當前位(wei)置：
金相鑲嵌(qian)機(ji)原理(li)
更(geng)新(xin)時(shi)間(jian)：2025-04-25
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樣(yang)品預(yu)處(chu)理(li)：首先需要對(dui)待鑲(xiang)嵌(qian)的金相試樣(yang)進(jin)行預(yu)處(chu)理(li)，這(zhe)壹(yi)步(bu)至(zhi)關重(zhong)要。需(xu)將(jiang)試樣(yang)切割(ge)並打(da)磨(mo)至(zhi)適當尺(chi)寸(cun)，確(que)保(bao)其(qi)表(biao)面(mian)平整且(qie)無(wu)明(ming)顯(xian)缺(que)陷，之後通過(guo)清(qing)洗(xi)手(shou)段(duan)去(qu)除(chu)表(biao)面(mian)的油(you)汙、雜(za)質等(deng)汙垢(gou)，常用的清(qing)洗(xi)方式有超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)洗(xi)，以(yi)保(bao)證樣品表(biao)面(mian)潔(jie)凈，利(li)於後續鑲(xiang)嵌料與(yu)樣(yang)品(pin)的(de)良(liang)好(hao)結合。
裝(zhuang)樣(yang)入模(mo)：將預(yu)處(chu)理(li)好(hao)的樣(yang)品(pin)放置在專用的鑲(xiang)嵌(qian)模具(ju)中。模具(ju)的設計(ji)需(xu)保(bao)證在後續加熱加壓(ya)過(guo)程中(zhong)，鑲嵌(qian)料能夠(gou)均(jun)勻地(di)填充到(dao)樣品周(zhou)圍。
加熱與(yu)加壓(ya)：
加熱：啟動(dong)金相鑲嵌(qian)機(ji)的加熱系統，該系統會將鑲嵌料加熱至設定(ding)溫度(du)，使鑲(xiang)嵌(qian)料從(cong)固(gu)態轉(zhuan)變為(wei)可流(liu)動(dong)的液(ye)態或半液(ye)態，以便其(qi)能夠(gou)充分包裹試樣(yang)。加熱功(gong)率和(he)加熱方式對(dui)整個(ge)鑲(xiang)嵌(qian)過(guo)程影(ying)響較(jiao)大，功(gong)率越(yue)大，可達(da)到(dao)的最(zui)高溫度(du)越(yue)高，能適應的(de)熱鑲嵌(qian)樹(shu)脂(zhi)種(zhong)類(lei)就(jiu)越多。加熱方向越多，如采用 360 度(du)環(huan)繞加熱，則加熱速度(du)越(yue)快，並且若(ruo)具(ju)備(bei)加熱冷卻壹(yi)體(ti)化功(gong)能，那(na)麽(me)加熱控溫會更加精(jing)準(zhun)。
加壓(ya)：在加熱的同(tong)時(shi)，通過(guo)特(te)定(ding)的(de)壓(ya)力施加裝(zhuang)置對(dui)鑲(xiang)嵌(qian)料施(shi)加壹(yi)定(ding)壓(ya)力(li)。對(dui)於(yu)手(shou)動(dong)簡易(yi)型(xing)金相鑲嵌(qian)機(ji)，壹(yi)般(ban)是(shi)通過(guo)手動(dong)旋轉(zhuan)手輪(lun)，其(qi)作(zuo)用力通過(guo)傘齒(chi)輪絲(si)桿(gan)等(deng)部件使下模(mo)向(xiang)上(shang)運(yun)動(dong)，從而對(dui)鑲(xiang)嵌(qian)料進(jin)行擠(ji)壓(ya)；自動(dong)高效(xiao)型(xing)則采用氣壓(ya)或(huo)液(ye)壓(ya)動(dong)態自控加壓(ya)方式，這種(zhong)方式能夠(gou)更(geng)精(jing)準(zhun)地(di)控(kong)制壓(ya)力(li)大小和保(bao)壓時(shi)間。壓力的(de)作(zuo)用是(shi)使處(chu)於(yu)軟(ruan)化或(huo)熔化狀(zhuang)態的鑲(xiang)嵌(qian)料緊(jin)密填充到(dao)試樣的(de)每壹(yi)處(chu)縫隙和周(zhou)圍，確保(bao)與(yu)試(shi)樣(yang)緊(jin)密結(jie)合，形(xing)成牢(lao)固(gu)的鑲(xiang)嵌結構。壓力(li)可調範(fan)圍越大(da)，能適用的樣(yang)品(pin)種(zhong)類(lei)和(he)鑲嵌粉類(lei)型(xing)就(jiu)越廣泛(fan)，例(li)如氣動(dong)加壓(ya)方式反應(ying)速度(du)快(kuai)，且較為(wei)幹凈；液(ye)壓(ya)加壓(ya)方式則壓力(li)控(kong)制精(jing)準(zhun)、穩定(ding) 。
保(bao)壓與(yu)固(gu)化：在(zai)達(da)到(dao)壹(yi)定(ding)的(de)加熱溫度(du)和(he)壓力後，需要(yao)保(bao)持該狀(zhuang)態壹(yi)段(duan)時間(jian)，即(ji)保(bao)壓過(guo)程。這(zhe)段(duan)時間(jian)內(nei)，鑲(xiang)嵌(qian)料在(zai)高溫高壓下充分滲透到(dao)樣品的(de)細微結(jie)構中，與(yu)樣(yang)品(pin)進(jin)壹(yi)步(bu)融合。保(bao)壓時(shi)間結束(shu)後，關閉加熱系統，讓鑲(xiang)嵌料在(zai)壓(ya)力下自然冷卻或(huo)通過(guo)冷卻系(xi)統加速冷卻，逐(zhu)漸(jian)固(gu)化。對(dui)於(yu)自動(dong)高效(xiao)型(xing)設備(bei)，通常(chang)配備(bei)智(zhi)能節(jie)水式冷卻控(kong)制，可根據(ju)設定(ding)程序(xu)精準(zhun)控制冷(leng)卻速度(du)和(he)時間，確保(bao)鑲嵌(qian)料均(jun)勻固(gu)化，避免(mian)因冷卻不(bu)均(jun)導致(zhi)的鑲(xiang)嵌體(ti)內(nei)部應力集(ji)中或(huo)出現缺(que)陷。在冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)，鑲嵌(qian)料的(de)分子(zi)結(jie)構發(fa)生(sheng)交聯(lian)反(fan)應，從液(ye)態轉(zhuan)變為(wei)固(gu)態，將試(shi)樣(yang)牢(lao)固(gu)地(di)鑲(xiang)嵌在其(qi)中(zhong)，最(zui)終形成壹(yi)個(ge)完整且(qie)堅(jian)固(gu)的鑲(xiang)嵌體(ti)。
脫(tuo)模(mo)與(yu)後處(chu)理(li)：當鑲(xiang)嵌(qian)料固(gu)化後，便可進(jin)行脫(tuo)模(mo)操作(zuo)。手(shou)動(dong)型(xing)設備(bei)壹(yi)般(ban)通過(guo)反向(xiang)搖動(dong)絲桿(gan)等(deng)部件，使上(shang)蓋板打(da)開，將試(shi)樣(yang)取出；自動(dong)型(xing)設備(bei)則通常(chang)配備(bei)自動(dong)脫(tuo)模(mo)裝置，操作(zuo)更(geng)加便捷。取出的(de)鑲(xiang)嵌(qian)試(shi)樣可能還(hai)需(xu)要(yao)進(jin)行壹(yi)些(xie)後處(chu)理(li)，如切割(ge)多余的(de)鑲(xiang)嵌(qian)料部分，對(dui)表(biao)面(mian)進(jin)行精(jing)細(xi)打(da)磨(mo)、拋(pao)光等(deng)操作(zuo)，以(yi)滿(man)足(zu)後續在(zai)金相顯微(wei)鏡下進(jin)行高質量(liang)顯微(wei)組(zu)織(zhi)觀察和分析(xi)的要(yao)求(qiu)。
手動(dong)簡易(yi)型(xing)：這類(lei)金相鑲嵌(qian)機(ji)在鑲(xiang)嵌(qian)過(guo)程中(zhong)，加熱環節(jie)通過(guo)電控加溫實現，即(ji)通過(guo)電加熱元件對(dui)鑲(xiang)嵌(qian)模(mo)具及內(nei)部鑲嵌料進(jin)行加熱，達(da)到(dao)設定(ding)溫度(du)後保(bao)持恒溫。加壓(ya)過(guo)程則依(yi)靠手動(dong)操作(zuo)，工(gong)作(zuo)人員手動(dong)搖動(dong)機(ji)體(ti)外的手輪，通過(guo)壹(yi)對(dui)傘齒(chi)輪帶(dai)動(dong)機(ji)體(ti)內(nei)絲(si)桿(gan)，使壓(ya)制試(shi)樣(yang)的下模(mo)在(zai)剛模套內(nei)上(shang)下移(yi)動(dong)，從而對(dui)熱固(gu)性塑料連(lian)同鑲(xiang)嵌(qian)的(de)試樣(yang)施(shi)加壓(ya)力。在(zai)加熱過(guo)程中(zhong)，試樣(yang)制備(bei)所需(xu)的(de)成形(xing)壓力由(you)固(gu)定(ding)在(zai)機(ji)體(ti)內(nei)的(de)彈(dan)簧(huang)自動(dong)補(bu)償，當彈(dan)簧(huang)被擠(ji)壓(ya)到(dao)限位(wei)開關位(wei)置時，亮起保(bao)壓指示燈(deng)，提示操作(zuo)人員需要(yao)繼續反(fan)復(fu)搖動(dong)幾次手(shou)輪，直至(zhi)保(bao)壓時(shi)間達(da)到(dao)要求(qiu)。冷(leng)卻過(guo)程則依(yi)靠空氣自然冷卻，鑲(xiang)嵌(qian)料在(zai)空(kong)氣中緩(huan)慢(man)降(jiang)溫固(gu)化。其(qi)優點(dian)是(shi)結(jie)構簡單，操作(zuo)容(rong)易(yi)，成本(ben)相對(dui)較(jiao)低(di)；缺(que)點(dian)是(shi)整個(ge)鑲(xiang)嵌(qian)過(guo)程依(yi)賴(lai)人工(gong)操作(zuo)，效(xiao)率偏(pian)低(di)，且(qie)由(you)於(yu)人為(wei)因(yin)素影(ying)響，制樣(yang)質量(liang)的穩(wen)定(ding)性相對(dui)較(jiao)差(cha) 。
自動(dong)高效(xiao)型(xing)：自動(dong)高效(xiao)型(xing)金相鑲嵌(qian)機(ji)在原理(li)上(shang)有了較大(da)提升(sheng)，整個(ge)鑲(xiang)嵌(qian)過(guo)程實(shi)現了(le)全(quan)自動(dong)控制。加熱環節(jie)采用智(zhi)能溫控技術，通過(guo)高精度(du)的(de)溫度(du)傳(chuan)感器(qi)實(shi)時監測(ce)鑲(xiang)嵌(qian)料的(de)溫度(du)，並(bing)將信(xin)號(hao)反饋(kui)給控(kong)制系(xi)統，控制系(xi)統根據(ju)預(yu)設程序(xu)精確(que)調節(jie)加熱功(gong)率，實(shi)現精(jing)準(zhun)控溫。加壓(ya)環節(jie)采用氣壓(ya)或(huo)液(ye)壓(ya)動(dong)態自控方式，通過(guo)壓力(li)傳(chuan)感器(qi)和(he)控制器(qi)精(jing)確控(kong)制壓(ya)力(li)大小和變化過(guo)程，在(zai)不同(tong)階段(duan)提供(gong)合適的壓(ya)力，確保(bao)鑲嵌(qian)料均(jun)勻填充和良好(hao)結合。冷(leng)卻環(huan)節(jie)采用智(zhi)能節(jie)水式冷卻控(kong)制，可根據(ju)鑲嵌(qian)料的(de)固(gu)化特(te)性和預(yu)設程序(xu)，精確(que)控制冷(leng)卻水流(liu)速和溫度(du)，實(shi)現快(kuai)速且均勻的冷(leng)卻，大(da)大(da)縮(suo)短了制樣(yang)周(zhou)期。同(tong)時，自動(dong)高效(xiao)型(xing)設備(bei)還可以利(li)用先進(jin)的技(ji)術手(shou)段(duan)，如采用圖像(xiang)處(chu)理(li)技(ji)術（高分辨(bian)率(lv)攝(she)像(xiang)頭）實現樣(yang)品(pin)在(zai)模具中(zhong)的精準(zhun)定(ding)位(wei)，以(yi)及(ji)對(dui)樣(yang)品(pin)特(te)征(zheng)進(jin)行初(chu)步(bu)分析(xi)；支持參數(shu)化設置，操作(zuo)人員可根據(ju)不同(tong)的(de)樣(yang)品和鑲(xiang)嵌要(yao)求(qiu)，靈(ling)活(huo)設置溫度(du)（例(li)如 50 - 180℃）、壓力(li)（如 130bar）等(deng)關鍵(jian)參數(shu)，從而在(zai)保(bao)證鑲嵌質量(liang)的前提下，顯(xian)著(zhu)提高制樣(yang)效(xiao)率，適用於大(da)規模、高質量(liang)金相制樣(yang)需(xu)求(qiu)的(de)場景 。
