اختبار المواد والتحقيق فيها

يتم إجراء تحليل الأعطال عن طريق الفحص المنهجي للمكونات واختبارها وتحليلها لتحديد سبب وتسلسل الأحداث التي تؤدي إلى فشل المنتج. يمكن أن يختلف هذا الاختبار المتخصص بشكل كبير حسب النتيجة التي يتم التوصل إليها. تتضمن هذه العملية عادةً الخطوات التالية:

1. جمع المعلومات حول المكون وتطبيقه وتاريخه
2. فحص بصري مفصل
3. توثيق بالصور للمكونات والأدلة المرئية
4. اختبار غير مدمر
5. فحص مجسمة منخفضة التكبير أو التصوير 3D
6. الفحص المجهري الإلكتروني الماسح عالي التكبير (SEM)
7. مطياف التحليل العنصري / SEM
8. تقسيم العينة للتحليل المجهري للمعادن
9. علم المعادن
10. اختبار الصلابة
11. التحليل الكيميائي
12. الاختبارات الميكانيكية
13. استعراض مفصل للأدلة والبيانات
14. صياغة استنتاج ورأي مهني
15. التقرير المشترك للنتائج والتوصيات التي توصلنا إليها

التآكل هو ظاهرة تفاعل كيميائي يؤدي إلى تدهور المواد ويمكن أن يؤدي إلى أعطال خطيرة أو كارثية. هندسة التحقيق في التآكل هي عملية جمع عينات فشل التآكل وتحليلها لتحديد المصدر (السبب الجذري) وشدة التآكل. وبالاستفادة من هذه التحليلات، نقدم آراء الخبراء وتوصيات لمعالجة التآكل والوقاية منه.

يتخصص فريق Rimkus لاختبار المواد والتحقيق في هندسة التحقيق في التآكل والتقنيات التحليلية المستخدمة لتحديد آليات التآكل. لدينا الخبرة اللازمة للتوصية بالسبائك أو الطلاءات الأكثر مقاومة للتآكل لتطبيق أو بيئة معينة لمنع مشاكل التآكل المتكررة. يمكن لنظام مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS) الخاص بنا تحليل رواسب التآكل لتحديد العامل المسبب للتآكل. كما أننا نمتلك الخبرة والقدرات اللازمة لتقديم اختبار الضباب الملحي المعجل واختبارات التآكل الأخرى لتحديد مدى ملاءمة المواد والطلاءات لبيئات معينة.

هناك حاجة إلى قدر كبير من الهندسة المعدنية لإنتاج لحامات سليمة بنجاح في التطبيقات الميكانيكية والهيكلية.

يمكننا توفير اختبار تأهيل اللحام وإجراءات اللحام لضمان الامتثال لمجموعة واسعة من المواصفات الصناعية مثل تلك التي وضعتها جمعية اللحام الأمريكية (AWS) والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME).

نقوم بإجراء اختبارات اللحام لتقييم السلامة والمتانة والهشاشة والصلابة وغيرها من خصائص اللحامات قبل بدء الإنتاج. كما يقوم فريقنا أيضًا في كثير من الأحيان بالتحقيق في حالات فشل اللحام لتحديد السبب الجذري للكسر أو تدهور اللحام في الميدان.

مؤهلات اللحام وإجراءات اللحام:

• اختبار الانحناء
• اختبار تأثير شاربي (CVN)
• فلورسنت صبغ المخترق
• الفحص البصري
• اختبار الحفر الكلي
• قوة الشد

يمكن لمجهرنا الإلكتروني الماسح الضوئي (SEM)، مع إضافة مطياف الأشعة السينية المشتت للطاقة (EDS)، فحص العينات وتحليلها بمعدلات تكبير تتراوح عادةً من 5X إلى 20,000X. باستخدام أحدث مجهر إلكتروني ماسح ضوئي متطور لدينا، يمكن لخبرائنا تحليل كل شيء بدءًا من البنية المجهرية وسطح الكسر إلى نواتج التآكل والتنقر والشوائب داخل المادة.

يمكن أن تكشف طبوغرافيا سطح الكسر التي يتم الكشف عنها عند زيادة التكبير عن كمية هائلة من المعلومات:

• نوع الإجهاد (الشد ، القص ، الالتواء)
• طريقة الكسر (الدكتايل ، الهشة ، التعب ، الحمل الزائد)
• اتجاه انتشار الكسر
• مساحة وآلية بدء الكسر
• التلوث داخل البنية المجهرية
• التحليل الأولي لمنتجات التآكل والرواسب
• تكوين عنصري لأجزاء صغيرة جدا
• العوامل المتعلقة بالتصنيع أو الإصلاح التي تساهم في الفشل
• عوامل أخرى تتعلق بسبب الفشل

يحتوي مختبر Rimkus لاختبار المواد والتحقيق فيها على نظامين تجاريين من أنظمة SEM/EDS التجارية المخصصة حصرياً لتحليل المواد والتحقيقات في التآكل.

يستخدم خبراء Rimkus لاختبار المواد والتحقيق فيها مجموعة متنوعة من تقنيات الاختبار غير المتلفة، بما في ذلك:

• التحليل الطيفي المشتت للطاقة (EDS)
  • المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)
• عالية الدقة 3D سطح الشخصي
  • قياسات الملف الشخصي 3D
  • الانتهاء من السطح / خشونة
• اختبار اختراق السائل (PT)
  • يتم استخدام أنواع مختلفة من طرق PT السائلة للكشف عن عيوب المواد المفتوحة على السطح أو للكشف عن الشقوق السطحية المفتوحة. يتم استخدام الصبغة الحمراء أو مخترقات الفلورسنت بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المطورين الرطبين والجافين.
• فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI)
  • عملية للكشف عن الانقطاعات السطحية والضحلة تحت السطحية في المواد المغناطيسية الحديدية
• صلابة محمولة
  • روكويل ، برينل ، لياب
• الفحص البصري والتكبير المنخفض
• مطياف الأشعة السينية المحمول (XRF)

علم المعادن هو دراسة البنى المجهرية للمواد المعدنية. تعتمد خصائص المادة وأدائها في تطبيق معين على بنيتها المجهرية. تستخدم Rimkus أنواعاً عديدة من المجاهر الضوئية والرقمية عالية الدقة والتكبير أثناء عملية الفحص المعدني.

تساعد تحاليل البنية المجهرية في العينات المقطعية في تحديد خصائص المواد، وانتشار الكسر، وشكل تنقر التآكل، والمعالجة الحرارية، وجودة وسماكة الطلاء والطلاء، وحجم الحبيبات وتلف الحرارة الزائدة، والتلوث المادي، وخصائص الخلل، وجودة اللحام، وعيوب تصميم التصنيع، وآليات الخلل.

يتمتع فريق Rimkus لاختبار وفحص المواد بتدريب ومعرفة متقدمة في إجراءات/عمليات إعداد فحص المعادن، بدءًا من تقطيع العينة وتركيبها مرورًا بمراحل الطحن والصقل وحتى تقنيات الاختيار والنقش المناسبة للمواد المختبرة. يتم الاعتماد على موظفي المختبر الخبراء لدينا لتوفير تقنيات إعداد العينات المعدنية وتفسيراتها اللاحقة للعملاء من جميع أنحاء البلاد.

أثناء التصنيع، يمكن إدخال العيوب في عدة مراحل من المعالجة. وبدعم من المعدات التحليلية المتقدمة اللازمة وتدريب الخبراء والخبرة، يقوم خبراء Rimkus لاختبار المواد والتحقيق فيها بإجراء تحقيق عالي المستوى في العيوب لتحديد خطوة المعالجة المحددة التي حدث فيها العيب. ولا يكتفي خبراؤنا بتفسير النتائج فحسب، بل يمكنهم تقديم توصيات لمنع حدوث عيوب في المستقبل.

من خلال توفير تحقيق عالي الجودة في العيوب إلى جانب طرق اختبار المواد الأخرى، يمكن لفريقنا تحديد ما إذا كان المنتج قد فشل بسبب عيوب أو عيوب نتجت عن عملية التصنيع أو إذا كان الفشل ناتجًا عن الاستخدام العادي أو غير الطبيعي.

يعد استخدام المجهر الإلكتروني الماسح الضوئي (SEM) مع مطياف الأشعة السينية المشتت للطاقة (EDS) تقنية تحليلية متقدمة تمكن المشغل من تحديد الخصائص الكيميائية/التحليل العنصري للمواد. يمكن لتحليل EDS تحديد التركيب العنصري للجسيمات الدقيقة إلى المجهرية أو المناطق الأكبر على سطح العينات.

أثناء فحص SEM، يتم تحليل المواقع أو الترسبات أو المناطق محل الاهتمام باستخدام EDS المتصل بالمجهر الإلكتروني الماسح. يتم إجراء التحليل المجهري EDS عن طريق قياس طاقة وشدة الإشارات الناتجة عن شعاع إلكتروني مركز يتم مسحه عبر العينة.

خريطة العناصر النقطية

يقيس رسم خرائط العناصر توزيعات العناصر الفردية على السطح المكشوف للعينة. عادةً ما تنتج هذه التقنية تحليلاً لمجال رؤية واحد باستخدام شعاع الإلكترون الماسح بالتزامن مع كاشف EDS، في نمط شبكي لإنتاج خريطة. هذا التحليل ذو قيمة خاصة عند تحديد التلوث، وطبقات الطلاء/الطلاء، والانتشار أثناء اللحام، ونواتج التآكل.

يتمتع خبراء Rimkus بخبرة واسعة في الاختبارات الميكانيكية لتحديد مدى توافق المواد مع المعايير والمواصفات المعمول بها. لدينا معرفة كبيرة بمنهجية الاختبارات الميكانيكية ولدينا مهارة عالية في تفسير النتائج.

يمكن لفريقنا إجراء الاختبارات الميكانيكية واختبارات المواد كجزء من برنامج ضمان الجودة، أو برنامج هندسة التصنيع، أو تحليل الأعطال، أو لأغراض البحث والتطوير في مجال المواد. يمكن إجراء الاختبارات وفقًا لمواصفات ASTM أو غيرها من المعايير المعترف بها في الصناعة.

تُستخدم معدات الاختبار الميكانيكية الداخلية لاختبارات المواد التالية:

• اختبار الانحناء
• اختبار الشد
• اختبار الضغط
• اختبار CVN (شاربي V-notch)
• اختبار الصلابة الدقيقة (نوب ، فيكرز)
• صلابة روكويل
• صلابة برينل

الهندسة العكسية هي طريقة تحديد وتحليل المواد والمعالجة المستخدمة لتصنيع المكونات من أجل إنشاء منتجات ذات خصائص متطابقة. من خلال تحديد خصائص المواد مثل التركيب الكيميائي والمعالجة الحرارية ونوع الطلاء وسمك الطلاء ، يمكن تحقيق الهندسة العكسية.

• التحليل الكيميائي
  • تحديد التركيب الكيميائي للمواد
• علم المعادن / تقييم البنية المجهرية
  • يلقي
  • مزوره
  • مقذوف
  • المعالجات السطحية (نيتريد ، كربنة ، إلخ)
• معالجة حرارية
  • صلابة أو اجتياز الصلابة الدقيقة
  • عمق الحالة الفعال
  • البنية المجهرية
• الطلاءات
  • تصفيح
  • الكسوه
  • بأكسيد ، فوسفات ، طلاء تحويل ، إلخ.

من العناصر التي لا تقدر بثمن في تحليل الأعطال أو التحقيق في التآكل التحليل الكيميائي للمعادن. يُستخدم التحليل الكيميائي لأغراض متعددة، وهو حاسم الأهمية في تحديد صعوبات التصنيع، واستكمال متطلبات مراقبة الجودة، والهندسة العكسية للمكونات التي تحتاج إلى إعادة إنشاء.

يضمن تحليل التركيب الكيميائي للمواد والتحقق من التركيب الكيميائي للمواد أن كل مكوّن أو مادة خام يتم إنتاجها وفقًا لمواصفات سبيكة المادة الصحيحة. يمكن إجراء تحليل التركيب الكيميائي باستخدام طرق مختلفة تقارن النتائج بمعايير الصناعة المناسبة، مثل ASTM وSAE وغيرها. يقوم فريق الخبراء لدينا بشكل روتيني بتحليل محتوى السبائك لمجموعة كبيرة من المواد بما في ذلك، على سبيل المثال لا الحصر، الحديد والصلب والألومنيوم والنحاس والنيكل والزنك والتيتانيوم والرصاص.

بالنسبة للمعادن، تستخدم تقنية قياس الطيف الضوئي للانبعاثات الضوئية (OES) شرارة عالية الطاقة تنشأ بين قطب كهربائي وعينة من المادة المراد تحليلها. وتنتج الشرارة انبعاث إشعاع من سطح العينة المثار بأطوال موجية مميزة للتركيب الكيميائي للعنصر. يتم فصل طيف الإشعاع إلى خطوط العناصر المميزة ويتم قياس شدة كل خط. وأخيراً، يتم تحويلها بدقة إلى قيم تركيز لكل عنصر موجود.

لا تزال تقنية OES هي التقنية المرجعية للتحليل الكيميائي المباشر للعينات المعدنية الصلبة. إن الجمع الذي لا مثيل له بين الدقة والسرعة العالية والدقة والثبات والموثوقية جعل منها أداة لا غنى عنها لإنتاج المنتجات المعدنية عالية الجودة والتحقق منها.

إن النسخ المعدني الميداني هو اختبار (شبه متلف) غير قابل للتدمير مطلوب في بعض التطبيقات التي يتعذر فيها إخراج المكوّن من الخدمة أو أن حجم المكوّنات يحول دون إجراء التحليل في المختبر.

تسمح تقنيات وسائط الاستنساخ المتنوعة لخبرائنا بإنشاء نسخة محمولة من البنية المجهرية محل الاهتمام أثناء التواجد في الميدان. تتضمن النسخ المتماثل إزالة سطح المادة عن طريق الطحن الخفيف، يليه التلميع باستخدام الحبيبات الدقيقة.

بمجرد صقل السطح وتجهيزه بشكل صحيح، يتم بعد ذلك حفره بأحماض مختلفة للكشف عن البنية المجهرية للمواد. ثم يتم تطبيق وسائط النسخ المتماثل والسماح لها بالمعالجة. وبمجرد معالجة وسائط النسخ المتماثل، تتم إزالتها من العينة وإعادتها إلى مختبرنا وتحليلها باستخدام مجموعة متنوعة من المجاهر.

يمكن أيضًا إجراء النسخ المتماثل لتكرار الأسطح لتكرار الأسطح من أجل تشطيب السطح أو اختبارات أخرى، أو تكرار الأشكال، أو تنقر التآكل، أو التشقق أو أي سطح آخر يتطلب التصوير أو القياسات.

بفضل منصته المؤتمتة بالكامل مقاس 6 × 11 بوصة، يعزز جهاز Keyence VR عالي الدقة قدراتنا على قياس العينات الكبيرة وتحليلها. يمكن استخدامه في جميع الصناعات تقريبًا وفي كل خطوة من خطوات الهندسة، من البحث والتطوير إلى الإنتاج، ومن مراقبة الجودة إلى تحليل الأعطال والتحقيق في العيوب.

جهاز Keyence VR هو واحد فقط من بين العديد من المعدات التكنولوجية والتحليلية المتقدمة التي نستخدمها لمساعدة العملاء في فهم أمورهم المعقدة.

• قياس الملامح المعقدة
  • يمكن ل Keyence VR مسح أي كائن أو سطح 2D أو 3D وتوفير أي نوع من قياس السطح أو الملف الشخصي 2D و 3D. كما أنه يسمح بقياسات تشطيب السطح وخشونة عدم الاتصال وتقييم تسطيح السطح الحقيقي.
• الانتهاء من السطح والخشونة
  • يمكن إكمال اختبار تشطيب السطح والخشونة في مختبرنا ، أو في الموقع ، باستخدام وسائط النسخ المتماثل عالية الدقة والخالية من الانكماش.
• عيب المنتج وتركيبه
  • هل تم تركيب حشية مطاطية بشكل غير صحيح أم أنها معيبة من الشركة المصنعة؟ هل تطابق مقعد الحشية مع أبعاد الحشية؟ يمكننا استخدام قياسات ملف تعريف 3D عالية الدقة التي تم الحصول عليها بواسطة Keyence VR للإجابة على هذه الأسئلة.
• عيوب التصنيع
  • يمكننا استخدام Keyence VR لتقييم المكونات (مثل تركيبات السباكة) لأي ندبات تآكل غير عادية أو خطوط صب أو تشوهات أو تلف الخيط أو تأليب التآكل.
• أضرار التسقيف البيئي
  • قد يكون من الصعب توصيف وتقييم أضرار البرد البيئية للقوباء المنطقية. باستخدام Keyence VR ، يمكننا تقييم وتوصيف وتأكيد الأضرار التي لحقت القوباء المنطقية الأسقف.
• تحليل غير مدمر
  • قياسات الملف الشخصي 3D من التروس والبطانات ممكنة الآن دون اختبار مدمر. يتيح ذلك لمديري المشاريع لدينا تقييم أنماط التآكل بسرعة وكفاءة بدقة عالية وقابلية للتكرار.
• عيوب حقن العفن
  • يمكن أن تتآكل قوالب الحقن والقوالب بشكل غير صحيح ، مما يتسبب في عيوب المنتج النهائي. يمكننا الآن قياس ندوب التآكل والعيوب هذه لتوصيف وتحديد أبعاد القوالب والقوالب.

يعد التحليل الطيفي بتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR) تقنية تحليلية قوية تُستخدم لتحديد وتوصيف التركيب الجزيئي للمواد المختلفة. وتستخدم هذه الطريقة ضوء الأشعة تحت الحمراء للكشف عن الترددات الاهتزازية الفريدة للروابط الكيميائية داخل العينة، مما ينتج عنه طيف أشعة تحت حمراء مميز يعمل بمثابة "بصمة كيميائية". وتُقدَّر تقنية الأشعة تحت الحمراء بالأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع لقدراتها التحليلية غير المدمرة والموثوقة والمتعددة الاستخدامات، مما يتيح إجراء تقييمات نوعية وكمية للعينات.

تطبيقات اختبار FTIR

يمكن أن يوفر التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية للأشعة تحت الحمراء FTIR معلومات جزيئية مفصلة ضرورية لفهم المواد وتحسينها في مختلف التطبيقات في مختلف الصناعات. إن القدرة على تقديم نتائج دقيقة وسريعة تجعل من اختبار FTIR أداة مهمة في البحث والتطوير ومراقبة الجودة. تشمل التطبيقات الرئيسية ما يلي:

• تحديد المواد: يمكن أن تحدد تقنية FTIR المواد غير المعروفة من خلال مقارنة أطيافها بالمكتبات المرجعية. وهي مفيدة بشكل خاص في تحليل تركيب البوليمرات واللدائن واللدائن واللدائن المرنة، والتحقيق في تركيب المواد المركبة، وتقييم تركيب وسُمك الطلاءات والأغشية الرقيقة.
• مراقبة الجودة: يمكن أن تساعد تقنية FTIR في التحقق من اتساق المنتج وجودته من خلال تحديد التركيب الكيميائي للمواد. فهو يكتشف الملوثات ويتحقق من نقاء المواد الخام ويؤكد تركيبة المنتجات النهائية.
• التحليل البيئي: يمكن أن تساعد تقنية FTIR في تحديد الملوثات والملوثات في العينات البيئية، مثل المياه أو التربة، من خلال الكشف عن وجود مواد خطرة.
• المستحضرات الصيدلانية/مستحضرات التجميل والعناية الشخصية: يمكن ل FTIR تقييم تركيبات المنتجات لتأكيد التركيب الصحيح للمكونات، مما يساهم في الامتثال وضمان الجودة.
• الطب الشرعي: يمكن استخدام تقنية FTIR في تحقيقات الطب الشرعي من خلال تحليل المواد المجهولة الموجودة في مسرح الجريمة، مثل المخدرات والمتفجرات والألياف والمخلفات. كما أنها ذات قيمة في توصيف أدلة التتبع مثل الدهانات والمواد اللاصقة وغيرها من المواد.
• صناعة الأغذية والمشروبات: يمكن لفحص FTIR التحقق من تركيبة المكونات الغذائية وصحتها، مما يساعد على اكتشاف الغش وضمان الامتثال لمعايير الجودة.
• علم السموم: يمكن استخدام FTIR في تحليل السموم لتحديد المواد السامة والملوثات في العينات البيولوجية، مثل الدم أو البول أو الأنسجة. يوفر اختبار FTIR ملفًا طيفيًا لاستخدامه في المقارنة مع الأطياف المرجعية للمواد المعروفة، مما يساعد في الكشف عن المواد الكيميائية الضارة والعقاقير والسموم البيئية.