(二)印制電路板(PCB)檢測
PCB 檢測中,DSX1000 可覆蓋線路精度、過孔質(zhì)量、阻焊層缺陷等場景。檢測 PCB 線路寬度(如 0.1mm 細(xì)線路)時,選用 100X 物鏡、DIC 觀察方式,光源亮度調(diào)至 80%,關(guān)閉景深合成(高倍下單次成像已能滿足局部細(xì)節(jié)觀察)。通過軟件 “線掃描分析" 工具,沿線路邊緣繪制掃描線,生成灰度值變化曲線,曲線突變處即為線路邊緣,可精確計算線路寬度;若線路存在毛刺(寬度≥0.005mm),DIC 模式下會呈現(xiàn)明顯的凸起,便于統(tǒng)計毛刺數(shù)量與長度。
PCB 過孔檢測需關(guān)注過孔內(nèi)壁鍍層厚度與均勻性,將 PCB 樣品固定在樣品臺上,調(diào)整樣品臺傾斜 45°(通過樣品臺 “傾斜" 功能),選用 50X 物鏡、明場觀察方式,光源角度設(shè)為 60°(斜射光源可照亮過孔內(nèi)壁)。此時能觀察過孔內(nèi)壁的鍍層是否存在漏鍍、針孔等缺陷,若需評估鍍層厚度,可通過 “對比分析" 功能,將檢測樣品與標(biāo)準(zhǔn)鍍層樣品(已知厚度)的成像灰度值對比,初步判斷鍍層厚度是否達(dá)標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn)樣品需提前采集圖像并存儲)。
二、機(jī)械加工領(lǐng)域的檢測應(yīng)用
(一)精密零件表面粗糙度與劃痕檢測
針對機(jī)械精密零件(如軸承內(nèi)圈、閥芯)的表面質(zhì)量檢測,DSX1000 可通過高倍成像與景深優(yōu)勢呈現(xiàn)細(xì)微缺陷。檢測零件表面劃痕時(如劃痕深度 0.02mm、寬度 0.1mm),選用 100X 物鏡、暗場觀察方式,LED 光源亮度調(diào)至 60%,景深合成設(shè)為 10 層。暗場模式下,劃痕表面會因光線散射呈現(xiàn)亮線,與周圍表面形成明顯對比,通過 “長度測量" 工具可測量劃痕長度,“角度測量" 工具可判斷劃痕走向;若需觀察劃痕深度,切換至 200X 物鏡(進(jìn)階款配置)、DIC 觀察方式,利用 DIC 的三維成像效果,劃痕的深度差異會轉(zhuǎn)化為明暗變化,結(jié)合軟件 “高度分析" 功能(需提前校準(zhǔn) Z 軸精度),可估算劃痕深度(誤差 ±0.002mm)。
對于零件表面粗糙度評估,選用 50X 物鏡、明場觀察方式,景深合成設(shè)為 8 層,采集零件表面的全景深圖像。通過軟件 “灰度值分析" 工具,選取 1mm×1mm 的感興趣區(qū)域,計算該區(qū)域的灰度值標(biāo)準(zhǔn)差,標(biāo)準(zhǔn)差越大表明表面起伏越明顯,可作為粗糙度的定性參考;若需定量分析,可搭配粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板(如 Ra=0.1μm、0.2μm 樣板),將檢測樣品與樣板的灰度值標(biāo)準(zhǔn)差對比,初步判斷粗糙度等級。
(二)模具型腔與微小結(jié)構(gòu)檢測
模具型腔(如注塑模具的微小凹槽,寬度 0.5mm、深度 0.3mm)檢測中,DSX1000 的超景深特性可完整呈現(xiàn)型腔的立體結(jié)構(gòu)。選用 20X 物鏡、明場觀察方式,景深合成設(shè)為 20 層(最多支持 20 層,可覆蓋型腔深度范圍),LED 光源亮度調(diào)至 75%。合成后的圖像能同時清晰呈現(xiàn)型腔的頂部邊緣、側(cè)壁、底部,通過 “三維重建" 功能(軟件內(nèi)置模塊)可生成型腔的三維模型,旋轉(zhuǎn)模型可從不同角度觀察型腔形態(tài),判斷是否存在型腔變形、圓角偏差等問題;若型腔底部有微小凸起(高度≥0.005mm),開啟 DIC 觀察方式可增強(qiáng)凸起與底部的對比度,避免因凸起高度低而被忽略。
對于模具中的微小鑲件(如直徑 0.2mm 的圓柱鑲件)檢測,選用 100X 物鏡、暗場觀察方式,光源角度設(shè)為 45°,景深合成設(shè)為 15 層。暗場模式下,鑲件的圓柱表面會呈現(xiàn)均勻的亮環(huán),若表面存在劃痕或變形,亮環(huán)會出現(xiàn)中斷或明暗不均,通過 “圓度測量" 工具可測量鑲件的圓度誤差(誤差 ±0.003mm),評估鑲件精度。
三、汽車零部件領(lǐng)域的檢測應(yīng)用
(一)發(fā)動機(jī)零部件磨損檢測
發(fā)動機(jī)零部件(如活塞環(huán)、氣門導(dǎo)管)的磨損檢測中,DSX1000 可觀察磨損表面的形貌與磨屑分布。檢測活塞環(huán)磨損表面時,選用 50X 物鏡、明場觀察方式,景深合成設(shè)為 12 層,光源亮度調(diào)至 65%。明場模式下,磨損表面的磨痕(寬度≥0.01mm)會呈現(xiàn)平行線條,通過 “計數(shù)分析" 工具可統(tǒng)計單位面積內(nèi)的磨痕數(shù)量,判斷磨損程度;若需觀察磨屑形態(tài)(如磨屑尺寸 5-10μm),切換至 100X 物鏡、暗場觀察,暗場模式可突出微小磨屑的反光特性,便于識別磨屑類型(如片狀、粒狀磨屑,不同類型對應(yīng)不同磨損機(jī)制)。
對于氣門導(dǎo)管的內(nèi)孔磨損檢測,將導(dǎo)管樣品截斷后固定,選用 20X 物鏡、DIC 觀察方式,樣品臺傾斜 60°,光源角度設(shè)為 30°。傾斜樣品臺可使物鏡觀察到導(dǎo)管內(nèi)孔壁,DIC 模式下能清晰呈現(xiàn)內(nèi)孔壁的磨損溝槽,通過 “長度測量" 工具可測量溝槽深度,對比新導(dǎo)管的內(nèi)孔形貌,評估磨損量;若內(nèi)孔存在積碳,開啟暗場觀察,積碳會呈現(xiàn)黑色顆粒狀,便于統(tǒng)計積碳分布密度。
(二)汽車電子元件檢測
汽車電子元件(如傳感器引腳、連接器觸點)的檢測中,DSX1000 可關(guān)注引腳鍍層、觸點氧化等問題。檢測傳感器引腳鍍層(如鍍金層厚度 0.5μm)時,選用 200X 物鏡、DIC 觀察方式,光源亮度調(diào)至 90%,關(guān)閉景深合成。DIC 模式下,鍍層的厚度差異會呈現(xiàn)明暗梯度,通過 “對比分析" 功能,將檢測引腳與標(biāo)準(zhǔn)鍍層引腳(已知厚度)的成像對比,若檢測引腳的明暗梯度變緩,表明鍍層厚度不足;若鍍層存在脫落,會出現(xiàn)明顯的露底區(qū)域(基底金屬與鍍層灰度差異顯著),通過 “面積測量" 可統(tǒng)計脫落面積。
對于連接器觸點氧化檢測,選用 50X 物鏡、暗場觀察方式,景深合成設(shè)為 10 層。暗場模式下,觸點表面的氧化層(如氧化銅、氧化銀)會呈現(xiàn)暗斑,與未氧化區(qū)域的亮面形成對比,通過 “計數(shù)分析" 工具可統(tǒng)計氧化斑數(shù)量與面積,評估觸點導(dǎo)電性風(fēng)險;若需觀察氧化層是否影響觸點接觸面積,切換至 100X 物鏡、明場觀察,測量有效接觸面積(未氧化區(qū)域面積),判斷是否符合設(shè)計要求。
四、不同場景的參數(shù)設(shè)置與操作要點
(一)參數(shù)設(shè)置邏輯
工業(yè)檢測中,參數(shù)設(shè)置需遵循 “倍率匹配檢測精度、觀察方式匹配樣品特性、光源適配表面反光" 的原則:檢測微小結(jié)構(gòu)(如 0.1mm 以下)選 50X-200X 高倍物鏡,檢測整體形貌(如 10mm 以上)選 10X-20X 低倍物鏡;透明 / 半透明樣品(如封裝膠體)選 DIC,高反射樣品(如金屬觸點)選暗場,常規(guī)不透明樣品選明場;高反光樣品光源亮度調(diào)至 60%-80%,低反光樣品調(diào)至 80%-90%,避免過亮導(dǎo)致細(xì)節(jié)丟失或過暗導(dǎo)致對比度不足。
(二)操作注意事項
樣品固定:工業(yè)樣品多為硬質(zhì)材料(如金屬、塑料),需用樣品臺夾具或雙面膠固定,確保觀察過程中樣品不移位;若樣品較重(如發(fā)動機(jī)零件,重量≤5kg),需平穩(wěn)放置在樣品臺中心,避免樣品臺受力不均導(dǎo)致移動精度下降。
污染清潔:檢測前需用無塵布蘸取無水乙醇擦拭樣品表面,去除油污、灰塵(尤其是電子元件引腳、PCB 線路表面),避免污染物干擾成像,導(dǎo)致誤判缺陷。
數(shù)據(jù)記錄:每次檢測需記錄設(shè)備參數(shù)(物鏡倍率、觀察方式、光源亮度)、樣品信息(型號、批次)、檢測結(jié)果(缺陷類型、尺寸),通過軟件 “報告生成" 功能生成檢測報告,便于后續(xù)追溯與質(zhì)量統(tǒng)計。
通過在電子制造、機(jī)械加工、汽車零部件等領(lǐng)域的針對性應(yīng)用,DSX1000 可滿足工業(yè)檢測對高精度、高效率的需求,其超景深與多觀察方式的組合,為不同類型樣品的檢測提供了靈活解決方案。奧林巴斯超景深數(shù)碼顯微鏡工業(yè)檢測中應(yīng)用