Anyagvizsgálati gyorstalpaló: precizitás mindenek felett

Nem kevés múlik a különböző ötvözetek minőségén, az alkatrész megfelelő élettartamától kezdve a biztonságos üzemeltetésig hosszasan lehetne sorolni a tényezőket. A kockázatok minimalizálása érdekében különösen a jármű- és repülőgépgyártók körében jelent meg az igény az ötvözetek összetételének tökéletes azonosítására. Az úgynevezett PMI-nak (positive material identification) három fajtája van, a röntgen fluoreszcencia-spektométer (XRF), az optikai emissziós spektrométer (OES) és a lézer-indukált plazmaspektrométer (LIBS), amelyek a vizsgált ötvözettől függően játszanak döntő szerepet.

– A leggyakrabban használt eszköz az XRF, amely jelentős változáson ment keresztül az utóbbi években. 25 éve egy hordozható XRF még több, mint 11 kilogramm volt, radioaktív izotópokat használt, 3-5 évente le kellett cserélni, és lassabban, pontatlanabbul működött – emlékszik vissza James Stachowiak. Ezzel szemben legújabb Niton XL5 készülékük mindössze másfél kiló.

Az XRF gyorsasága, könnyű kezelhetősége és pontossága mellett kizárólag a nátriumnál nehezebb elemeket képes kimutatni. Könnyebb elemek vizsgálatakor OES, illetve LIBS típusú készülékeket használnak. Az OES bár fémek széles körét képes azonosítani, főként acél esetében használják, mivel felismeri a karbon elemeket. Az OES, ellentétben az XRF-el, meglehetősen nagy, használata is nagyobb szakértelmet igényel.

A szén és a könnyebb elemek felderítése előkészületeket igényelnek. Meg kell tisztítani a felületet a felszíni oxidációtól, olajtól, piszoktól vagy bármi mástól, ami szennyezheti a mintát. Az OES használata továbbá égési felületet hagy maga után, amely javítást igényel.

A LIBS spektrométer számít a leggyorsabbnak a három közül, a vele végzett vizsgálat egy másodpercet vesz igénybe. A módszer alkalmas a napjainkban használt bármely ötvözet azonosításra. Használatkor kisebb nyomot hagy – mondta Mikko Järvikivi, a Hitachi High-Tech Analytical Science LIBS és mobil OES részlegének termékfejlesztési menedzsere.

A spektrométerek alkalmazása a bevonatként használt anyagok vizsgálatára is kiterjed. Különösen a repülőgépeknél kritikusan fontos a külső felületek összetétele, illetve hogy az megfelelő vastagságban vonja be az alkatrészt. A túl vékony bevonat csökkentheti a korrózióállóságot, a hőállóságot, a kopásállóságot illetve az áramvezető képességet is. Másik oldalról a túl vastag burkolat sem optimális, ráadásul a későbbi gyártás során problémákat okozhat. A felületanalízis során a már korábbiakban említett XRF-technológia alkalmazható, amely nano- és mikrométeres nagyságrendben mutatja ki a fém összetételét. Szerencsére a bevonatok többnyire nehezebb ötvözetekből állnak, ilyenek például a fémek, műanyagok és kerámia.

A spektrométerek iránti elvárások a sebességen és a kényelmen túl folyamatosan bővülnek. Egyre fontosabb szempont például az adatkezelés, így előnybe kerülhetnek azok a készülékek, amelyek kommunikálni tudnak okostelefonnal, adataikat pedig vezeték nélkül lehet továbbítani.

A Thermo Fisher egészségügyi-gyógyászati multicég Magyarországon is jelen van, igaz, nem anyagvizsgálati kapacitásával. A vállalatnak szolgáltató központja működik Budapesten, amely az európai, közel-keleti és afrikai régió (EMEA) ügyfeleit támogatja pénzügyi és ügyfélszolgálati területeken. Az irodát idén októberben nyitották meg. A vállalatnak globálisan 70 ezer alkalmazottja van.