化學/材料/素材產業
熔射處理後使用數位顯微鏡觀察、量測
熔射的英文為Thermal Spray，是將金屬、陶瓷及金屬陶瓷等材料熔化並噴射在零件表面，形成功能性覆膜的表面處理技術。使用於耐磨損、耐腐蝕、絕緣性及尺寸復原等各種用途。在此介紹使用數位顯微鏡觀察、量測熔射處理後的表面及覆膜之案例。
何謂熔射處理
熔射處理為噴覆材料以形成功能性覆膜的表面改性技術。以氣體或電能熔化金屬、陶瓷及金屬陶瓷等材料並噴射在零件表面。噴射的熔射粒子會瞬間冷卻並形成功能性覆膜。
熔射處理的特徵
- 可於金屬、陶瓷及塑膠等所有材質的零件表面實施加工
- 可選擇金屬、陶瓷及金屬陶瓷等範圍廣泛的熔射材料
- 熱影響小，也幾乎不會發生熱變形
- 零件尺寸沒有限制
- 可只在需要的部分進行熔射處理
- 可於橋墩等進行現場施工
熔射處理的目的及效果
- 防蝕、防鏽、耐化學品
- 防止室外生鏽造成的鏽蝕及化學品造成的腐蝕。
- 耐熱、隔熱
- 防止高溫腐蝕、並防止零件表面的溫度上升。
- 潤滑、耐磨損
- 多孔質材料的潤滑性佳，可提升耐久性。
- 導電、絕緣
- 可熔射金屬以提升導電性，也可熔射陶瓷使之絕緣。
- 尺寸復原
- 可復原因磨損及腐蝕而受損的零件，或以堆焊復原尺寸。
- 非黏著
- 防止與具黏著性的材料黏合。
代表性的熔射方法
氣體熔射
- 火焰熔射
- 此為在充滿易燃氣體（乙炔等）及氧氣的燃燒火焰中熔化、加速熔射材料的熔射方法。分為粉末式火焰熔射及線材式火焰熔射。
- 高速火焰熔射
- 此為燃燒液體燃料（燈油）及氧氣，令熔射材料以超音速與材料衝撞，從而形成覆膜的熔射方法。
電漿熔射
- 電弧熔射
- 此為在兩條金屬線前端產生直流電弧，熔化熔射材料並以高壓空氣噴射的熔射方法。
- 等離子熔射
- 此為在等離子火焰中供給熔射材料，使其以超音速與材料衝撞，從而形成覆膜的熔射方法。
使用數位顯微鏡進行熔射處理後觀察、量測的案例
以下介紹使用KEYENCE的4K數位顯微鏡「VHX系列」觀察、量測熔射處理後的最新案例。
VHX-E20 80× 環狀照明
左：一般影像
右：Optical Shadow Effect Mode影像
VHX-E100 300× 同軸落射照明
左：一般影像
右上：Optical Shadow Effect Mode影像
右下：色圖影像
熔射處理後的表面觀察
ZS-200 200× 環狀照明＋多重照明
熔射覆膜的損傷觀察
ZS-20 150× 環狀照明＋多重照明
熔射覆膜的觀察
VH-Z500 500× 同軸落射照明+HDR
熔射覆膜的厚度量測
ZS-200 1000× 同軸落射照明
