Ανάλυση μετάλλων XRF

Τι είναι η Ανάλυση μετάλλων XRF;

Το XRF κατευθύνει ακτίνες Χ στο δείγμα, αναγκάζοντας τα στοιχεία να εκπέμπουν τη δική τους χαρακτηριστική φθορίζουσα ακτινοβολία. Η ενέργεια της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας προσδιορίζει το στοιχείο και η έντασή της δίνει την ποσότητα. Η μέθοδος δεν είναι καταστροφική και μπορεί να δώσει γρήγορο αποτέλεσμα χωρίς προετοιμασία δείγματος.

Σκοπός της Ανάλυση μετάλλων XRF

Ο σκοπός είναι να επαληθευτεί η στοιχειακή σύνθεση ενός υλικού χωρίς καταστροφικό τρόπο και να προσδιοριστεί το πάχος και η σύνθεση επικάλυψης. Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στον έλεγχο RoHS.

Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Ανάλυση μετάλλων XRF;

Προϊόντα μετάλλων και κραμάτων
Επικαλυμμένα μέρη (ψευδάργυρος, νικέλιο, χρώμιο, κασσίτερος)
Ηλεκτρονικά εξαρτήματα (έλεγχος RoHS)
Σκραπ και ανακυκλωμένα υλικά
Κοσμήματα και πολύτιμα μέταλλα

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Ανάλυση μετάλλων XRF;

ΜέταλλοΑυτοκίνητοΑεροδιαστημικήΕνέργειαΚατασκευή Μηχανημάτων

Πρότυπα σχετικά με τη Ανάλυση μετάλλων XRF

ISO 3497 (μεταλλικές επικαλύψεις — μέτρηση του πάχους της επίστρωσης με μεθόδους ακτίνων Χ)
ASTM E1621 (γενικοί κανόνες για ανάλυση διασποράς ενέργειας με XRF)
Σειρά IEC 62321 (προσδιορισμός περιορισμένων ουσιών σε ηλεκτροτεχνικά προϊόντα)
ASTM B568 (μέτρηση του πάχους επίστρωσης με XRF)

Συνθήκες της Ανάλυση μετάλλων XRF

Μέθοδος: Διασποράς ενέργειας (ED-XRF) ή διασποράς μήκους κύματος (WD-XRF)
επιφάνεια δείγματος: Επίπεδη, καθαρή και αρκετά μεγάλη ώστε να καλύπτει το παράθυρο μέτρησης
Βαθμονόμηση: Με πιστοποιημένα υλικά αναφοράς κατάλληλα για τη μήτρα
Περιορισμός: Τα ελαφριά στοιχεία (άνθρακας, άζωτο, οξυγόνο) δεν μπορούν να μετρηθούν αξιόπιστα

Εξοπλισμός για τη Ανάλυση μετάλλων XRF

Φασματόμετρο ED-XRF ή WD-XRF
Κεφαλή μέτρησης πάχους επίστρωσης
Πιστοποιημένα σετ υλικών αναφοράς
Εξοπλισμός προετοιμασίας δειγμάτων

Απαιτήσεις δείγματος για τη Ανάλυση μετάλλων XRF

Το δείγμα πρέπει να λαμβάνεται έτσι ώστε να αντιπροσωπεύει την παρτίδα ή την παραγωγή.
Πρέπει να δηλώνεται η περιγραφή του δείγματος, ο τύπος υλικού και η κατεύθυνση παραγωγής εάν υπάρχουν.
Το πρότυπο που θα εφαρμοστεί και τυχόν προδιαγραφές του πελάτη πρέπει να παρέχονται μαζί με το δείγμα.
Η δοκιμή μπορεί να είναι καταστροφική. ο απαιτούμενος αριθμός δειγμάτων πρέπει να επιβεβαιωθεί εκ των προτέρων.
Οι επιφάνειες που θα ελεγχθούν πρέπει να προστατεύονται κατά τη μεταφορά.

Διάρκεια της Ανάλυση μετάλλων XRF

Μια μεμονωμένη μέτρηση διαρκεί λίγα λεπτά. Η μη καταστροφική του φύση δίνει ένα σημαντικό πλεονέκτημα ταχύτητας στη σειριακή επιθεώρηση.

Διαδικασία της Ανάλυση μετάλλων XRF

1Η επιφάνεια μέτρησης καθαρίζεται και ελέγχεται η επιπεδότητά της.
2Επιλέγεται ένα πρόγραμμα βαθμονόμησης κατάλληλο για τη μήτρα υλικού.
3Το όργανο επαληθεύεται με υλικό αναφοράς.
4Το δείγμα τοποθετείται στο παράθυρο μέτρησης.
5Το φάσμα συλλέγεται μέχρι να ολοκληρωθεί ο χρόνος μέτρησης.
6Υπολογίζονται οι συγκεντρώσεις στοιχείων ή το πάχος της επίστρωσης.
7Επαναλαμβάνεται σε διαφορετικά σημεία για την αξιολόγηση της κατανομής.

Κριτήρια αποδοχής της Ανάλυση μετάλλων XRF

Το πρότυπο της μεθόδου ορίζει τον τρόπο με τον οποίο εκτελείται η δοκιμή και όχι το αποτέλεσμα που πρέπει να είναι. Το όριο αποδοχής προέρχεται από το πρότυπο υλικού ή προϊόντος, την προδιαγραφή πελάτη ή τον σχετικό κανονισμό. Αυτή η σελίδα επομένως δεν δίνει αριθμητικό όριο.

Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Το αποτέλεσμα συγκρίνεται με το εύρος στο πρότυπο υλικού ή το πάχος στις προδιαγραφές επίστρωσης. Το XRF είναι μια μέθοδος διαλογής: αποτελέσματα κοντά στο όριο ή μη συμμορφούμενα πρέπει να επιβεβαιώνονται με μεθόδους χαμηλότερης αβεβαιότητας, όπως ICP ή OES.

Έκθεση της Ανάλυση μετάλλων XRF

Περιγραφή δείγματος, πληροφορίες υλικού/προϊόντος και αριθμός παρτίδας εάν υπάρχει
Μέθοδος προετοιμασίας δειγμάτων και συνθήκες προετοιμασίας
Εφαρμόστηκαν τυπικές και συνθήκες δοκιμής
Όργανο που χρησιμοποιείται και κατάσταση βαθμονόμησης
Αποτελέσματα μέτρησης και μονάδες
Αβεβαιότητα μέτρησης (εάν ζητηθεί)
Δήλωση ότι το αποτέλεσμα ισχύει μόνο για το δείγμα που υποβάλλεται για δοκιμή

Διαπίστευση

Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.

Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.

Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσεις

Σχετικοί Κανονισμοί

Εναρμονισμένα πρότυπα που εφαρμόζονται σύμφωνα με την οικογένεια προϊόντων
ΕΕ 765/2008 (πλαίσιο εποπτείας και διαπίστευσης της αγοράς)
Σχετικοί κανονισμοί προϊόντων και προδιαγραφές πελατών

Δοκιμές Μετάλλων και Μεταλλουργίας — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;

Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Ανάλυση μετάλλων XRF· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.

Οι δοκιμές μετάλλων και μεταλλουργίας προσδιορίζουν το φορτίο που μπορεί να αντέξει ένα μέταλλο ή μια συγκολλημένη ένωση, τον τρόπο αστοχίας του και την εσωτερική του δομή. Το αποτέλεσμα αυτής της οικογένειας αφορά συχνά όχι το ίδιο το προϊόν αλλά την ταυτότητα του ΥΛΙΚΟΥ: είναι πράγματι ο χάλυβας της δηλωμένης ποιότητας, αποδίδει η ραφή συγκόλλησης την αντοχή που υποθέτει ο σχεδιασμός, περιέχει το χυτό ένα μη αποδεκτό εσωτερικό ελάττωμα;

Η πρακτική σημασία του τομέα προκύπτει από το γεγονός ότι ένα μεταλλικό εξάρτημα σπάνια αστοχεί σταδιακά. Ένα πλαστικό εξάρτημα παραμορφώνεται, γερνάει, ραγίζει και συνήθως δίνει προειδοποίηση. Μια ραφή συγκόλλησης ή ένα στοιχείο σύνδεσης, αντίθετα, συχνά σπάει χωρίς προειδοποίηση - ιδίως όταν εμπλέκονται κόπωση και ψαθυρή θραύση. Γι' αυτό, σε τομείς όπως ο εξοπλισμός υπό πίεση, ο εξοπλισμός ανύψωσης, ο δομικός χάλυβας και οι αγωγοί, η δοκιμή υλικών είναι απαίτηση της ΝΟΜΟΘΕΣΙΑΣ και όχι του σχεδιασμού.

Η οικογένεια συγκεντρώνει τρεις ομάδες μεθόδων, καθεμία από τις οποίες απαντά σε διαφορετικό ερώτημα. Οι μηχανικές δοκιμές ποσοτικοποιούν τη συμπεριφορά του υλικού υπό φορτίο. Ο μη καταστροφικός έλεγχος αναζητά ελαττώματα χωρίς να καταστρέφει το εξάρτημα. Η μεταλλογραφία και η χημική ανάλυση εξηγούν γιατί το υλικό συμπεριφέρεται έτσι - μέσω της δομής κόκκων, της κατανομής φάσεων, της περιεκτικότητας σε εγκλείσματα και της σύστασης του κράματος.

Το κριτήριο αποδοχής αυτών των δοκιμών σχεδόν ποτέ δεν προέρχεται από το πρότυπο δοκιμής, και αυτό είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Το πρότυπο δοκιμής λέει πώς πρέπει να γίνει η μέτρηση· οι αποδεκτές τιμές προέρχονται από το πρότυπο προϊόντος, την ποιότητα υλικού ή τον κώδικα κατασκευής. Το ISO 6892-1 λέει πώς διεξάγεται μια δοκιμή εφελκυσμού· το EN 10025 λέει ποιο όριο διαρροής πρέπει να αποδίδει αυτός ο χάλυβας. Κατά την ανάγνωση μιας έκθεσης, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε βάσει ποιου προτύπου προϊόντος αξιολογήθηκε.

Η δειγματοληψία αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του αποτελέσματος σε αυτόν τον τομέα. Δύο δοκίμια από την ίδια χύτευση μπορεί να δώσουν διαφορετικές τιμές ανάλογα με την κατεύθυνση και τη θέση λήψης τους· σε προϊόντα έλασης, δοκίμια παράλληλα και κάθετα στη διεύθυνση έλασης δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα. Τα πρότυπα προϊόντος διέπουν επομένως και τη θέση και τον προσανατολισμό δειγματοληψίας, και η έκθεση πρέπει να το τεκμηριώνει.

Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα

Μηχανικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, κρούση εγκοπής (Charpy), σκληρότητα (Brinell, Vickers, Rockwell), κόπωση, ερπυσμός και δυσθραυστότητα. Δίνουν τη συμπεριφορά του υλικού υπό φορτίο σε αριθμητική μορφή.
Μη καταστροφικός έλεγχος
Ραδιογραφία, υπερηχητικός έλεγχος, διεισδυτικά υγρά, μαγνητικά σωματίδια και οπτικός έλεγχος. Αναζητά επιφανειακά και εσωτερικά ελαττώματα χωρίς να καταστρέφει το εξάρτημα και αποτελεί απαραίτητο βήμα στη συγκολλητή κατασκευή.
Μεταλλογραφία
Προετοιμασία δοκιμίου, προσβολή με οξύ και μικροσκοπική εξέταση. Αξιολογούνται το μέγεθος κόκκων, η κατανομή φάσεων, η περιεκτικότητα σε εγκλείσματα, το βάθος ενανθράκωσης και η θερμικά επηρεασμένη ζώνη της συγκόλλησης.
Χημική ανάλυση
Η σύσταση του κράματος επαληθεύεται με οπτική φασματομετρία εκπομπής και υγρή χημεία· η επιβεβαίωση της ποιότητας υλικού περνά από αυτό το βήμα.
Συμπεριφορά διάβρωσης
Δοκιμές αλατονέφωσης, βοθρωτικής και σχισμοειδούς διάβρωσης, και ενδοκρυσταλλικής διάβρωσης. Σε ανοξείδωτους χάλυβες μπορούν να υποδεικνύουν την ποιότητα της θερμικής κατεργασίας.

Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα

Ένα πιστοποιητικό υλικού (όπως το EN 10204 3.1) δεν είναι έκθεση δοκιμής· είναι η δήλωση του κατασκευαστή. Σε κρίσιμες εφαρμογές διενεργείται ανεξάρτητη επαλήθευση, και τα δύο δεν πρέπει να συγχέονται.
Οι δοκιμές εφελκυσμού ASTM και ISO μετρούν τα ίδια μεγέθη αλλά χρησιμοποιούν διαφορετικές γεωμετρίες δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα, και εφαρμόζεται ό,τι απαιτεί η προδιαγραφή.
Οι πίνακες μετατροπής μεταξύ σκληρότητας και αντοχής είναι ΚΑΤΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ. Ο υπολογισμός του ορίου διαρροής από τη σκληρότητα δεν αποτελεί επαρκή απόδειξη για την αποδοχή υλικού.
Στον μη καταστροφικό έλεγχο, η φράση "δεν βρέθηκε ελάττωμα" δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει ελάττωμα· μπορεί να υπάρχουν ελαττώματα κάτω από το όριο ανίχνευσης της μεθόδου. Η έκθεση πρέπει να αναφέρει τη μέθοδο που εφαρμόστηκε και το επίπεδο ευαισθησίας.
Η επιτυχής ραφή συγκόλλησης δεν αποδεικνύει ότι ο συγκολλητής ή η διαδικασία είναι πιστοποιημένοι· πρόκειται για ξεχωριστές διαδικασίες.

Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα

Επαλήθευση πιστοποιητικού υλικού και αποδοχή εισερχόμενου υλικού
Έγκριση συγκολλητής κατασκευής· πιστοποίηση συγκολλητή και διαδικασίας
Έλεγχος κατασκευής εξοπλισμού υπό πίεση και δομικών στοιχείων
Ανάλυση αστοχίας και προσδιορισμός βασικής αιτίας βλαβών πεδίου
Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας

Σχετικά τεστ

Συχνές ερωτήσεις για τη Ανάλυση μετάλλων XRF

Αποδεικνύεται η συμμόρφωση με το RoHS με XRF;

Το XRF είναι μια προκαταρκτική μέθοδος διαλογής. Τα αποτελέσματα κοντά στο όριο ή τα ύποπτα πρέπει να επιβεβαιωθούν με τις μεθόδους επαλήθευσης που ορίζονται στο IEC 62321 (όπως ICP-MS, GC-MS).

Πώς μετριέται το πάχος της επίστρωσης;

Η αναλογία των εντάσεων ακτινοβολίας που προέρχεται από την επίστρωση και το υποκείμενο υλικό σχετίζεται με το πάχος. Η μέθοδος δεν είναι καταστροφική, αλλά η επίστρωση και η σύνθεση του υποστρώματος πρέπει να είναι γνωστά.