L'analisi dei guasti viene eseguita esaminando, testando e analizzando sistematicamente i componenti per identificare la causa e la sequenza degli eventi che portano a un guasto del prodotto. Questo test specializzato può variare in modo significativo a seconda del risultato trovato. Questo processo prevede in genere i passaggi seguenti:

1. Raccolta di informazioni sul componente, la sua applicazione e la sua storia
2. Esame visivo dettagliato
3. Documentazione fotografica dei componenti e prove visive
4. Controlli non distruttivi
5. Esame stereoscopico a basso ingrandimento o imaging 3D
6. Esame al microscopio elettronico a scansione (SEM) ad alto ingrandimento
7. Spettrometria di analisi elementare/SEM
8. Sezionamento del campione per la microanalisi metallografica
9. Metallografia
10. Prove di durezza
11. Analisi chimica
12. Prove meccaniche
13. Revisione dettagliata delle prove e dei dati
14. Formulazione di una conclusione professionale e di un parere
15. Rapporto interoperatorio dei nostri risultati e raccomandazioni

La corrosione è un fenomeno di reazione chimica che provoca il degrado del materiale e può portare a guasti gravi o catastrofici. L'ingegneria delle indagini sulla corrosione è il processo di raccolta di campioni di guasti da corrosione e di analisi per determinare la fonte (causa principale) e la gravità della corrosione. Sulla base di queste analisi, forniamo pareri di esperti e raccomandazioni per la bonifica e la prevenzione della corrosione. Il team di test e investigazione dei materiali di Rimkus è specializzato nell'ingegneria delle indagini sulla corrosione e nelle tecniche analitiche utilizzate per identificare i meccanismi di corrosione. Abbiamo l'esperienza per consigliare leghe o rivestimenti più resistenti alla corrosione per una particolare applicazione o ambiente per prevenire problemi di corrosione ricorrenti. Il nostro sistema di spettroscopia a raggi X a dispersione di energia (EDS) è in grado di analizzare i depositi di corrosione per identificare l'agente corrosivo. Abbiamo anche l'esperienza e le capacità per offrire nebbia salina accelerata e altri test di corrosione per determinare l'idoneità di materiali e rivestimenti per ambienti specifici.

È necessaria una notevole quantità di ingegneria metallurgica per produrre con successo saldature solide in applicazioni meccaniche e strutturali. Siamo in grado di fornire test di qualificazione per saldatori e procedure di saldatura per garantire la conformità a un'ampia varietà di specifiche industriali come quelle stabilite dall'American Welding Society (AWS) e dall'American Society of Mechanical Engineers (ASME). Eseguiamo test di saldatura per valutare la solidità, la tenacità, la fragilità, la durezza e altre proprietà delle saldature prima dell'inizio della produzione. Il nostro team indaga frequentemente anche sui guasti di saldatura per determinare la causa principale della frattura o del degrado della saldatura sul campo. Qualifiche per saldatori e procedure di saldatura:

• Test di piegatura
• Test di impatto Charpy (CVN)
• Colorante Penetrante Fluorescente
• Ispezione visiva
• Test di macroincisione
• Resistenza alla trazione

Il nostro microscopio elettronico a scansione (SEM), con l'aggiunta dello spettrometro a raggi X a dispersione di energia (EDS), è in grado di esaminare e analizzare campioni con ingrandimenti tipicamente compresi tra 5X e 20.000X. Utilizzando il nostro microscopio elettronico a scansione all'avanguardia, i nostri esperti possono analizzare tutto, dalla microstruttura e dalla superficie di frattura ai prodotti di corrosione, alla vaiolatura e alle impurità all'interno del materiale. La topografia della superficie di frattura rivelata con un ingrandimento maggiore può rivelare una quantità esorbitante di informazioni:

• Tipo di sollecitazione (trazione, taglio, torsionale)
• Modalità di frattura (duttile, fragile, fatica, sovraccarico)
• Direzione di propagazione della frattura
• Area e meccanismo di innesco della frattura
• Contaminazione all'interno della microstruttura
• Analisi elementare di prodotti e depositi di corrosione
• Composizione elementare di parti molto piccole
• Fattori correlati alla produzione o alla riparazione che contribuiscono al guasto
• Altri fattori legati alla causa del guasto

Il laboratorio di prove e indagini sui materiali di Rimkus dispone di due sistemi SEM/EDS commerciali strettamente dedicati all'analisi dei materiali e alle indagini sulla corrosione.

L'utilizzo di un microscopio elettronico a scansione (SEM) con uno spettrometro a raggi X a dispersione di energia (EDS) è una tecnica analitica avanzata che consente all'operatore di identificare la caratterizzazione chimica/analisi elementare dei materiali. L'analisi EDS può identificare la composizione elementare di particelle fini o microscopiche o regioni più grandi sulla superficie dei campioni. Durante un esame SEM, le posizioni, i depositi o le aree di interesse vengono analizzati utilizzando un EDS collegato al microscopio elettronico a scansione. La microanalisi EDS viene eseguita misurando l'energia e l'intensità dei segnali generati da un fascio di elettroni focalizzato scansionato attraverso il campione. Mappa a punti elementare La mappatura degli elementi misura le singole distribuzioni elementari sulla superficie esposta di un campione. Tipicamente, questa tecnica produce un'analisi di un campo visivo utilizzando il fascio di elettroni a scansione in combinazione con il rivelatore EDS, in un modello a griglia per produrre una mappa. Questa analisi è particolarmente utile per l'identificazione di contaminazione, strati di rivestimento/placcatura, diffusione durante la saldatura e prodotti di corrosione.

Gli esperti di test e investigazione dei materiali Rimkus utilizzano una varietà di tecniche di test non distruttivi, tra cui:

• Spettroscopia a dispersione di energia (EDS)
  • Microscopia elettronica a scansione (SEM)
• Profilo superficiale 3D ad alta risoluzione
  • Misurazioni del profilo 3D
  • Finitura superficiale/rugosità
• Controllo con liquidi penetranti (PT)
  • Vari tipi di metodi PT liquidi vengono utilizzati per rilevare difetti del materiale aperti alla superficie o per rilevare cricche superficiali aperte. Vengono utilizzati coloranti rossi o penetranti fluorescenti, nonché vari tipi di sviluppatori umidi e secchi.
• Ispezione con particelle magnetiche (MPI)
  • Processo per il rilevamento di discontinuità superficiali e superficiali nei materiali ferromagnetici
• Durezza portatile
  • Rockwell, Brinell, Leab
• Ispezione visiva e a basso ingrandimento
• Spettrometro portatile a fluorescenza a raggi X (XRF)

La metallografia è lo studio delle microstrutture dei materiali metallici. Le proprietà di un materiale e le sue prestazioni in un'applicazione specifica dipendono dalla sua microstruttura. Rimkus utilizza numerosi tipi e ingrandimenti di microscopi ottici e digitali ad alta risoluzione durante il processo di esame metallurgico. Le analisi della microstruttura in campioni sezionati trasversalmente aiutano a determinare le proprietà dei materiali, la propagazione della frattura, la morfologia della vaiolatura da corrosione, il trattamento termico, la qualità e lo spessore della placcatura e del rivestimento, la granulometria, i danni da surriscaldamento, la contaminazione del materiale, le caratteristiche dei difetti, la qualità della saldatura, i difetti di progettazione della produzione e i meccanismi dei difetti. Il team di test e ricerca sui materiali di Rimkus ha una formazione avanzata e conoscenze nelle procedure/processi di preparazione metallografica, dal sezionamento e montaggio del campione attraverso le fasi di rettifica e lucidatura fino alle corrette tecniche di selezione e incisione del materiale testato. Il nostro personale di laboratorio è a disposizione per fornire tecniche di preparazione dei campioni metallurgici e le loro successive interpretazioni a clienti provenienti da tutto il paese.

Durante la produzione, i difetti possono essere introdotti in diverse fasi della lavorazione. Supportati dalle necessarie apparecchiature analitiche avanzate, dalla formazione di esperti e dall'esperienza, gli esperti di test e investigazione dei materiali di Rimkus eseguono indagini sui difetti di alto livello per identificare la fase di lavorazione specifica in cui si è verificato un difetto. I nostri esperti non solo interpreteranno i risultati, ma saranno in grado di fornire raccomandazioni per prevenire futuri difetti. Fornendo un'indagine sui difetti di alta qualità insieme ad altri metodi di test sui materiali, il nostro team può determinare se un prodotto si è guastato a causa di difetti o difetti prodotti nel processo di produzione o se il guasto è stato causato durante un utilizzo normale o anomalo.

Gli esperti di Rimkus hanno una vasta esperienza nei test meccanici per determinare la conformità dei materiali agli standard e alle specifiche applicabili. Abbiamo una conoscenza significativa della metodologia di prova meccanica e siamo altamente qualificati nell'interpretazione dei risultati. Il nostro team è in grado di eseguire test meccanici e test sui materiali nell'ambito di un programma di garanzia della qualità, di un programma di ingegneria di produzione, di analisi dei guasti o per la ricerca e lo sviluppo dei materiali. I test possono essere eseguiti secondo le specifiche ASTM o altri standard riconosciuti dal settore. Le apparecchiature di prova meccanica interne vengono utilizzate per le seguenti prove sui materiali:

• Test di piegatura
• Prove di trazione
• Test di compressione
• Test CVN (Charpy V-notch)
• Test di microdurezza (Knoop, Vickers)
• Durezza Rockwell
• Durezza Brinell

Il reverse engineering è il metodo per identificare e analizzare i materiali e le lavorazioni utilizzate per fabbricare i componenti al fine di creare prodotti con proprietà identiche. Determinando le proprietà del materiale come la composizione chimica, il trattamento termico, il tipo di rivestimento e lo spessore del rivestimento, è possibile eseguire il reverse engineering.

• Analisi chimica
  • Identificazione della composizione chimica dei materiali
• Valutazione della metallografia/microstruttura
  • Gettare
  • Forgiato
  • Estruso
  • Trattamenti superficiali (nitruro, cementazione, ecc.)
• Trattamento termico
  • Traversa di durezza o microdurezza
  • Profondità effettiva del caso
  • Microstruttura
• Rivestimenti
  • Placcatura
  • Rivestimento
  • Anodizzato, fosfato, rivestimenti di conversione, ecc.

Un componente inestimabile di un'analisi dei guasti o di un'indagine sulla corrosione è l'analisi chimica dei metalli. Utilizzata per molteplici scopi, l'analisi chimica è fondamentale per l'identificazione delle difficoltà di produzione, il completamento dei requisiti di controllo qualità e il reverse engineering dei componenti che devono essere ricreati. L'analisi e la verifica della composizione chimica dei materiali garantiscono che ogni componente o materia prima sia prodotto in conformità con le corrette specifiche della lega del materiale. L'analisi della composizione chimica può essere eseguita utilizzando vari metodi che confrontano i risultati con gli standard industriali appropriati, come ASTM, SAE e altri. Il nostro team di esperti analizza regolarmente il contenuto di lega di un'ampia gamma di materiali tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, ferro, acciaio, alluminio, rame, nichel, zinco, titanio e piombo. Per i metalli, la tecnica della spettrometria di emissione ottica (OES) utilizza una scintilla ad alta energia creata tra un elettrodo e un campione del materiale da analizzare. La scintilla crea un'emissione di radiazione dalla superficie eccitata del campione con lunghezze d'onda caratteristiche della composizione chimica elementare. Lo spettro di radiazione viene separato nelle linee di elementi distinti e viene misurata l'intensità di ciascuna linea. Infine, questi vengono convertiti con precisione in valori di concentrazione per ogni elemento presente. L'OES continua ad essere la tecnica di riferimento per l'analisi chimica diretta di campioni metallici solidi. L'impareggiabile combinazione di accuratezza, alta velocità, precisione, stabilità e affidabilità lo ha reso uno strumento indispensabile per la produzione e la verifica di prodotti metallici di qualità.

La replicazione metallografica sul campo è un test (semi) non distruttivo richiesto in alcune applicazioni in cui non è possibile rimuovere un componente dal servizio o le dimensioni dei componenti impediscono l'analisi in laboratorio. Tecniche di riproduzione assortite consentono ai nostri esperti di creare una copia portatile della microstruttura di interesse mentre si trovano sul campo. La replicazione prevede la rimozione della superficie del materiale mediante una leggera molatura, seguita dalla lucidatura con grane fini. Una volta che la superficie è stata adeguatamente lucidata e preparata, viene poi incisa con vari acidi per rivelare la microstruttura del materiale. Il terreno replicante viene quindi applicato e lasciato indurire. Una volta indurito, il mezzo replicante verrà rimosso dal campione, restituito al nostro laboratorio e analizzato utilizzando una varietà di microscopi. La replicazione può essere eseguita anche per replicare le superfici per la finitura superficiale o altri test, la replica di forme, la corrosione e la vaiolatura, le fessurazioni o qualsiasi altra superficie che richieda imaging o misurazioni.

Con il suo tavolino completamente automatizzato da 6 x 11 pollici, Keyence VR ad alta risoluzione migliora le nostre capacità di misurazione e analisi di campioni di grandi dimensioni. Può essere utilizzato in quasi tutti i settori e in ogni fase dell'ingegneria, dalla ricerca e sviluppo alla produzione, dal controllo qualità all'analisi dei guasti e all'indagine sui difetti. Keyence VR è solo uno dei tanti strumenti tecnologici e analitici avanzati che utilizziamo per assistere i clienti nella comprensione delle loro complesse questioni.

• Misurazione di profili complessi
  • Keyence VR è in grado di scansionare qualsiasi oggetto o superficie 2D o 3D e di fornire qualsiasi tipo di misurazione di superfici o profili 2D e 3D. Consente inoltre di misurare la finitura superficiale e la rugosità senza contatto e di valutare la planarità reale della superficie.
• Finitura superficiale e rugosità
  • I test di finitura superficiale e rugosità possono essere completati nel nostro laboratorio o in situ in loco, con l'uso dei nostri mezzi di replica ad alta risoluzione e a ritiro zero.
• Difetto del prodotto e adattamento
  • Una guarnizione in gomma è stata installata in modo errato o è difettosa dal produttore? La sede della guarnizione corrispondeva alle dimensioni della guarnizione? Per rispondere a queste domande, possiamo utilizzare le misurazioni del profilo 3D ad alta risoluzione ottenute da Keyence VR.
• Difetti di fabbricazione
  • Possiamo utilizzare Keyence VR per la valutazione di componenti (come i raccordi idraulici) per eventuali cicatrici da usura insolite, linee di stampaggio, deformità, danni alla filettatura o vaiolatura da corrosione.
• Danni ambientali alle coperture
  • I danni ambientali da grandine alle tegole possono essere difficili da caratterizzare e valutare. Con l'uso di Keyence VR, possiamo valutare, caratterizzare e confermare i danni alle tegole canadesi.
• Analisi non distruttiva
  • Le misurazioni 3D del profilo di ingranaggi e boccole sono ora possibili senza controlli distruttivi. Ciò consente ai nostri project manager di valutare i modelli di usura in modo rapido ed efficiente con elevata precisione e ripetibilità.
• Difetti dello stampo ad iniezione
  • Gli stampi e le matrici a iniezione possono usurarsi in modo improprio, causando difetti al prodotto finale. Ora possiamo misurare queste cicatrici da usura e difetti per caratterizzare e identificare le dimensioni degli stampi e delle matrici.