují čtyři základní typy korozního poškození:
 |
|
Čtyři typy korozního poškození ocelových plechů.
|
Lehké korozní poškození ocelových plechů lze pomocí metalurgického mikroskopu pozorovat a analyzovat jen velmi obtížně. Laserový skenovací mikroskop OLS4100 poskytuje všechna data potřebná k efektivnímu měření a pochopení lehkého i silného korozního poškození vzorků v různých podmínkách prostředí používání a expozice. Tyto snímky korozního poškození ocelových plechů byly pořízeny mikroskopem OLS4100:
 |
 |
|
Topografické vlastnosti slabé koroze byly vizualizovány při vysokém přiblížení.
|
 |
 |
|
Silné korozní poškození – pro pochopení tvaru struktury silného korozního poškození je často nezbytné použít funkcí skládání obrazu.
|
Analýza vzorku: drsnost ocelového plechu
V okamžiku, kdy výrobce vozidel potřeboval, aby jeho dodavatel oceli změřil drsnost povrchu ocelového plochu při vysokém rozlišení, byl využit mikroskop OLS4100, který nabízí jak vysoké rozlišení, tak schopnost přesně změřit drsnost povrchu. Na následujících obrázcích jsou srovnána měření drsnosti ocelového plechu provedená pomocí mikroskopu OLS4100 a přístrojem pro kontaktní měření drsnosti povrchu:
 |
 |
Analýza vzorku: morfologie povrchu transformátorové oceli
Transformátorová ocel obsahuje cca 3 % křemíku, který se přidává za účelem vylepšení magnetických vlastností oceli. Vzhledem k tomu, že elektrické transformátory využívají pro transformaci napětí magnetický výkon, je transformátorová ocel často používána v železných jádrech a cívkách transformátorů právě za účelem zvýšení magnetického výkonu. Kvalita transformátorových plechů přímo ovlivňuje energetické úspory a spotřebu CO2.
 |
Když se na povrchu transformátorové oceli objeví trhlina, dojde k negativnímu ovlivnění jejích magnetických vlastností. Čím je trhlina širší, tím jsou potenciální ztráty jádra vyšší. Při analýze ztrát jádra je nezbytné tyto malé povrchové trhliny přesně změřit, aby bylo možné stanovit souvislost mezi hloubkou trhliny a ztrátami jádra. Snížení ztrát jádra je rozhodující pro zvýšení energetické účinnosti a zajištění lepšího výkonu přenosu signálu.
Chcete-li změřit trhlinu hlubokou 20 µm, musí být přesnost měření pro zaručení spolehlivých výsledků přibližně 1–2 µm. Mikroskop OLS4100 dokáže tyto trhliny změřit s přesností pod 1 µm. Kromě toho může obsluha pomocí mikroskopu OLS4100 pořídit 3D snímky během 30 sekund, čímž je zajištěno snížení času kontroly a úspora času pro další analýzy.
 |
 |
Analýza vzorku: povrchová úprava a vývoj povlaků
Za účelem zlepšení korozní stability, vylepšení ocelových plechů o zvláštní vlastnosti a vylepšení vzhledu ocelových součástí dochází k pravidelnému vývoji nových povrchových úprav ocelí a povrchových povlaků. Při tomto vývojovém procesu je prováděna analýza drsnosti povrchových plechů, neboť souvisí s funkčností těchto povrchových úprav a povlaků. Pomocí mikroskopu OLS4100 lze důkladně pozorovat a analyzovat celou řadu součástí s povrchovými úpravami a povlaky ve vztahu k drsnosti povrchu – svrchní povlaky, podkladové vrstvy, chemické povlaky, slitiny a samotné ocelové plechy.
 |
|
Drsnost ocelového plechu přímo souvisí s funkčností povrchových úprav a povlaků.
|
Shrnutí
Ať už konfokální laserový skenovací mikroskop Olympus LEXT OLS4100 použijete pro analýzu korozního poškození ocelových plechů, analýzu opotřebení třením, drsnosti povrchu, nebo ztrát jádra, nabídne vám vždy vysokou efektivitu pozorování a umožní analýzu na submikronové úrovni. Obsluha dokáže pořídit 3D snímky s vysokým rozlišením během 30 sekund, čímž dochází ke zkrácení doby používání individuálními uživateli a zvýšení celkové efektivity kontroly. Mezi průmyslová odvětví, která představují ideální prostředí pro analýzu povrchu ocelových plechů pomocí mikroskopu OLS4100, patří automobilový průmysl, výroba energie, povrchové úpravy a vývoj povlaků, letecký průmysl, obranné technologie a výroba.
