今天我們有幸邀請到了Gerweck Surface Technology公司的Hans Ullrich Eckert，他將向我們介紹他和他的同事們是如何通過LIBS技術在質量保證中克服電鍍產品中典型的微觀缺陷和污染挑戰的。我們都知道，因為即使是連接器等小樣品上的細小缺陷，也會顯著降低產品質量，導致整批產品的失敗。Hans Ullrich在電鍍行業擁有超過40年的專業經驗，目前是Gerweck公司的工藝技術開發負責人。

這次給大家介紹的這是一個Hi Fi連接器，用于非常高端的保真連接系統，非常昂貴。大家可以在這里看到，這些白色的斑點。我們想要知道如何能去除這些斑點？其組件的功能是否仍然正常？清除這些斑點后，是否有可能再重新加工？

從圖片中大家能看到這些斑點，也清楚地看到其中的某個斑點，某個污染，這些殘留物在靠近毛刺的位置。這個時候，顯微鏡就會拍攝多張照片，然后計算出，比方說哪一張是清晰的，并把它做成一個多層的圖像，這樣就可以獲得一個你想觀察的斑點的更高分辨率的照片，可以觀察到多個區域的鎳。

這是鎳區，同樣的步驟，我們先觀察一個看起來不錯的區域；然后更換物鏡，用激光照射鎳區，以獲得分析結果；然后提高分辨率，開始進行檢測，激光啟動之前需要短暫的幾秒鐘；然后再次實時獲得結果，再次將其保存在數據庫中；然后再分析。

 鎳區LIBS過程

鎳區LIBS結果

 現在我們開始準備進行光學檢測。對比數據庫中的光譜，大家可以看到來自殘留物的光譜和來自鎳區的光譜它們是完全不同的，這個很明顯。但現在的問題是，它是什么？因此，需要改變數據庫，比較檢測出的光譜和數據庫中的光譜，根據數據庫的信息顯示這主要是鈉。如果大家現在比較這兩個光譜，可以看到這主要是鈉，與鎳基的程序相同。如果你把這兩個放在一起，你會看到，或多或少你從基礎材料中得到的所有峰值，你也會在理論上的鎳或鎳的光譜中找到。因此，很明顯，除了鎳本身，鎳上沒有太多的其他東西，上圖則是比較得出的結果。

現在，我們詳細解釋一下這看起來像什么。這是你之前看到的光譜。紅色的是我們的殘留物，綠色的線是數據庫根據理論上反應的鈉提供的，這意味著這里只有兩個峰是典型的鈉的峰。大家可以看到周圍沒有太多的其他東西，也就是說表面上是鈉鹽，鈉的濃度相對較高，沒有其他金屬。

斑點（紅線）與鈉（綠線）LIBS譜圖對比

 另一方面，如果我將其與鎳進行比較，組件上的殘留物非常厚，激光無法穿過，沒有看到鎳，這意味著它不能穿過殘留物到達鎳的位置。對我們來說，這些殘留物的影響是顯著的。根據這些結論，我們判斷殘留物是鈉鹽。它可能是氫氧化鈉或碳酸鈉，因為非常厚，激光達不到鎳。

鎳電鍍層（綠線）與斑點（紅線）LIBS譜圖對比

 在這個案例中，我們還可以創建自己的數據庫。我們有一個數據庫，也就是我們所說的原材料，我們把生產線上使用的所有標準材料放在這里。不管這是化學材料還是我們工具的材料，我們都可以直接比較，了解我們在零件上發現的材料或污染是否來自于電鍍過程。

通過觀看視頻大家可以看到，只需點擊幾下，就能獲得結果，LIBS的檢測速度非常快，而且樣品的準備工作很少。同時還發現可以用它來研究表面以下的區域。如果我們在一個區域進行激光照射，我們可以穿過電鍍層，然后觀察電鍍層的下面，而不需要制作橫截面。這一點是無法通過例如EDX實現的，因為你只能看到表面，你需要做橫截面才能看到下面的情況。這可以幫助我們確定污染是僅存在于表面，還是已經涉及更深處？我們能不能穿過并查看這個層面下一或兩微米處是否有污染？LIBS就適合這樣的工作！

LIBS最大的好處是當我們使用顯微鏡觀察一個區域時，如果看到有異常，便可以立即檢查它是什么。它真的是一種污染嗎？或者只是氧化變色？這是一種將光學和分析方法相結合的多功能性。這將會對日常業務提供很大的幫助。

正如之前所說，LIBS能帶來很大的優勢。可以創建自己的數據庫，收集環境中使用的材料并將其存儲至數據庫，然后可以把發現的任何東西與數據庫進行比較。總而言之，徠卡DM 6M LIBS強大的功能滿足了同時用于開發、故障排除和根本原因分析等多樣化功能需求！

最后，通過測試，我們發現，在這些白色區域上沒有檢測到任何外來金屬。污染物是鈉化合物，這表示那不是工藝中的金屬鹽，也不是電鍍過程中產生的。那一定是我們通常在預處理中就已經存在的。樣品一定是在生產過程中被污染了。

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