THÀNH TỰU CỦA CÔNG NGHỆ ĐO HUỲNH QUANG TRONG ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG SẢN XUẤT

Viện Kỹ thuật Đo lường Vật lý Fraunhofer đã phát triển các hệ thống đo huỳnh quang hình ảnh, có độ nhạy cao cho rất nhiều ứng dụng khác nhau.

‘Định tính’ và ‘định lượng’ có thể chỉ khác nhau một vài chữ cái, nhưng lại có sự khác biệt rất lớn. Nhắc đến công nghệ đo huỳnh quang, loại công nghệ này từ lâu đã được sử dụng gần như độc quyền trong các phân tích định tính. Giờ đây, lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Kỹ thuật Đo lường Vật lý Fraunhofer(IPM) thành công khai thác phương pháp này để tiến hành đo định lượng với độ phân giải nội bộ cao.

Nhiều loại nguyên vật liệu và vải sợi phát sáng huỳnh quang, nghĩa là chúng phát sáng khi có ánh sáng chiếu vào, đặc biệt là tia UV. Theo phương pháp này, có thể phát hiện các chất huỳnh quang có độ nhạy cực cao. Do nhiều lớp phủ chức năng và các loại tạp chất đều có đặc tính huỳnh quang, ta có thể phát hiện ra chúng khi phân tích huỳnh quang.

Để sử dụng huỳnh quang trong đo lường, nguồn ánh sáng như tia laser hay đèn LED phải chiếu trực tiếp trên đối tượng đo – sau đó, phát ra ánh sáng với bước sóng dài hơn bước sóng của nguồn sáng. Bộ lọc quang tách ánh sáng huỳnh quang từ ánh sáng kích thích. Camera hay đèn nhân quang điện đều được dùng để dò tìm huỳnh quang. Ngoài dò tìm các tạp chất hữu cơ trên bề mặt, việc đánh giá quang phổ cũng cung cấp rất nhiều thông tin, bởi trong một số trường hợp, các vật chất có thể được phân biệt theo quang phổ.

Đo Huỳnh Quang Trong Sản Xuất

Trong sản xuất, sử dụng công nghệ đo huỳnh quang trong công đoạn kiểm định các bề mặt nhằm kiểm soát chất lượng đóng vai trò rất quan trọng. Ví dụ, phải đảm bảo được các bề mặt không dính tạp chất trước khi phủ hay sơn. Cần kiểm tra độ sạch của các chi tiết và độ tinh khiết cũng như tính vô trùng của thiết bị y tế trước khi lắp ráp chúng. Cuối cùng nhưng không hề kém quan trọng, là khả năng sử dụng sản phẩm thường phụ thuộc vào việc tuân thủ các yêu cầu về độ tinh khiết trong quá trình sản xuất.

Viện Kỹ thuật Đo lường Vật lý Fraunhofer đã phát triển các hệ thống đo huỳnh quang hình ảnh, có độ nhạy cao cho rất nhiều ứng dụng khác nhau. Các mẫu thử đều có kiểm tra 100% các tấm được tra dầu và kiểm soát độ tinh khiết của các chi tiết kim loại trước khi hàn, hàn vảy mềm hoặc gắn keo. Ngoài ra, kỹ thuật này cũng được dùng để kiểm tra độ dày và khả năng bao phủ hoàn toàn của các lớp phủ trong suốt hoặc hữu cơ. Do tốc độ đo và đánh giá cao, ta có thể sử dụng trực tiếp các hệ thống này trong dây chuyền sản xuất. Có thể tuỳ chỉnh các yếu tố cơ học, quang học, điện tử, phần mềm và giao diện.

Các kỹ thuật huỳnh quang thường được dùng như các phương pháp tính toán ước lượng hơn là quy trình đo định lượng đáng tin cậy. Việc hiệu chỉnh quy trình đòi hỏi không chỉ các tham chiếu chính xác mà còn cần hiểu biết sâu rộng về các nhân tố ảnh hưởng đến sự bức xạ huỳnh quang. Tiến sĩ Albrecht Brandenburg thuộc Viện Kỹ thuật Đo lường Vật lý Fraunhofer giải thích rằng: “Chúng tôi đã thành công trong việc sử dụng một quy trình không chính xác và phát triển nó thành một phương pháp đo chính xác cực kỳ nhanh và mạnh mẽ.” Cả thế giới dường như đều đang hồi hộp theo dõi phương pháp này. Kỹ thuật này đang lan truyền cả trong nước và quốc tế với tốc độ đáng kinh ngạc, và doanh thu trong lĩnh vực này của Viện Kỹ thuật Đo lường Vật lý Fraunhofer đã đạt đến con số hàng triệu. Với những thành tích đạt được, tiến sĩ Albrecht Brandenburg và Tiến sĩ Alexander Blättermann đã giành được giải thưởng Joseph von Fraunhofer. Quyết định của ban giám khảo căn cứ theo chất lượng kỹ thuật cao của phương pháp này cùng những lợi ích có thể thấy được về mặt kinh tế của các doanh nghiệp áp dụng nó.

Hiển Thị Tạp Chất Trong Chu Trình Sản Xuất

Một ưu điểm khác nữa của công nghệ này nằm ở khả năng ứng dụng trong quy trình sản xuất. “Giờ đây, chúng ta có thể kiểm tra tạp chất trong các chi tiết 3D phức tạp trong các chu trình sản xuất chỉ trong vài giây – với độ chính xác đạt 100%.” Brandenburg, tiến sĩ có kinh nghiệm 30 năm nghiên cứu tại Viện IPM Fraunhofer cho biết. Ý tưởng của ông là sử dụng công nghệ đo huỳnh quang hình ảnh để kiểm tra các chi tiết – đặc biệt là để dò tìm tạp chất dầu hay cặn bẩn. Thông tin này cực kỳ quan trọng trong các trường hợp chú trọng tính an toàn, như khi liên kết các chi tiết ô tô. Để tiến hành đo, tia laser tím với sóng ngắn sẽ quét bề mặt của chi tiết và khiến các tạp chất hữu cơ phát ra ánh sáng sóng dài. Ánh sáng huỳnh quang này được máy quét laser thu lại, chuyển thành các phép đo định lượng và ghép lại thành hình ảnh. Quy trình này áp dụng được cho các tấm kim loại dài cả mét cũng như các chi tiết điện tử nhỏ. “Dữ liệu hiệu suất rất đáng nể: Chúng tôi có thể đo 40 triệu điểm trên giây, cho phép hiển thị tạp chất của một miligram trên một mét vuông. Từ 10 miligram trở lên, chúng tôi có thể tiến hành đo định lượng được.” Blättermann – tiến sĩ phát triển hệ thống nội tuyến và đưa nó vào hoạt động chia sẻ. “Với thiết bị quét F-scanner, công nghệ đo huỳnh quang rõ ràng là lựa chọn phù hợp để kiểm soát chất lượng và kiểm soát quy trình.”

Thành Công Trên Toàn Cầu

Khi được hỏi về bí quyết thành công, Brandenburg cho biết: “Để đáp ứng nhu cầu tìm kiếm công nghệ mới trong ngành công nghiệp, yếu tố quan trọng là phải hình thành được mối liên kết với khách hàng trong suốt quá trình phát triển và đạt được sự hợp tác từ rất sớm.” Ví dụ, một khách hàng từ ban đầu là Robert Bosch GmbH: “Với quy trình mới của Fraunhofer, chúng tôi có thể phát hiện được mức độ dính tạp chất nhỏ nhất trên các bề mặt và nâng cao chất lượng, và do đó nâng cao độ an toàn của các liên kết kết dính của bộ điều khiển điện tử.” Tiến sĩ Heiko Elsinger, nhà phát triển quy trình của Bộ phận Điện tử Ô tô của Bosch chia sẻ. “Điều đó giúp cải thiện độ tin cậy, các quy trình trở nên nhanh hơn và đặc biệt hữu ích khi sản xuất ổn định.” Các doanh nghiệp khác dường như cũng thấy được những điều tương tự như Robert Bosch GmbH: Từ năm 2015, đội ngũ do Brandenburg và Blättermann dẫn dắt đã huy động được khoảng 3,5 triệu euro qua các hợp đồng công nghiệp từ 20 khách hàng đến từ 5 quốc gia. Giám đốc Viện IPM Fraunhofer, Giáo sư Karsten Buse cho hay: “Gần như tuần nào tôi cũng ký báo giá thiết kế khác nhau cho các thiết bị kiểm tra huỳnh quang – cho khách hàng ở Đức và trên khắp thế giới. Xu hướng này đang gia tăng rõ rệt.”

Nguồn: ipm.fraunhofer

Cập nhật thêm kiến thức về quản lý chất lượng qua tạp chí Quality Mastery: https://qualitymastery.v-proud.vn/

Tham khảo các giải pháp quản lý chất lượng tại website: v-proud.vn/sanpham và Doluongcongnghiep.vn

#huynhquang #fluorescent #congnghe #dohuynhquang #fluorescentmeasurement #IPM #IPMFraunhofer #fraunhoferIPM

• SHARE:
;