วิเคราะห์ตำหนิตัวถังรถยนต์ ตัวถังมอเตอร์ไซด์  ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ SEM
และเครื่องวิเคราะห์ธาตุ EDS/EDX

เป็นการวิเคราะห์ความเสียหาย ตำหนิ รอย คราบ Contamination ที่เกิดจากขั้นตอนขบวนการผลิต
ขั้นตอนการประกอบ กลุ่มAuto Parts โดยที่ ตำหนิ รอย คราบ Contamination ต่างๆจะติดอยู่กับ
ชิ้นส่วนต่างๆของ Auto Parts เราจะนำมาวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ไมโครสโคป SEM และวิเคราะห์ธาตุด้วยเครื่อง EDS/EDX

ตามรูปด้านล่างเป็นตำหนิที่เกิดกับตัวถังรถยนต์ ที่เกิดจากผ่านขบวนการทำสีมาแล้ว แล้วเกิดมีตำหนิ
ถ้าเรา ลองเอามือลูบตรงรอยดูจะสะดุดมือเล็กน้อย เป็นภาพถ่ายจากกล้องมือถือ

ตัวอย่าง : ตัวถังรถยนต์ ที่เป็นตำหนิ สีบรอนซ์เงิน (ตัดมาทดสอบขนาด 2x2 นิ้ว)

ตามภาพล่าง เป็นภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป OM จะสามารถถ่ายได้ที่กำลังขยาย x40
แต่ก็ยังไม่เห็นรายละเอียดได้มากนัก

ตามภาพล่าง เรานำตัวอย่างตัวเดียวกันมาถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กำลังขยายสูง
ถ่ายแบบไม่ทำลายตัวอย่าง ถ่ายในโหมด LV Mode ตัวอย่างจึงไม่จำเป็นต้องนำไฟฟ้า ซึ่งตัวอย่าง
ที่ว่าเป็นงานสีพ่น บนวัสดุที่นำไฟฟ้า เวลาดูด้วยกล้องประเภทนี้เราจะถือว่าตัวอย่างไม่นำไฟฟ้า
ถ้าจะถือว่าตัวอย่างใดนำไฟฟ้า ตัวอย่างนั้นจะต้องนำไฟฟ้าเกือบ 100% และตัวอย่างนี้ถ้าจะถ่าย
ในโหมดนำไฟฟ้าก็ได้ แต่จะต้องนำตัวอย่างนี้ ไปฉาบเฉลือบวัสดุให้นำไฟฟ้าก่อน เช่นฉาบทอง 
ฉาบพาราเดียม เป็นต้น ขั้นตอนการฉาบเราจะไม่ได้กล่าวถึง

ตามภาพล่างเป็นภาพรอยตำหนิ
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 50 เท่า สเกล 500 um (ไมโครเมตร หรือไมครอน) 
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) ภาพแบบ BEI COMPO
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com

เราวัดขนาดของรอยได้ กว้าง 317 ไมโครเมตร (0.317 มิลลิเมตร) ยาว 755 ไมโครเมตร
(0.755 มิลลิเมตร) ซึ่งจะมีขนาดเล็กมาก

ตามภาพล่างเป็นภาพรอยตำหนิ
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 100 เท่า สเกล 100 um (ไมโครเมตร หรือไมครอน) 
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) ภาพแบบ BEI COMPO
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com

ตามภาพล่างเป็นภาพรอยตำหนิ
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 500 เท่า สเกล 50 um (ไมโครเมตร หรือไมครอน) 
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) ภาพแบบ BEI COMPO
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com

ตามภาพล่างเป็นภาพรอยตำหนิ
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 20kv (กิโลโวลท์)  
กำลังขยาย x 750 เท่า สเกล 10 um (ไมโครเมตร หรือไมครอน) 
ถ่ายในโหมด Low vacuum (ความเป็นสูญญากาศต่ำ) ภาพแบบ BEI COMPO
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com

บทความที่เกี่ยวข้อง : เกี่ยวกับการถ่ายภาพ คลิก

เมื่อเราถ่ายรอยตำหนิด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ SEM เราจะเห็นกายภาพของผิวที่
เป็นตำหนิได้ชัดขึ้นตามภาพบน แต่เรายังจะไม่ทราบว่ารอยตำหนินี้คืออะไร เราจึงจะต้อง
มาวิเคราะห์กันต่อ ด้วยเครื่องวิเคราะห์ธาตุ EDS/EDX

วิเคราะห์ตำหนิ ด้วยเครื่องวิเคราะห์ธาตุ EDS/EDX 



ตามภาพบนที่กำลังขยาย 50 เท่าเราจะวิเคราะห์ด้านเชิงคุณภาพ ตามกรอบสีแดงที่แสดง
ผลการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ จะได้ผลเป็นกราฟเชิงคุณภาพเหมือนภาพล่าง


บทความที่เกี่ยวข้อง : วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก 

กราฟเชิงคุณภาพบริเวณที่เป็นตำหนิ  ตามตำแน่งภาพวิเคราะห์ กำลังขยาย x50

เราจะได้ผลว่ามีองค์ประกอบธาตุหรือสาร C คาร์บอน,O ออกซิเจน,Si ซิลิกอน,Ca แคลเซียม
,S ซัลเฟอร์,Al อลูมิเนียม, K โปแตสเซียม,Ti ไททาเนียม,Mg แมกนีเซียม, Fe เหล็ก,Zn สังกะสี
,Ba แบเรียม อยู่บนพื้นที่กรอบสีแดงที่เราวิเคราะห์ ตามภาพด้านล่าง 

กราฟเชิงคุณภาพอีกแบบ บริเวณตำหนิ




วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ Qualitative Analysis 
การวิเคราะห์เชิงปริมาณ เราจะได้ค่าเป็น Element % หรือเรียกอีกชื่อ Wt% (weight %)
หรืออีกชื่อ Con% (concentration%) และ Atomic% 


บทความที่เกี่ยวข้อง : วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก

ตามภาพล่างจะวิเคราะห์เชิงปริมาณแบบ wt%

Quantitative method: ZAF ( 4 iterations).

 Analysed all elements and normalised results.

ตามผลด้านล่างเราจะวิเคราะห์ธาตุทั้งหมด ที่ตรวจพบเจอใน
บริเวณรอยตำหนิกรอบสีแดง เราจะได้องค์ประกอบธาตุหรือสาร 
C คาร์บอน 30.31 % ,O ออกซิเจน 44.27 % ,Si ซิลิกอน 3.39 % , เป็นต้น

 

ตามภาพล่างจะวิเคราะห์เชิงปริมาณแบบ Compound%
บริเวณรอยตำหนิกรอบสีแดง เราจะได้องค์ประกอบธาตุหรือสาร 

Co2 64.72 % ,SiO2 6.34 % ,TiO2 8.76 % , เป็นต้น

 

หลังจากเราได้วิเคราะห์เชิงปริมาณเชิงคุณภาพ บริเวรที่เป็นตำหนิแล้ว เราจะมาเปรียบเทียบ
ผลวิเคราะห์บริเวณที่ไม่มีตำหนิบ้าง ตามตำแหน่งกรอบสีแดงภาพล่าง

กราฟเชิงคุณภาพบริเวณที่เป็นบริเวณปกติ  ตามตำแน่งภาพวิเคราะห์ กำลังขยาย x50

เราจะได้ผลว่ามีองค์ประกอบธาตุหรือสาร C คาร์บอน,O ออกซิเจน,Ti ไททาเนียม,Zn สังกะสี
และ Ba แบเรียม อยู่บนพื้นที่กรอบสีแดงที่เราวิเคราะห์ ตามภาพด้านบน

กราฟเชิงคุณภาพอีกแบบ บริเวณปกติ



วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ Qualitative Analysis 

บทความที่เกี่ยวข้อง วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพด้วย EDS,EDX คลิก

ตามภาพล่างจะวิเคราะห์เชิงปริมาณแบบ wt%

Quantitative method: ZAF ( 4 iterations).

 Analysed all elements and normalised results.

ตามผลด้านล่างเราจะวิเคราะห์ธาตุทั้งหมด ที่ตรวจพบเจอใน
บริเวณรอยปกติ กรอบสีแดง เราจะได้องค์ประกอบธาตุหรือสาร 
C คาร์บอน 48.06 % ,O ออกซิเจน 50.22 % ,สังกะสี 1.31 % , เป็นต้น

ตำแหน่งปกติจะมี % ของ C คาร์บอน ,O ออกซิเจน ค่อนข้างสูงเพราะเป็นชั้นที่ถัด
จากชั้นของเหล็กและสี ซึ่งจะเป็นชั้นเคลือบสี หรือชั้นของเคลียร์นั้นเอง แสดงว่า
บริเวณตำแหน่งตำหนิจะเป็น Particle เล็กๆมาติดอยู่ระหว่างชั้นเหล็ก+สี กับชั้นเคลียร์
และ Particle นี้มีองค์ประกอบอะไรบ้าง ผลก็ตามตำแหน่งตำหนิก่อนหน้าเลยครับ

 


การวิเคราะห์ดูการกระจายตัวตามพื้นที่ แบบ Speed Mapping (เชิงคุณภาพ) 


จากผลการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ เนื่องจากเราเลือกใช้วิเคราะห์ทั้งภาพ(Area)  
ไม่ได้เลือกใช้วิธียิงเป็นจุด (Point) ทำให้ผลที่ได้คือผลที่ได้ทั้งหมดที่เราเห็นตามภาพ ถ้า  
เราจะใช้วิธีการยิงเป็นจุด เพือจะให้ทราบตำแหน่งธาตุก็ได้ แต่อาจจะต้องยิงหลายจุด จะมีวิธี
การหาตำแหน่งของธาตุแบบรวดเร็ว ดูการกระจายตัว เช็คเพสที่เรียกว่า Mapping ตามผล  
ด้านล่างเราก็จะทราบ ตำแหน่งแต่ละธาตุว่าอยู่ส่วนใหนของตัวอย่างได้

ตามภาพบน เราจะทำการวิเคราะห์