La céramique est un matériau bien plus ancien que la résine ou le métal. Malgré sa dureté et sa résistance au frottement et aux températures élevées, elle a longtemps été considérée inutilisable pour la fabrication de composants industriels, en raison de sa vulnérabilité aux impacts mécaniques et aux fluctuations rapides de température.
Pourtant, ces dernières années, des céramiques affranchies de ces restrictions ont vu le jour et se multiplient à présent dans les assemblages électriques (à l’instar des condensateurs céramiques multicouches (MLCC)), les roulements thermorésistants employés dans les moteurs de véhicules et d’avions, les matériaux de construction et d’autres pièces clés.
Cette section vous présente des exemples d’observation et d’analyse de produits en céramique avec notre nouveau microscope numérique 4K.

Observation et analyse de produits en céramique

Importance de l’observation et de l’analyse des produits en céramique

Dans le milieu des années 1980, le montage en surface révolutionne l’assemblage des cartes électroniques, ouvrant la voie à l’utilisation des condensateurs céramiques. Dès lors, les condensateurs céramiques ne cessent d’être perfectionnés et miniaturisés pour s’intégrer à des circuits imprimés toujours plus denses. Les techniques et systèmes de production sophistiqués, qui permettent l’empilement précis de centaines de couches diélectriques en à peine 1 μm, ont intronisé l’électronique dans de nombreux domaines. Néanmoins, les composants miniaturisés sont plus sensibles aux défauts d’isolation entre les électrodes internes, en raison des fissures dues au gauchissement du circuit imprimé et des rayures des couches diélectriques.
En construction, la céramique a permis de concevoir des dalles présentant des propriétés super-hydrophiles et anti-salissures. Dans ce secteur, la céramique doit afficher une excellente résistance à la chaleur et aux flammes, nécessitant une analyse de la composition à des fins d’assurance qualité.
L’observation et l’analyse des produits en céramique gagnent en importance à mesure que se complexifient les propriétés et applications de la céramique dans de nombreux domaines.

Exemples d’observation de produits en céramique avec notre nouveau microscope numérique 4K

Le nouveau microscope numérique 4K Série VHX de KEYENCE intègre un objectif haute résolution et un capteur d’image et propose de nombreuses fonctions pratiques pour l’analyse.
La Série VHX permet d’observer des produits en céramique et autres matériaux à faible contraste sur des images haute définition et de réaliser des analyses avancées grâce à une multitude d’outils.

Exemple d’observation d’un condensateur céramique multicouche (MLCC)

Un condensateur céramique multicouche superpose des centaines de couches de céramique, comme autant de couches diélectriques, sur une épaisseur de seulement 1 μm. La céramique intégrée à ce petit composant peut être observée en retirant le boîtier par abrasion, tout en conservant la couche de résine.
Une fissure, même infime, existant au montage risque de se propager sous l’effet de chocs mécaniques ou simplement au fil du temps, entraînant en définitive un défaut d’isolation. Ce défaut d’isolation peut provoquer un dysfonctionnement, une montée en température voire un embrasement. L’omission de subtiles fissures due à un grossissement ou une résolution insuffisant(e) lors du contrôle pose ainsi un problème majeur.
Le microscope numérique 4K Série VHX facilite l’observation de défauts extérieurs minuscules sur les produits en céramique par comparaison des images capturées en champ sombre et en champ clair. Cette comparaison permet de détecter toute fissure ou tout défaut d’isolation.
Même si l’échantillon enrobé de résine présente une surface irrégulière due à un polissage grossier, l’objectif haute précision à grande profondeur de champ capture une image détaillée des fissures de l’ordre du micron.

Observation des électrodes internes d’un condensateur céramique au microscope numérique 4K Série VHX
Champ sombre
Champ sombre
Champ clair
Champ clair

Observation de fibres de verre dans un matériau de construction en céramique

Très répandues, les fibres de verre sont un matériau non organique caractérisé par sa résistance à la chaleur et à la corrosion ainsi que par son élasticité et sa rigidité remarquables. L’intégration de fibres de verre dans la céramique a permis le développement de matériaux de construction hautement fonctionnels. Ces matériaux possèdent d’excellentes propriétés d’isolation thermique, de résistance à la chaleur et d’incombustibilité et sont utilisés dans la fabrication de rideaux ignifuges et pour étouffer la chaleur des chaudières et autres fours industriels.
Le microscope numérique haute définition 4K Série VHX de KEYENCE intègre les toutes dernières technologies, notamment un objectif haute résolution et un capteur CMOS 4K. Ces technologies facilitent l’observation et l’analyse des fibres de verre contenues dans les matériaux de construction en céramique grâce à des images 4K détaillées.
La fonction HDR (haute plage dynamique) crée une image entièrement nette de la totalité de la cible, indépendamment de l’irrégularité de sa surface. Cette fonction capture plusieurs images en faisant varier la vitesse d’obturation afin d’afficher une image riche en nuances, atteignant des niveaux de détail et de contraste jusqu’alors inaccessibles en raison des limites de la résolution et de l’exposition.
En quelques étapes simples, la Série VHX exécute également des mesures 2D et 3D sur des images haute résolution à fort grossissement, pour réaliser avec rapidité et précision toutes les opérations nécessaires à l’analyse.

Observation de la céramique et de la dispersion des fibres de verre au microscope numérique 4K Série VHX
Image normale
Sans capture d’image HDR
Capture d’image HDR
Capture d’image HDR

Observation de rayures sur la surface d'un disque en céramique

Avec le microscope numérique 4K Série VHX, les données d’image sous différents éclairages sont automatiquement capturées par la fonction d’éclairage multiple, d’une simple pression sur un bouton. Il suffit alors de sélectionner l’image optimale pour l’observation parmi les images capturées, évitant tout réglage chronophage de l’éclairage. Il est également possible de charger une image sous un éclairage différent en quelques clics de souris, même après sélection ou enregistrement d’une première image.
Vous n’avez plus à ajuster encore et encore l’éclairage pour obtenir une image détaillée.

Observation de rayures sur la surface d’un disque en céramique au microscope numérique 4K Série VHX
Microscope classique
Sans capture d’image haute définition
Capture d’image haute définition avec la Série VHX
Capture d’image haute définition avec la Série VHX

Un microscope pour toutes vos opérations, de l’observation et l’analyse à la création de rapports

Le microscope numérique haute définition 4K Série VHX offre une efficacité sans précédent, élimine les erreurs humaines et garantit une observation et une analyse haute précision.
Les images haute définition 4K générées par les technologies de traitement d’image optique et d’automatisation de pointe assurent un comptage et une mesure automatiques de surface des produits en céramique plus simples que jamais, pour des résultats d’analyse précis et rapides.
Les données capturées ou mesurées peuvent être facilement reportées dans un rapport, grâce à la fonction de création de rapports. Cette fonction s’avère particulièrement utile à des fins non seulement d’assurance qualité mais également d’identification de tout éventuel problème et d’amélioration des procédés.

Un microscope pour toutes vos opérations, de l’observation et l’analyse à la création de rapports

Équipée de nombreuses fonctions avancées, la Série VHX est un formidable outil pour l’analyse des défauts sur les produits en céramique. Pour en savoir plus, cliquez sur le bouton ci-dessous pour télécharger le catalogue. Pour toute demande, cliquez sur l’autre bouton pour contacter KEYENCE.