Raman-Troubleshooting and Failure Analysis of precision mechanics
Aplikace | 2021 | Bruker OpticsInstrumentace
Analýza drobných mechanických součástek je klíčová pro zajištění spolehlivosti citlivých zařízení, jako jsou hodinky, fotoaparáty či elektrické motory. Jemné defekty a kontaminace mohou vést k selhání celého mechanismu, přičemž rozebrání celého sestavu je časově i finančně náročné. Ramanova mikroskopie umožňuje rychlou, nedestruktivní a kontaktless detekci chemických látek i pod průhledným krytem.
Cílem application note R537 bylo ilustrovat použití konfokální Ramanovy mikroskopie k odhalení příčiny selhání kapesních hodinek. Studie popisuje identifikaci neviditelných usazenin a kontaminantů na správné součástce bez nutnosti rozsáhlé demontáže.
Pro analýzu byl použit Ramanův mikroskop SENTERRA II od Bruker Optics se vzorkováním pod 20× objektivem a excitací laserem 532 nm. Konfokální uspořádání zajišťuje vysoké rozlišení a možnost měření pod průhledným sklem. Software OPUS/SEARCH a OPUS/3D pak slouží k vyhledání a porovnání spektrálních signatur v referenčních knihovnách.
Vizuální inspekce odhalila tmavé skvrny na ozubeném kolečku. Ramanova analýza ukázala přítomnost alifatických uhlovodíků (lubrikant či konzervační olej) a neorganického minerálu albitu (NaAlSi3O8). Kontaminace abrazivními částicemi albitu vedla k nadměrnému opotřebení zubů kolečka a kolaterálnímu selhání mechanismu. Kontaminovaný šarže maziva byla identifikována na základě shody se spektrálními signaturami referenční databáze a následně vyřazena.
Ramanova mikroskopie se v praxi dále rozvíjí směrem k plně automatizovaným systémům pro inline kontrolu výroby. Kombinace s umělou inteligencí a pokročilou datovou analýzou umožní prediktivní údržbu a chytré odhalování anomálií ještě před vznikem viditelné poruchy. Dále se očekává rozšíření měření pod více druhy krycích vrstev a integrace s dalšími technikami, například FTIR či SEM.
Konfokální Ramanova mikroskopie představuje efektivní nástroj pro rychlou a přesnou chemickou identifikaci drobných kontaminantů a defektů v jemných mechanických systémech. Případová studie s kapesními hodinkami potvrdila její schopnost odhalit příčinu selhání bez rozsáhlých zásahů do zařízení.
RAMAN Spektrometrie
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Analýza drobných mechanických součástek je klíčová pro zajištění spolehlivosti citlivých zařízení, jako jsou hodinky, fotoaparáty či elektrické motory. Jemné defekty a kontaminace mohou vést k selhání celého mechanismu, přičemž rozebrání celého sestavu je časově i finančně náročné. Ramanova mikroskopie umožňuje rychlou, nedestruktivní a kontaktless detekci chemických látek i pod průhledným krytem.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem application note R537 bylo ilustrovat použití konfokální Ramanovy mikroskopie k odhalení příčiny selhání kapesních hodinek. Studie popisuje identifikaci neviditelných usazenin a kontaminantů na správné součástce bez nutnosti rozsáhlé demontáže.
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu byl použit Ramanův mikroskop SENTERRA II od Bruker Optics se vzorkováním pod 20× objektivem a excitací laserem 532 nm. Konfokální uspořádání zajišťuje vysoké rozlišení a možnost měření pod průhledným sklem. Software OPUS/SEARCH a OPUS/3D pak slouží k vyhledání a porovnání spektrálních signatur v referenčních knihovnách.
Hlavní výsledky a diskuse
Vizuální inspekce odhalila tmavé skvrny na ozubeném kolečku. Ramanova analýza ukázala přítomnost alifatických uhlovodíků (lubrikant či konzervační olej) a neorganického minerálu albitu (NaAlSi3O8). Kontaminace abrazivními částicemi albitu vedla k nadměrnému opotřebení zubů kolečka a kolaterálnímu selhání mechanismu. Kontaminovaný šarže maziva byla identifikována na základě shody se spektrálními signaturami referenční databáze a následně vyřazena.
Přínosy a praktické využití metody
- Nedestruktivní analýza bez nutnosti kompletní demontáže zařízení
- Rychlá lokální identifikace kontaminantů i za průhledným materiálem
- Vysoké prostorové rozlišení pro detekci i nanometrických částic
- Možnost generalizace na různé typy mechanických i elektronických sestav
Budoucí trendy a možnosti využití
Ramanova mikroskopie se v praxi dále rozvíjí směrem k plně automatizovaným systémům pro inline kontrolu výroby. Kombinace s umělou inteligencí a pokročilou datovou analýzou umožní prediktivní údržbu a chytré odhalování anomálií ještě před vznikem viditelné poruchy. Dále se očekává rozšíření měření pod více druhy krycích vrstev a integrace s dalšími technikami, například FTIR či SEM.
Závěr
Konfokální Ramanova mikroskopie představuje efektivní nástroj pro rychlou a přesnou chemickou identifikaci drobných kontaminantů a defektů v jemných mechanických systémech. Případová studie s kapesními hodinkami potvrdila její schopnost odhalit příčinu selhání bez rozsáhlých zásahů do zařízení.
Reference
- Bruker Optics GmbH. Application Note R537: Raman-Troubleshooting and Failure Analysis of Precision Mechanics. 2021.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
SENTERRA II Compact Raman Microscop 
2021|Bruker|Brožury a specifikace
SENTERRA II The Next Level of Compact Raman Microscopy Innovation with Integrity Raman Next Level Compact Raman Microscopy The SENTERRA II defines a new level of spectroscopic performance and user friendliness in the class of compact Raman microscopes. SENTERRA II…
Klíčová slova
senterra, senterraraman, ramansurecaltm, surecaltmmicroscopy, microscopywavenumber, wavenumberspectroscopic, spectroscopicmicroscope, microscopebruker, brukerconfocal, confocalhigh, highpermanent, permanentopus, opusdentin, dentinspectral, spectralimaging
Raman Application Guide
2021|Bruker|Příručky
Raman Application Guide Innovation with Integrity R AMAN The Raman Application Guide Page 3 The Basic System Page 4 The All-Rounder Page 5 Polymers & Plastics Page 6 Semiconductors & Crystalline Structures Page 7 Graphene & Carbon Page 8 Forensics…
Klíčová slova
raman, ramansenterra, senterramicroscope, microscopespectroscopy, spectroscopyobjective, objectivepackage, packagesoftware, softwarelens, lenswhite, whiteupgrade, upgradeswitch, switchaccessory, accessorylight, lightautomatic, automaticaccessories
Gathering Evidence by IR and Raman Spectroscopy
2015|Bruker|Brožury a specifikace
Forensic Analysis Gathering Evidence by IR and Raman Spectroscopy Innovation with Integrity F T-IR Forensic Sciences apply Infrared and Raman spectroscopic methods for many years to analyze all types of unknown samples. These methods are proven to reveal the chemical…
Klíčová slova
raman, ramanvarnish, varnishfibers, fibersforgery, forgeryspectroscopy, spectroscopyalpha, alphaforensic, forensichighs, highssenterra, senterrapaint, paintevidence, evidencesubstances, substancesart, artidentify, identifydrugs
Failure analysis of packaging materials
2021|Bruker|Aplikace
Application Note AN M112 Failure analysis of packaging materials Introduction Packaging materials are often composed of various layers that fulfill different functions. The actual packaging foil has a barrier function and is, depending on its intended purpose, already made from…
Klíčová slova
foil, foilspectral, spectralpackaging, packagingopus, opusspectrum, spectrumsearch, searchdefects, defectsred, redmaterials, materialspca, pcaanalysis, analysisimage, imagemixture, mixturelumos, lumosdefective
