Rapid identification of o-rings, seals and gaskets using the handheld Agilent 4100 ExoScan FTIR

Význam tématu

Správná identifikace těsnicích materiálů, jako jsou o-kroužky, těsnění a vložky, je klíčová pro zajištění bezpečnosti provozu, minimalizaci úniků kapalin a plynů a snížení prostojů ve zpracovatelském průmyslu. Nesprávná volba materiálu může vést k ekonomickým ztrátám, zdravotním rizikům i havarijním stavům zařízení.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit rychlou a spolehlivou metodu pro identifikaci organických těsnicích materiálů, včetně obtížně měřitelných černým uhlíkem plněných vzorků, pomocí přenosného FTIR spektrometru Agilent 4100 ExoScan.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu bylo použito:

• Agilent 4100 ExoScan FTIR s přenosnou konstrukcí proField použití
• Sférický ATR prvek z germania pro snížení hloubky průniku IR záření, minimalizaci rozptylu a baseline posunu
• Sběr spekter v reálném čase s programem MicroLab FTIR (20 s ko-addice, rozlišení 8 cm⁻¹)
• Vytvoření referenční knihovny z 14 vzorků 9 typů těsnicích materiálů (fluorosilikon, silikon, viton, EPR/EPDM, neopren, butyl, kalrez, NBR, polyuretan, přírodní guma)

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukázala:

• Vysoce reprodukovatelná spektra i pro vzorky s černým uhlíkem
• 100% správné první shody při vyhledávání testovacích vzorků v referenční knihovně
• U materiálů s minimálním obsahem plniv (silikon, fluorosilikon) se jako druhá shoda vyskytly jiné vzorky stejného elastomeru
• U silně plněných vzorků (NBR) došlo k nižší podobnosti mezi různými šaržemi

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Neinvazivní, nedestruktivní kontrolu těsnicích dílů bez nutnosti řezat vzorky
• Mobilní použití přímo na místě provozu
• Okamžité vyhodnocení výsledků v reálném čase
• Jednoduché ovládání i pro obsluhu bez hluboké FTIR expertízy

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Rozšíření databází o další polymerní a kompozitní materiály
• Integrace strojového učení pro automatizovanou klasifikaci spekter
• Nasazení v dalších odvětvích (letectví, potravinářství, farmacie) pro rychlou kontrolu kvality
• Vývoj speciálních ATR prvků pro extrémní provozní podmínky

Závěr

Přenosný FTIR systém Agilent 4100 ExoScan s germanium ATR prokázal vysokou spolehlivost při rozlišení a verifikaci uhlíkem plněných i neplněných těsnicích materiálů. Kombinace citlivosti, mobility a jednoduchého software umožňuje operativní kontrolu kvality přímo ve výrobních provozech.

Reference

• Seelenbinder J. Rapid identification of o-rings, seals and gaskets using the handheld Agilent 4100 ExoScan FTIR. Agilent Technologies Application Note, listopad 2015.