観察画像提供

東邦化研では試料の観察画像のみでのご依頼にもご対応いたします。断面の画像を作成する際に必要な切断等の各種前処理も承ります。試料の大きさによっては取扱いが難しい場合もございますので一度お問い合わせください。

異物分析、不良解析など問題解決のみならず、構造観察、寸法計測などにおいても『観察』を行うことが、状況判断や分析手法選択、内部構造の解明など一番初めに行わなければならない必須行動です。
これによって、異物なのか、シミ(変色)なのか、サイズはどの程度なのか、有機無機物なのか、構造はどのようになっているのか、大まかから細かい部分までの判断材料になります。
以下『観察』という大きなくくりでの参考例を記載します。

マイクロベアリング断面観察

用いたマイクロベアリングの材質は高炭素クロム軸受鋼(SUJ2)です。マイクロベアリングの硬度計測を行うにあたり、冷間硬化樹脂に埋め込み、断面試料を作製しました。断面試料は、マイクロベアリングのほぼ直径に位置するように狙い研磨・琢磨を行い表面を仕上げました。

マイクロベアリング断面観察の流れ 加工前外観 事前調査→ Fig.ベアリング寸法計測 樹脂埋め・研磨・琢磨→ 作製調査 試料 各ベアリングの寸法計測→

事前に計測したベアリング寸法4.77mmの半分である2.38mmを研磨することを目標として行いました。半分研磨すると、断面でほぼ直径寸法と同等になるはずです。
断面試料作製後にマイクロスコープで計測した結果、マイクロメータで計測した直径にほぼ近い値で作製することができました。

作製断面試料におけるベアリング寸法(加工前後比較)

ねじのファイバーフロー観察

ねじ頭部の成型方法には、①冷間鍛造(常温で塑性加工)、②熱間鍛造(再結晶温度450℃以上に加熱炉で加熱した後に塑性加工)、③温間鍛造(再結晶温度以下の200~300℃に加熱して塑性加工)、④切削加工があります。
一般的に最も普及しているのが、無駄な材料も少なく生産性も高い①冷間鍛造により作製されたものです。

使用したねじが破断したなどの問題が生じた際、その原因調査の一つとしてファイバーフロー(鍛流線)観察があります。加工した金属組織がつぶされたり引き伸ばされたりしています。この金属組織の流れ(ファイバーフロー)を観察することで、破断要因が応力集中により弱いところから破断が生じた、などの考察ができます。
以下、ねじ2種類頭部のファイバーフロー観察結果を記載します。

作製断面資料 二種類のねじを樹脂埋め・研磨・琢磨の後に腐食液:5%ナイタル溶液(硝酸:エタノール=1:19の比で混合したもの)で処理 Fig.ねじのファイバーフロー(一部拡大観察) 二種類のねじの観察画像を比較表示

振動モーター断面観察

携帯電話でマナーモードに設定した際、バイブ機能を使用する方が多いと思います。このバイブ(振動)を起こすために、携帯内部に小さなモータが使用されています。小さなモータの内部構造を観察するため断面試料を作製し、拡大観察を実施しました。

作製断面資料及び拡大観察 二種類のモーターを樹脂埋め・研磨・琢磨処理をした後拡大観察 内部構造を比較表示 分銅 シャフト マグネット コイル 端子 整流子 の配置の違いを比較 作製断面資料及び拡大観察 二種類のモーターを樹脂埋め・研磨・琢磨処理をした後拡大観察 内部構造を比較表示 分銅 シャフト マグネット コイル 端子 整流子 の配置の違いを比較

2種類のモータの断面試料を作製したところ、No.1とNo.2で構造が異なることが判明しました。No.1ではマグネットがコイル外周についているのに対し、No.2ではマグネットがコイルの内側についています。弱いところから破断が生じた、などの考察ができます。

マイクロカメラ内部の寸法測定

測定対象物の外寸をあらかじめ測定しておくことにより、試料中央までの距離を割り出します。その後樹脂埋めを行い中央付近まで研磨することで、目的の測定部位の断面試料を作製します。樹脂埋めした試料を研磨することにより、内部の部品構成を保持したまま断面の状態観察が可能となります。

マイクロカメラの内部観察と寸法測定 携帯電話用マイクロカメラを外寸の事前計測の後研磨 断面の拡大観察画像を表示 レンズユニット IRカットフィルター 配線基板 イメージセンサーの配置や内部構造を観察

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