ทําไมการตรวจสอบช่องว่างจึงสําคัญในส่วนเพชรที่ซินเตอร์

ผลของไมโครโควิดต่อผลงานของส่วน, ความทนทานต่อการสวมและความสมบูรณ์แบบของพันธะ

ช่องว่างอากาศเล็กๆ ภายในส่วนตัดเพชรแบบเผาบดจะส่งผลเสียอย่างมากต่อประสิทธิภาพการตัดและความแข็งแรงโดยรวมของชิ้นงาน รูพรุนเหล่านี้กลายเป็นจุดอ่อนที่เกิดการสะสมแรงเครียดขณะทำงาน ซึ่งอาจทำให้เกิดการสึกหรอได้เร็วกว่าปกติถึงสองเท่า เมื่อรูพรุนเหล่านี้ปรากฏขึ้นบริเวณรอยต่อระหว่างเม็ดเพชรกับวัสดุยึดเกาะ การยึดเกาะโดยรวมจะอ่อนแอลง ส่งผลให้เม็ดเพชรหลุดออกมาก่อนเวลาอันควร และทำให้อุปกรณ์ใช้งานได้สั้นกว่าที่ควรจะเป็น เคยพบว่าส่วนตัดที่มีปริมาณรูพรุนเพียง 2% มีอัตราการตัดหินแกรนิตช้าลงประมาณ 15% และยังก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้นถึง 25% อีกปัญหาใหญ่คือ รูพรุนเหล่านี้เหมือนเป็นจุดเริ่มต้นของการแตกร้าว เมื่ออยู่ภายใต้แรงบิดที่สูง จะเพิ่มความเสี่ยงต่อการล้มเหลวของเครื่องมืออย่างรุนแรง ด้วยเหตุนี้ การตรวจสอบข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่เหล่านี้ก่อนนำส่วนตัดไปใช้งานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การตรวจพบชิ้นส่วนที่ไม่สมบูรณ์แต่เนิ่นๆ จะช่วยให้งานดำเนินไปอย่างราบรื่น และป้องกันการล้มเหลวที่อาจเป็นอันตรายในอนาคต

ความท้าทายที่มีเฉพาะในคอมโพสิตเพชรเผา: เกรเดียนความหนาแน่น ขอบเขตเม็ดผลึก และขีดจำกัดการตรวจจับช่องว่างในระดับไมโครเมตร

การค้นหาช่องว่างในคอมโพสิตเพชรที่ถูกเผาแฟร์ยุ่งยากมากกว่าวัสดัทั่วทั่ว เนื่องจากความต่างของความหนาแน่นระหว่างเม็ดเพชรและตัวประสานโลหะ ความไม่สอดคล้องนี้ทำปัญหาสำหรับการทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิก เนื่องสัญญาณจะกระเจิงไปทั่ว ทำให้ยากขึ้นในการตรวจจับช่องว่างขนาดต่ำกว่า 50 ไมครอน เมื่อมองที่ขอบเม็ด รังสีเอกซ์ก็มีปัญหาเช่นเดียวกัน เนื่องการเลี้ยวเบนขัดขวางการตรวจ ยิ่งอย่าพูดถึงช่องว่างเล็กๆ ที่อยู่ใกล้อนุภาคคาร์ไบด์ ซึ่งมักทำสัญญาณเตือนเท็จบ่อยครั้ง การทดสอบส่วนใหญ่ในปัจจุบันแทบไม่สามารถตรวจจับสิ่งที่เล็กกว่า 10 ไมครอน แม้ดูเหมือนไม่มาก แต่เชื่่นฉันเถอะ ช่องว่างจิ๋วเหล่านี้รบกวนการถ่ายเทความร้อนอย่างรุนรุน และทำอายุการใช้งานของเครื่องมลดลง นอกจากนี้ คอมโพสิตที่ถูกเผาแฟร์มีคุณสมบัติแบบทิศทาง ทำการถ่ายภาพทั่วทั่วไม่เพียงพอ เราจำเป็นต้องมีเทคนิค 3 มิติที่ดีขึ้น เพื่อแยกแยะช่องพรุนที่แท้จริงออกจากการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นตามปกมิ สถานการณ์ทั้งหมดนี้แสดงว่ายังมีช่องโหว่ใหญ่ๆ ในกระบวนการควบคุมคุณภาพของเรา สำหรับการผลิตเครื่องมตัดระดับสูง

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกและการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์เสียงสแกนนิ่งเพื่อตรวจหาช่องว่าง

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแบบพัลส์-เอคโค่ เพื่อตรวจจับช่องว่างขนาดใหญ่และระบุตำแหน่งความลึกในส่วนที่มีความหนาแน่นสูง

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแบบพัลส์-เอคโค่ ทำงานได้ดีมากเมื่อต้องการหาช่องอากาศที่มีขนาดใหญ่กว่าประมาณ 100 ไมครอนในชิ้นส่วนเพชรเผาชนิดหนึ่ง เทคนิคนี้จะส่งคลื่นเสียงความถี่สูงเข้าไปในวัสดุ แล้ววัดระยะเวลาที่ใช้ในการสะท้อนกลับ ซึ่งช่วยให้ช่างเทคนิคสามารถระบุตำหนิที่ซ่อนอยู่ได้อย่างแม่นยำ โดยทั่วไปความคลาดเคลื่อนไม่เกินประมาณ 0.1 มิลลิเมตร สิ่งที่ทำให้ UT มีประโยชน์คือ คลื่นเสียงเหล่านี้สามารถแทรกผ่านวัสดุที่มีความหนาได้ดี หมายความว่าพนักงานโรงงานสามารถตรวจสอบชิ้นส่วนคอมโพสิตเพชร-โลหะที่ทนทานเหล่านี้ได้โดยไม่จำเป็นต้องตัดชิ้นส่วนออกเพื่อดูภายใน พวกเขาสามารถสแกนทั้งบริเวณได้พร้อมกัน และตรวจพบตำแหน่งที่อาจมีปัญหาแฝงอยู่

กล้องจุลทรรศน์เสียงสแกนนิ่ง (SAM) สำหรับการตรวจจับช่องว่างระดับไมโครเมตรที่มีความละเอียดสูง บริเวณรอยต่อระหว่างเพชรกับสารยึดเกาะ

การสแกนไมโครสโกปี้เสียง หรือ SAM ให้ความละเอียดที่ดีกว่ามาก เมื่อเราดูช่องว่างเล็กๆ ระหว่างเพชรและวัสดุที่ผูกมัน ระบบสามารถพบความบกพร่องได้ ขนาด 10 ไมโครเมตร เมื่อเราใส่เครื่องแปลงจุดประสงค์ ใส่ถังพิเศษที่เต็มไปด้วยของเหลว SAM จะสร้างภาพถ่ายซีแซนที่ละเอียด ที่แสดงว่า สายพันธะหักไป และมีขุมขวางมากเกินไป เพราะความแตกต่างในวิธีการที่คลื่นเสียงสะท้อนกลับ สิ่งที่ทําให้มันมีค่ามาก คือมันค้นพบพื้นที่ ที่ความเครียดสะสมขึ้น จากช่องว่างเล็กๆ ที่เล็กกว่า 50 ไมโครเมตร แล้วรู้มั้ย ปัญหาเล็ก ๆ เหล่านี้มักจะทําให้เครื่องมือแตกเร็วกว่าที่คาดไว้ ในระหว่างการตัดด้วยเครื่องบด ดังนั้น การจับมันได้เร็ว จะช่วยประหยัดเวลาและเงินในการเปลี่ยนเครื่องมือ

เรย์เอ็กซ์เรย์เรดิโอเกรฟี และคอมพิวเตอร์โทโมเกรฟี สําหรับการตรวจพบและปริมาณความว่าง

รังสีดิจิตอลสําหรับการตรวจฉลากความว่างอย่างรวดเร็วและการประเมินการกระจายขนาด

การถ่ายภาพด้วยรังสีเอ็กซ์ดิจิตอล ทําให้สามารถตรวจสอบกระเป๋าอากาศในส่วนเพชรที่ซินเตอร์ได้อย่างรวดเร็ว กระบวนการนี้สร้างภาพสองมิติที่แสดงพื้นที่ที่มีความหนาแน่นต่ํากว่า ซึ่งมักหมายความว่ามีช่องว่างอยู่ ผู้ผลิตส่วนใหญ่พบว่าวิธีนี้ใช้ได้ดีสําหรับการพบจุดบกพร่องที่ใหญ่กว่าประมาณ 50 ไมครอมเมตร และการดูอย่างรวดเร็วว่าจุดบกพร่องเหล่านี้แพร่กระจายผ่านชุดที่แตกต่างกันอย่างไร ภายในเพียงไม่กี่นาที นั่นเป็นเหตุผลที่โรงงานหลายแห่งใช้มันเป็นอันดับแรก ในการตรวจสอบคุณภาพสินค้า แต่มีข้อเสียใหญ่ๆหนึ่ง ที่ควรพูดถึง เนื่องจากฉายรังสีดิจิตอลไม่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความลึกมาก ดังนั้นหลุมเล็กๆ ที่ซ่อนอยู่ใต้ส่วนอื่นๆ มักจะไม่ถูกสังเกต นี่อาจเป็นปัญหา โดยเฉพาะเมื่อจัดการกับกณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน ที่โครงสร้างซ้อนกันในภาพ

มิโครที (Micro-CT) สําหรับการแผนที่ช่องว่าง 3 มิติ การคณิตประกอบภาพของรูปร่างและการวิเคราะห์รูปร่าง

ไมโคร-คอมพิวเตอร์ทอมอกราฟี (micro-CT) ให้ภาพการสร้างโครงสร้างภายในแบบสามมิติอย่างละเอียด โดยใช้ภาพเรย์เอกซ์โปรเจกชันหลายพันภาพ วิธีนี้สามารถทำได้ดังต่อไปนี้

• วัดปริมาตรความพรุนได้อย่างแม่นยำลงจนถึง 0.1%
• วิเคราะห์รูปร่าง ทิศทาง และพื้นผิวของช่องว่างได้อย่างละเอียด
• การทำแผนที่ตำแหน่งของกลุ่มช่องว่างใกล้กับพื้นที่เชื่อมต่อที่สำคัญ
  ต่างจากเทคนิคแบบ 2 มิติ micro-CT สามารถตรวจจับช่องว่างที่ซ่อนอยู่หลังเฟสดังๆ ได้ และวัดผลกระทบของช่องว่างเหล่านั้นต่อความแข็งแรงของโครงสร้าง โดยมีความละเอียดสูงสุดถึง 500 นาโนเมตร ซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างลักษณะของช่องว่างกับรูปแบบการสึกหรอหรือการแตกหักที่สังเกตได้

การเลือกวิธีตรวจจับช่องว่างที่เหมาะสม: แนวทางปฏิบัติสำหรับผู้ผลิต

การเลือกเทคนิคการตรวจจับช่องว่างที่เหมาะสมขึ้นขึ้นอยู่กับระดับของรายละเอียดที่ต้องการมากที่สุด เทียบกับความเร็วที่ต้องการคำตอบ ไมโคร CT ทำงานได้ดีเยี่ยมเมื่อมีความต้องการภาพสามมิติที่ละเอียดของการกระจายช่องว่าง หรือต้องการวัดปริมาณความพรุนที่ต่ำกว่า 5 ไมครอน ความละเอียดในช่วง 0.1 ถึง 1 ไมครอนให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างวัสดุที่วิธีอื่นไม่สามารถเทียบได้ และผู้ผลิตหลายคนรายงานความสำเร็วในการค้นหาข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ในวัสดุที่แข็งสุดถึงประมาณร้อยเปอร์เซ็นต์ สำหรับสถานการณ์ที่ความเร็วมีความสำคัญมากกว่าความลึก รังสีดิจิทัลสามารถตรวจสอบช่องว่างที่ใหญ่กว่า 30 ไมครอนด้วยความเร็วเร็วกว่าไมโคร CT 15 ถึง 30 เท่า แม้ว่าจะไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของช่องว่างเหล่านั้นใต้พื้นผิวได้ หากสิ่งที่กังวลหลักคือความสมบูรณ์ของการยึดติดระหว่างชั้นต่างๆ กล้องจุลทรรศภาพอะคูสติกแบบสแกนนิ่ง (SAM) สามารถตรวจพบช่องว่างเล็กถึง 1 ไมครอนในตำแหน่งเฉพาะ ในขณะที่อัลตราโซนิกแบบพัลส์เอคโค่สามารถจัดการช่องว่างที่ใหญ่กว่า 50 ไมครอนทั่วทั้งพื้นหน้าตัด ควรตรวจสอบผลที่ได้จากหลายวิธีอยู่เสมอ เช่น เปรียบผลจาก SAM กับแบบจำลองไมโคร CT เพื่อหลีกเลี่ยงการพลาดสิ่งสำคัญ นอกจากนั้นก็อย่าลืมพิจารณ์สิ่งปฏิบัติทั่วที่เกี่ยวข้องอีก เช่น ราคาอุปกรณ์แตกต่างมาก บางเทคนิคใช้ดีกับตัวตัวอยน้อยมากกว่าชุดผลิตจำนวนมาก และควรพิจารณาว่าการโลหะวิทยาแบบดั้งเดิมยังสมเหตุสมผลสำหรับการยืนยันมาตรฐานควบคุมคุณภาพหรือไม่