随着薄膜和薄膜工业向增加功能和多层薄膜的方向发展,对观察、检查和分析的需求也在增加。
本节介绍行业趋势、常见缺陷及其原因,以及用新型4K数码显微镜解决常规问题的最新实例。

高性能多层薄膜的观察、分析与测量

高性能薄膜需求的增长

由于层压和其他技术,塑料(树脂)薄膜和板材具有更高的性能,由于市场的需要,需求正在增加。
例如,在食品行业“个性化餐饮”的背景下,针对单人家庭的更小分量的更大种类的食品包装的需求正在增加。可重复使用的产品包装需求也在增加,如洗发水、沐浴露、洗涤剂和其他瓶子可重复使用的商品。欧宝官网开户在半导体和电子工业中,功能性薄膜和薄片对于晶圆的表面保护和陶瓷电容器的制造也是必不可少的。其他应用包括用于(袋式)锂离子电池的层压电池壳。

制造多层薄膜

大多数高性能薄膜由不同类型的塑料堆叠在各种材料上组成,如铝,并与涂层剂层压。用于制造多层薄膜的常见层压工艺如下:

挤出复合
挤压复合是一种利用挤压成型的工艺,是一种注射成型技术。在基材上预涂一层粘附添加剂(锚定涂层),在基材上涂抹时,通过带狭缝的模具(t型模具)将材料加热熔化并挤压成均匀的平板。材料经冷却辊压缩固化,实现与基材的粘结。高性能薄膜可以通过三层粘合的“三明治层合”,五层粘合的“串联层合”,以及使用t型模具将多种不同材料共挤压制成多层。
挤压复合工艺的例子
挤压复合工艺的例子
  1. 答:衬底
  2. B.附着力添加剂涂料(锚定涂层)
  3. C.干燥区
  4. d .材料
  5. e .挤出机
  6. f .而死
  7. G.冷却(冷却辊)
  8. h .绕组
干燥的纹理
在将粘合剂或胶水应用于第一基材后,将其与由不同材料制成的第二基材粘合。使用制造中使用的胶带或其他粘合方法,根据粘合剂或胶水的性能,通过干燥或加热过程将基材粘合。然后,基材被卷起。
一个干式覆膜过程的例子
一个干式覆膜过程的例子
  1. A.第一底物
  2. B.胶粘剂涂层
  3. C.干燥区
  4. D.第二底物
  5. E.加热(钢辊)
  6. F.绕线机

对薄膜性能和质量的更高要求

多层膜要求具有高质量和功能性,包括耐热性、耐寒性、防震性、耐化学性、香气保留性或防潮性。因此,可靠性测试和评估是很好的实践。高附加值薄膜的研发与生产竞争日趋激烈。除了表面强度、密封性能和屏障性能外,还不断追求增强性能,如微波兼容性、“易打开”质量和热密封能力,以提高生产率。

未发现缺陷和不良产品的风险欧宝官网开户

多层薄膜通常用于食品和药品,这对安全性和可靠性以及功能性有很高的要求。需要特别注意发现和防止缺陷和不合格。
薄膜和板材的典型缺陷包括“鱼眼”,这是由于薄膜厚度不均匀而在表面出现的凸起。这个问题可以追溯到未熔化的材料和“针孔”,这是由刺穿、摩擦或弯曲疲劳引起的。其他微观缺陷,如划痕、撕裂和由外来颗粒引起的缺陷也会导致不满意的包装,这可能进一步导致损害包装内容物的质量。包装质量差会引起顾客的投诉。

观察和分析的重要性

为了确保这种高性能薄膜和板材的质量,在研发和制造领域更加重视基于详细的微观观察和分析的评估。同时,需要高精度的分析和测量,以及更短的周转时间来产生准确的评估,以适应具有严格的薄膜厚度精度要求和快速的产品周期的高性能薄膜。

薄膜和薄片的观察、分析和测量的最新实例

常规显微镜在观察、分析或测量薄膜和薄片时存在以下问题:

  • 在测量横截面样品的膜厚时,观察面不均匀,影响正确的观察和测量。
  • 针孔的形状无法观察到,这意味着无法分析穿孔发生的方向。
  • 由于分辨率不够,无法放大观察微观划痕、异物颗粒和鱼眼。
  • 对于光滑的薄膜,光从薄膜上反射妨碍观察。
  • 由于表面不均匀,图像只聚焦在表面的一部分。

KEYENCE的VHX系列高清4K数码显微镜提供清晰的4K图像和专有系统,具有大景深和高分辨率,可以进行高倍放大观察和高精度的2D和3D测量。它解决了常规问题,同时也有助于更准确的评估,可以快速和容易地完成。
本节将介绍使用VHX系列进行胶片观察、分析和测量的最新例子。

多层薄膜截面测量薄膜厚度

当传统显微镜使用横截面样品来测量多层薄膜中每一层的厚度时,除非观察表面完全均匀,否则一次只能使部分样品聚焦。此外,这种测量通常需要用户将图像加载到单独的软件中,这增加了所需的时间。

VHX系列4K数码显微镜的景深比传统的普通显微镜深约20倍。这使得用户可以在高倍率下捕获薄膜的高分辨率图像。
在表面不均匀的情况下,实时深度合成功能可用于创建完全聚焦的3D图像。
高精度的2D测量也可以通过简单地选择一个工具,并指定你想要测量的部分在高倍率的图像。此外,还提供了一个报告函数,自动将放大图像和测量值输入到您选择的模板中,以便在一台机器上快速完成一系列任务。

使用VHX系列4K数码显微镜测量多层薄膜横截面的厚度
使用VHX系列4K数码显微镜测量多层薄膜横截面的厚度
使用VHX系列4K数码显微镜测量多层薄膜横截面的厚度

针孔的三维形态观察与分析

VHX系列4K数字显微镜可以使用高分辨率,高放大倍率的图像来清晰地观察针孔,这是传统显微镜无法实现的。
高精度的三维形状测量也可以使用高分辨率的放大图像。此外,任何截面都可以用于轮廓测量,可以根据详细的针孔形状数据进行准确分析和快速定量评估。

用VHX系列4K数码显微镜观察针孔的三维测量
上:针孔高倍观察/下:三维形状轮廓测量
上:针孔高倍观察/下:三维形状轮廓测量

观察外来颗粒和鱼眼

VHX系列4K数码显微镜可以使用多种功能,清楚地捕捉微观缺陷,从而实现准确和快速的观察,分析和评估。
多照明功能获得多个图像与全向照明在按下一个按钮。然后,用户可以选择最优的图像进行分析,大大减少了调整照明设置的时间。在图像捕获后,可以进一步操纵照明的方向进行详细检查。
这甚至适用于有光泽的薄膜,其中眩光去除功能消除光反射,以帮助准确捕捉缺陷的细节。清晰的高分辨率图像可用于支持高达6000x的高放大倍率观测。这些观察使你能够研究微观外来粒子的细节。

使用VHX系列4K数码显微镜观察薄膜缺陷
薄膜缺陷的观察
薄膜缺陷的观察
采用多照明功能进行外来粒子观测和二维测量
外来粒子观测和二维测量
采用多照明功能
4K高清鱼眼观察(50倍)
4K高清鱼眼观察(50倍)
外来粒子的高倍观测(1000倍)
外来粒子的高倍观测(1000倍)

薄膜表面去除环反射后的外来粒子观察

此前,被困在具有光滑表面的薄膜中的外来粒子会在薄膜中形成一个丘,以环状模式反射光线,从而难以准确观察和分析夹杂物的形状。
VHX系列4K数字显微镜的环反射去除功能支持准确观察困在薄膜中的外来颗粒的形状。

使用VHX系列4K数码显微镜观察薄膜中异物颗粒夹杂
正常的
正常的
Ring-reflection删除
Ring-reflection删除

薄膜表面划痕的观察和评价

常规显微镜缺乏观察和评估透明薄膜表面划痕所需的分辨率。
VHX系列4K数码显微镜可以使用高分辨率镜头和4K CMOS生成的高清4K图像,方便准确地观察和评估胶片表面。

使用VHX系列4K数码显微镜观察胶片表面的划痕
4K高清观察胶片表面的划痕
4K高清观察胶片表面的划痕

薄膜表面纹理观察与三维测量

由于传统显微镜的景深不足,在高倍倍率的观察中,不能很容易地聚焦在薄膜的纹理表面。

使用VHX系列4K数码显微镜,在不同的灯光设置下,可以清楚地观察到胶片表面纹理的细节。
三维形状和轮廓测量也可以直接从放大图像,从而实现基于数据的表面条件定量评估。

使用VHX系列4K数码显微镜观察和三维测量薄膜表面纹理
上:差分干涉对比度(DIC)/下:同轴光
上:差分干涉对比度(DIC)/下:同轴光
表面状况的三维形状和轮廓测量
表面状态三维形状和轮廓测量

化学包装薄膜撕裂的高分辨率图像

化学包装薄膜的撕裂等缺陷会导致内容物的泄漏和变质。必须从质量保证的角度通过仔细检查来确定原因。
然而,传统的显微镜缺乏捕捉胶片上微小泪痕细节的分辨率。

VHX系列4K数码显微镜配备了高性能照明和观察系统,以及高分辨率镜头和4K CMOS,共同贡献了深度的景深。这些方面使得即使在高倍观察时也能清晰地表达细泪液。
这些特征可以方便快速地观察细节,揭示撕裂是在机器方向(MD)还是横向方向(TD),以及撕裂是从内部还是外部造成的。这样的观察有助于快速识别原因并实施过程改进。

使用VHX系列4K数码显微镜观察化学包装薄膜的撕裂
使用VHX系列4K数码显微镜观察化学包装薄膜的撕裂

高性能薄膜和薄膜评价的新基石

VHX系列高清4K数码显微镜不仅解决了传统的观察、分析、测量和评估胶片和薄片的问题,而且还可以详细观察以前无法检测到的微观缺陷。
今天,薄膜和薄膜产品正朝着更高功能的方向发展欧宝官网开户。VHX系列可以成为您的新合作伙伴,通过提供复杂的观察,分析和测量来支持任何薄膜或板材的研发和制造,这对确保此类产品的可靠性至关重要。欧宝官网开户

除了这里介绍的功能,VHX系列还配备了许多更有用的功能,灵感来自于实际研发和制造现场的反馈和输入。如需更多产品信息或查询,请点击下面的按钮。