Máy dò khuyết tật siêu âm là một thiết bị kiểm tra không phá hủy sử dụng sự lây lan của siêu âm trong môi trường, đặc tính phản xạ để phát hiện các khuyết tật bên trong vật liệu (như vết nứt, lỗ khí, xen kẽ, v.v.). Các bước hoạt động đơn giản của nó có thể được tóm tắt trong năm liên kết cốt lõi "Chuẩn bị → Hiệu chuẩn → Phát hiện → Phán đoán → Kết thúc", sau đây kết hợp với logic hoạt động của các thiết bị loại phổ biến (kiểu chữ số) được giải thích chi tiết:

Previous Previous post: Đảm bảo thiết bị phù hợp với môi trường

Chuẩn bị trước khi vận hành là cơ sở để đảm bảo độ chính xác của việc phát hiện, cần tập trung kiểm tra trạng thái thiết bị, tính phù hợp của vật liệu tiêu thụ và điều kiện phôi.

Kiểm tra thiết bị và vật tư tiêu hao

Bật nguồn và xác nhận rằng màn hình thiết bị, phím, pin (hoặc nguồn điện) là bình thường, không có dấu hiệu báo lỗi; Nếu sử dụng pin, bạn cần đảm bảo đủ pin (tránh tắt máy đột ngột trong quá trình phát hiện).

Chuẩn bị đầu dò phù hợp: theo vật liệu phôi (như thép, nhôm), độ dày và nhu cầu phát hiện để chọn đầu dò (thường sử dụng đầu dò thẳng để đo khuyết tật bên trong, đầu dò xiên để đo khuyết tật mối hàn), kiểm tra cáp thăm dò không bị hỏng, tiếp xúc khớp tốt.

Chuẩn bị tác nhân ghép nối: Tác dụng của tác nhân ghép nối là làm đầy không khí của đầu dò và bề mặt phôi (không khí sẽ phản xạ mạnh mẽ sóng siêu âm, dẫn đến tín hiệu không thể truyền vào phôi), thường được sử dụng với glycerin, dầu động cơ hoặc chất ghép siêu âm đặc biệt, đảm bảo không có tạp chất, tính lưu động vừa phải.

phôi tiền xử lý

Làm sạch bề mặt của khu vực phát hiện: loại bỏ dầu bẩn, rỉ sét, sơn, da oxy hóa và các tạp chất khác, đánh bóng bằng giấy nhám hoặc giẻ cho đến khi bằng phẳng (bề mặt không bằng phẳng sẽ dẫn đến khớp nối kém, ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu).

Xác định rõ phạm vi phát hiện: Theo bản vẽ phôi hoặc tiêu chuẩn phát hiện, đánh dấu khu vực cần phát hiện (chẳng hạn như cả hai bên của mối hàn, phần tập trung căng thẳng), tránh rò rỉ.

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Hiệu chuẩn là một bước quan trọng để loại bỏ lỗi hệ thống thiết bị, cốt lõi là điều chỉnh các thông số của thiết bị thông qua các khối thử nghiệm tiêu chuẩn (ví dụ: khối thử nghiệm CSK-ⅠA, khối IIW), đảm bảo định vị khiếm khuyết, chính xác định lượng. (Lưu ý: Hiệu chuẩn là cốt lõi của hoạt động và các thiết bị không hiệu chuẩn không thể có được kết quả đáng tin cậy)

Thiết lập tham số cơ bản

Vào giao diện "cài đặt tham số" của thiết bị, nhập các thông số cơ bản theo thông tin phôi và thăm dò:

Thông số đầu dò: tần số đầu vào của đầu dò (ví dụ: 2.5MHz, 5MHz), kích thước wafer, góc khúc xạ (đầu dò xiên cần điền, ví dụ: K2.5), khoảng cách phía trước (đầu dò xiên là khoảng cách từ đầu dò đến trung tâm wafer).

Thông số phôi: đầu vào độ dày phôi (quan trọng khi phát hiện đầu dò trực tiếp), tốc độ âm thanh của vật liệu (như tốc độ âm thanh của thép khoảng 5900m/s, nhôm khoảng 6300m/s, có thể được lựa chọn trong thư viện cài đặt sẵn của dụng cụ).

Hiệu chuẩn Zero (Location Calibration)

Mục đích: Xác định thời gian truyền sóng siêu âm bên trong đầu dò (tức là "đầu dò zero") và tránh độ lệch vị trí.

Hoạt động: Ghép nối đầu dò trên bề mặt phẳng của khối thử nghiệm tiêu chuẩn, di chuyển đầu dò để tìm sóng phản xạ của bề mặt đáy của khối thử nghiệm (dạng sóng biên độ lớn đầu tiên được hiển thị trên màn hình, được gọi là "sóng đáy"), thông qua chức năng "hiệu chuẩn điểm không" của thiết bị, vị trí sóng đáy tương ứng với độ dày đã biết của khối thử nghiệm, thiết bị tự động tính toán và lưu điểm không của đầu dò.

Hiệu chuẩn độ nhạy (Quantitative Calibration)

Mục đích: đảm bảo rằng dụng cụ có thể phát hiện các khiếm khuyết có kích thước quy định trong phôi (chẳng hạn như lỗ đáy phẳng Φ2mm) và có thể đánh giá kích thước khiếm khuyết bằng chiều cao sóng.

Hoạt động: Kết hợp đầu dò vào vị trí "khuyết tật nhân tạo" của khối thử nghiệm tiêu chuẩn (chẳng hạn như lỗ đáy phẳng đặt trước, lỗ chéo), tìm sóng phản xạ khiếm khuyết, điều chỉnh núm "tăng" của dụng cụ (tăng độ nhạy=tăng độ nhạy, biên độ dạng sóng lớn hơn; giảm thì ngược lại), làm cho sóng khiếm khuyết lên đến khoảng 80% quy mô đầy đủ của màn hình, lưu thông số độ nhạy tại thời điểm này (gọi là "độ nhạy cơ sở").

III. Phát hiện chính thức: Quét và thu thập tín hiệu theo thông số kỹ thuật

Sau khi hiệu chuẩn hoàn tất, phôi có thể được phát hiện, cốt lõi là "cho phép đầu dò di chuyển trơn tru và quan sát sự thay đổi dạng sóng của màn hình".

Khớp nối và quét

Áp dụng đồng đều các chất ghép lớp mỏng trên bề mặt của khu vực phát hiện (độ dày có thể lấp đầy khoảng trống, quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến chuyển động của đầu dò).

Đầu dò cầm tay, làm cho bề mặt đầu dò phù hợp chặt chẽ với bề mặt phôi, quét theo hướng phát hiện với tốc độ chậm và đồng đều (tốc độ quét thường không vượt quá 100mm/s, tránh bỏ lỡ tín hiệu khiếm khuyết); Đối với các bộ phận phức tạp như mối hàn, phương pháp quét "răng cưa" hoặc "chuyển động phía trước và phía sau+xoay trái và phải" có thể được sử dụng để đảm bảo bao phủ toàn bộ khu vực phát hiện.

Quan sát và ghi lại tín hiệu

Nhìn chằm chằm vào màn hình thiết bị trong quá trình phát hiện: bình thường không có khuyết tật, màn hình chủ yếu hiển thị "sóng bắt đầu" (tín hiệu ban đầu phát ra bằng siêu âm, nằm ở ngoài cùng bên trái) và "sóng đáy" (tín hiệu phản xạ từ mặt dưới sau khi siêu âm xâm nhập phôi, vị trí tương ứng với độ dày phôi).

Nếu có sóng bất thường (tức là giữa sóng bắt đầu và sóng đáy hoặc dạng sóng bổ sung không có sóng đáy), cần dừng quét ngay lập tức, điều chỉnh vị trí thăm dò để xác nhận sự tồn tại ổn định của sóng bất thường:

Nếu sóng bất thường xuất hiện lặp đi lặp lại, hãy ghi lại "vị trí" của nó (bằng thang đo của thiết bị tương ứng với tọa độ phôi), "chiều cao sóng" (so với độ nhạy của cơ sở, để đánh giá kích thước khiếm khuyết), "độ sâu" (thiết bị tự động tính toán độ sâu chôn khiếm khuyết theo tốc độ âm thanh).

Disable (adj): khuyết tật (

Kiểm tra phi chuyên nghiệp chỉ cần phán đoán sơ bộ "có khiếm khuyết hay không", định tính chính xác cần kết hợp tiêu chuẩn và kinh nghiệm, logic phán đoán đơn giản như sau:

Đặc điểm điển hình của sóng khiếm khuyết:

Dạng sóng sắc nét, biên độ lớn (thường vượt quá 50% biên độ sóng đáy hoặc vượt quá ngưỡng quy định tiêu chuẩn);

Khi đầu dò di chuyển, vị trí sóng khiếm khuyết ổn định (bù đắp đồng bộ với chuyển động của đầu dò, tương ứng với vị trí thực tế của khiếm khuyết);

Nếu khiếm khuyết lớn hơn hoặc sâu hơn, nó có thể dẫn đến sự suy yếu và biến mất của sóng đáy (siêu âm được phản xạ hoàn toàn bởi khiếm khuyết và không thể tiếp cận bề mặt đáy).

Loại bỏ "tín hiệu giả":

Khớp nối kém: lộn xộn dạng sóng, không ổn định, biến mất sau khi áp dụng lại khớp nối;

Bề mặt phôi không đồng đều: sự lộn xộn biên độ nhỏ liên tục xuất hiện và biến mất sau khi đánh bóng bề mặt;

Đầu dò mặc: dạng sóng mờ, trở lại bình thường sau khi thay thế đầu dò.