材料試験と調査

材料試験および調査サービス

Rimkus Materials Testing and Investigationチームは、材料故障解析、腐食調査、溶接エンジニアリングを専門としています。また、さまざまな専門的な材料試験、分析、およびコンサルティングサービスも提供しています。

包括的な故障解析を行うことで、材料故障の根本原因を特定し、冶金学的問題を解決し、将来の再発を防ぐための推奨事項を立てることができます。当社の材料専門家は、高度な分析機器と技術を使用して、試験結果を解釈し、クライアントに詳細な行動計画を提供することができます。

専門スタッフは、欠陥調査、熱処理プロセス、リバースエンジニアリング、コーティングとメッキ、ベンダーの資格、材料の選択など、材料工学の他の多くの分野も専門としています。

世界中の企業や業界が、Rimkus Materials Testing and Investigationの専門スタッフに頼って、迅速かつ正確な材料試験結果を提供しています。これらの業界には、モータースポーツ、自動車製造、配管(水システム)、海洋、化学および医薬品製造、発電およびユーティリティ、熱交換器、ボイラーなどがあります。

材料試験および調査ラボサービスの詳細については、以下をご覧いただくか、(704)663-5108または materialslab@rimkus.com に直接お問い合わせください。

また、Rimkusは、保険や訴訟に関連する重要な問題について、経験豊富なコンサルタントの専任チームを擁しています。詳細については、材料科学およびエンジニアリングのページをご覧ください。

テクニカルプラクティスディレクター

マテリアルサイエンスプラクティス&ラボサービスディレクター

(312) 639-9321 jflane@rimkus.com

オペレーションリーダーシップ

ラボ運営マネージャー

(704) 663-5108 aconway@rimkus.com

サービス

当社の材料試験および調査サービス

故障解析
故障解析は、コンポーネントの系統的な調査、テスト、分析を行い、製品の故障につながる原因と一連の事象を特定することで行われます。この特殊なテストは、見つかった結果によって大きく異なります。このプロセスには通常、次の手順が含まれます。
1. コンポーネント、そのアプリケーション、およびその履歴に関する情報の収集
2. 詳細な目視検査
3. コンポーネントと視覚的証拠の写真ドキュメンテーション
4. 非破壊検査
5. 低倍率立体視鏡検査または3Dイメージング
6. 高倍率走査型電子顕微鏡(SEM)検査
7. 元素分析分光/SEM
8. 金属組織微量分析のためのサンプルの切片化
9. メタログラフィー
10. 硬さ試験
11. 化学分析
12. 機械的試験
13. 詳細なエビデンスとデータレビュー
14. 専門的な結論と意見の定式化
15. 私たちの調査結果と推奨事項の相互運用性レポート
腐食調査

腐食は、材料の劣化を引き起こし、重大または壊滅的な故障につながる可能性のある化学反応現象です。腐食調査エンジニアリングは、腐食不良サンプルを収集し、それらを分析して、腐食の原因(根本原因)と重大度を特定するプロセスです。これらの分析から、腐食の修復と防止に関する専門家の意見と推奨事項を提供します。 Rimkus Materials Testing and Investigationチームは、腐食調査エンジニアリングと、腐食メカニズムの特定に使用される分析技術を専門としています。私たちは、特定の用途や環境に対して、より耐食性のある合金やコーティングを推奨し、腐食の問題の再発を防ぐ専門知識を持っています。当社のエネルギー分散型X線分光法(EDS)システムは、腐食堆積物を分析して腐食性物質を特定することができます。また、特定の環境に対する材料やコーティングの適合性を判断するために、塩水噴霧の促進やその他の腐食試験を提供する専門知識と能力も持っています。
溶接エンジニアリング
機械的および構造的用途で健全な溶接物を成功裏に製造するには、かなりの量の冶金工学が必要です。当社は、米国溶接学会(AWS)や米国機械学会(ASME)が定めたさまざまな産業仕様への準拠を確認するために、溶接機および溶接手順の認定試験を提供できます。溶接物の健全性、靭性、脆性、硬度などの特性を生産開始前に評価する溶接試験を行います。また、当社のチームは、現場での溶接部の破損や劣化の根本原因を特定するために、溶接不良を頻繁に調査しています。溶接工と溶接手順の資格:
- ベンド試験
- シャルピー衝撃(CVN)試験
- 蛍光染料浸透剤
- 目視検査
- マクロエッチング試験
- 引張強度
走査型電子顕微鏡
当社の走査型電子顕微鏡(SEM)は、エネルギー分散型X線分析装置(EDS)を追加することで、通常5倍から20,000倍の倍率でサンプルを検査および分析できます。当社の専門家は、最先端の走査型電子顕微鏡を使用して、微細構造や破面から腐食生成物、孔食、材料内の不純物まで、あらゆるものを分析できます。拡大して明らかになる破面のトポグラフィーは、膨大な量の情報を明らかにすることができます。
- 応力のタイプ(引張、せん断、ねじり)
- 破壊モード(延性、脆性、疲労、過負荷)
- 破壊伝播の方向
- 骨折開始の領域とメカニズム
- 微細構造内の汚染
- 腐食生成物および堆積物の元素分析
- 非常に小さな部品の元素組成
- 故障の原因となる製造または修理関連の要因
- 障害の原因に関連するその他の要因
Rimkus Materials Testing and Investigationラボには、材料分析と腐食調査に特化した2つの商用SEM/EDSシステムがあります。
エネルギー分散型分光法

走査型電子顕微鏡(SEM)とエネルギー分散型X線分析装置(EDS)を併用することは、オペレーターが材料の化学的特性評価/元素分析を特定できる高度な分析技術です。EDS分析では、微粒子から微視的な粒子、またはサンプル表面のより大きな領域の元素組成を特定できます。 SEM検査では、走査型電子顕微鏡に取り付けられたEDSを使用して、位置、堆積物、または対象領域が分析されます。EDSマイクロアナリシスは、試料を横切って走査された集束電子ビームによって生成される信号のエネルギーと強度を測定することによって実行されます。 エレメンタルドットマップ エレメントマッピングは、サンプルの露出表面上の個々の元素分布を測定します。通常、この手法では、走査型電子ビームをEDS検出器と組み合わせて使用し、グリッドパターンでマップを作成することにより、1つの視野の分析を行います。この分析は、汚染、コーティング/めっき層、溶接中の拡散、および腐食生成物を特定する場合に特に役立ちます。
非破壊検査
Rimkus材料試験および調査の専門家は、次のようなさまざまな非破壊検査技術を利用しています。
- エネルギー分散型分光法(EDS)
  
  走査型電子顕微鏡(SEM)
- 高解像度の3D表面プロファイル
  
  3Dプロファイル測定
  
  表面仕上げ/粗さ
- 液体浸透探傷試験(PT)
  
  表面に開いた材料欠陥を検出したり、開いた表面の亀裂を検出したりするために、さまざまなタイプの液体PT法が利用されています。赤色染料または蛍光浸透剤、ならびに様々なタイプの湿潤および乾燥現像剤が利用されます。
- 磁粉探傷検査(MPI)
  
  強磁性体の表面および浅い表面下の不連続性を検出するプロセス
- ポータブル硬度
  
  ロックウェル、ブリネル、リーブ
- 目視検査および低倍率検査
- ポータブル蛍光X線(XRF)分光計
メタログラフィー(微細構造評価)

メタログラフィーは、金属材料の微細構造の研究です。材料の特性と特定の用途での性能は、その微細構造に依存します。Rimkusは、冶金検査プロセス中に、高解像度の光学顕微鏡とデジタル顕微鏡の多数のタイプと倍率を利用しています。断面サンプルの微細構造の解析は、材料特性、破壊伝播、腐食孔食形態、熱処理、めっきおよびコーティングの品質と厚さ、粒度、過熱損傷、材料汚染、欠陥特性、溶接品質、製造設計上の欠陥、および欠陥メカニズムを決定するのに役立ちます。 Rimkus Materials Testing and Investigationチームは、試料の切片化と取り付けから、研削および研磨段階を経て、試験材料の適切な選択とエッチング技術まで、金属組織学の準備手順/プロセスに関する高度なトレーニングと知識を持っています。当社の専門ラボスタッフは、全国のクライアントに冶金サンプル調製技術とその後の解釈を提供することが期待されています。
欠陥調査

製造中、処理のいくつかの段階で欠陥が発生する可能性があります。必要な高度な分析機器、専門家のトレーニング、および経験に支えられて、Rimkus Materials Testing and Investigationの専門家は、欠陥が発生した特定の処理ステップを特定するために高レベルの欠陥調査を実施します。当社の専門家は、結果を解釈するだけでなく、将来の欠陥を防ぐための推奨事項を提供することができます。高品質の欠陥調査と他の材料試験方法を提供することにより、当社のチームは、製品が製造プロセスで発生した欠陥や欠陥が原因で故障したのか、それとも故障が正常または異常な使用中に発生したのかを判断できます。
機械的試験
Rimkusの専門家は、適用される規格および仕様に対する材料の適合性を判断するための広範な機械的試験経験を持っています。私たちは、機械的試験方法論に関する深い知識を持っており、結果の解釈に高いスキルを持っています。私たちのチームは、品質保証プログラム、製造エンジニアリングプログラム、故障解析、または材料の研究開発の一環として、機械的試験と材料試験を実施できます。試験は、ASTM仕様またはその他の業界で認められた規格に従って実行できます。社内の機械試験装置は、次の材料試験に使用されます。
- ベンド試験
- 引張試験
- 圧縮試験
- CVN(シャルピーVノッチ)試験
- 微小硬さ試験(ヌープ、ビッカース)
- ロックウェル硬度
- ブリネル硬度
リバースエンジニアリング
リバースエンジニアリングとは、部品の製造に使用された材料や加工を特定・分析し、同一の特性を持つ製品を作る方法です。化学組成、熱処理、コーティングの種類、コーティングの厚さなどの材料特性を決定することにより、リバースエンジニアリングを実現できます。
- 化学分析
  
  材料の化学組成の特定
- 金属組織学/微細構造評価
  
  キャスト
  
  鍛造
  
  押し出し
  
  表面処理(窒化物、浸炭など)
- 熱処理
  
  硬さまたは微小硬さトラバース
  
  ケースの有効深さ
  
  微細構造
- コーティング
  
  鍍金
  
  クラッド
  
  アルマイト、リン酸塩、化成皮膜など
化学組成分析

故障解析や腐食調査の非常に重要な要素は、金属の化学分析です。化学分析は、製造上の問題を特定し、品質管理要件を完了し、再作成が必要なコンポーネントのリバースエンジニアリングを行う上で、さまざまな目的に使用されます。材料の化学組成の分析と検証により、各コンポーネントまたは原材料材料が正しい材料合金仕様に従って製造されていることが保証されます。化学組成分析は、ASTM、SAEなどの適切な業界標準と結果を比較するさまざまな方法を使用して実行できます。当社の専門家チームは、鉄、鋼、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、チタン、鉛など、さまざまな材料の合金含有量を日常的に分析しています。金属の場合、発光分光法(OES)技術は、電極と分析対象の材料のサンプルとの間に生成される高エネルギーのスパークを利用します。火花は、励起されたサンプル表面から、元素化学組成に特徴的な波長の放射線を放出します。放射線のスペクトルは、異なる元素線に分割され、各線の強度が測定されます。最後に、これらは存在する各元素の濃度値に正確に変換されます。 OESは、固体金属サンプルの直接化学分析の参照手法であり続けています。精度、高速性、精度、安定性、信頼性の比類のない組み合わせにより、高品質の金属製品の製造と検証に不可欠なツールとなっています。
フィールド微細構造のレプリケーション

フィールドメタログラフィックレプリケーションは、コンポーネントをサービスから取り外すことができない、またはコンポーネントのサイズが実験室での分析を禁止する一部のアプリケーションで必要とされる(半)非破壊検査です。さまざまな複製メディア技術により、当社の専門家は、現場で関心のある微細構造のポータブルコピーを作成できます。複製では、軽く研磨して材料の表面を取り除き、その後、細かい砥粒を使用して研磨します。表面が適切に研磨され、準備されたら、さまざまな酸でエッチングされ、材料の微細構造が明らかになります。次に、複製培地を塗布し、硬化させます。複製培地が硬化すると、サンプルから取り出して研究室に戻し、さまざまな顕微鏡で分析します。また、表面仕上げやその他の試験のために表面を複製したり、形状を複製したり、腐食孔食、亀裂、またはイメージングや測定が必要なその他の表面を複製するためにも、複製を実行することができます。
高解像度3D光学式表面形状測定装置
6 x 11インチの全自動ステージを備えた高解像度のKeyence VRは、大規模なサンプルの測定と分析の能力を強化します。研究開発から生産まで、品質管理から故障解析、欠陥調査まで、ほぼすべての業界、エンジニアリングのあらゆる段階で活用できます。キーエンスVRは、お客様が複雑な問題を理解するのを支援するために利用する多くの高度な技術および分析機器の1つにすぎません。
- 複雑なプロファイルの測定
  
  キーエンスVRは、任意の2Dまたは3Dオブジェクトまたは表面をスキャンし、任意のタイプの2Dおよび3D表面またはプロファイル測定を提供できます。また、非接触の表面仕上げと粗さの測定、および真の表面平坦性の評価も可能です。
- 表面仕上げと粗さ
  
  表面仕上げおよび粗さ試験は、当社のラボで、または高解像度のゼロ収縮複製媒体を使用して現場で実施できます。
- 製品の欠陥とフィットアップ
  
  ゴム製ガスケットの取り付けが不適切だったのか、それともメーカーから不良品だったのか?ガスケットシートはガスケットの寸法と一致しましたか?キーエンスVRで得られた高解像度の3Dプロファイル計測値を用いて、これらの疑問に答えることができます。
- 製造上の欠陥
  
  キーエンスVRは、異常な摩耗傷跡、成形ライン、変形、ねじ山の損傷、または腐食孔食のコンポーネント(配管継手など)の評価に使用できます。
- 環境屋根の損傷
  
  帯状疱疹への環境雹による損傷は、特徴付けと評価が難しい場合があります。キーエンスVRを使用することで、屋根板の損傷を評価、特徴付け、確認することができます。
- 非破壊分析
  
  ギアとブッシングの3Dプロファイル測定が、破壊試験なしで可能になりました。これにより、プロジェクトマネージャーは、摩耗パターンを迅速かつ効率的に、高い精度と再現性で評価することができます。
- 射出成形金型の欠陥
  
  射出成形金型や金型は不適切に摩耗し、最終製品に欠陥を引き起こす可能性があります。これらの摩耗痕や欠陥を測定して、金型や金型の寸法を特徴付けて特定できるようになりました。