Kāpēc EDXRF RoHS testēšanas aprīkojums ir būtisks ātrai bīstamo vielu pārbaudei

Anotācija
Elektrisko un elektronisko izstrādājumu eksporta tirdzniecībā RoHS bīstamo vielu kontrole ir kļuvusi par pamata atbilstības slieksni produktiem. Tradicionālajām mitrās ķīmiskās testēšanas metodēm ir raksturīgas sarežģītas darbplūsmas un gari testēšanas cikli, kas diez vai var apmierināt praktiskās prasības liela apjoma ātrai materiālu pārbaudei rūpnīcās. EDXRF RoHS testēšanas aprīkojums ir veidots, pamatojoties uz enerģijas dispersijas rentgenstaru fluorescences spektroskopiskās analīzes principiem. Tas veic noteikšanu, analizējot testa paraugu izstaroto raksturīgo rentgenstaru viļņa garumu un intensitāti. Paraugos esošie elementi tiek identificēti pēc dažādu elementu raksturīgo rentgenstaru viļņu garumu atšķirībām, un elementu saturs paraugos tiek noteikts, salīdzinot dažādu elementu spektrālās līnijas intensitāti. Tas ļauj veikt nesagraujošu ātru skrīningu RoHS ierobežotiem neorganiskiem elementiem, tostarp svinam, kadmijam, dzīvsudrabam, sešvērtīgajam hromam un bromētām vielām. Ņemot vērā... LISUN Izmantojot EDX-2A enerģijas dispersīvās rentgenstaru fluorescences spektrometru kā pētījuma objektu, šajā rakstā ir izklāstīts EDXRF RoHS testēšanas iekārtu darbības princips un galvenie tehniskie parametri, salīdzinātas to priekšrocības ar tradicionālajām testēšanas metodēm, analizētas to praktiskās pielietošanas iespējas ienākošo piegādes ķēdes pārbaudē un gatavās produkcijas kontrolē, kā arī ilustrētas to piemērojamās robežas, lai sniegtu elektronikas ražotājiem atsauces iekšējo RoHS skrīninga sistēmu izveidei.

Ievads

ES RoHS direktīva nosaka skaidras koncentrācijas robežvērtības sešām bīstamo vielu kategorijām elektriskajos un elektroniskajos izstrādājumos: svinam, kadmijam, dzīvsudrabam, sešvērtīgajam hromam, polibrombifeniliem un polibromdifenilēteriem. Uz eksportu orientētiem uzņēmumiem jāveic bīstamo vielu testi izejvielām, sastāvdaļām un gatavajiem izstrādājumiem, lai novērstu tirdzniecības riskus, piemēram, produktu paziņojumus un atsaukumus. Parastā laboratorijas mitrā ķīmiskā testēšana ietver vairākas procedūras, piemēram, paraugu šķelšanu, reaģentu ekstrakciju un instrumentālo analīzi. Tā ietver laikietilpīgu paraugu pirmapstrādi un rada ķīmiskus atkritumus kā šķidru materiālu, izvirzot augstas prasības operatora zināšanām un laboratorijas atbalsta iekārtām, un tā nav piemērota masveida materiālu sākotnējai pārbaudei ražošanas vietā.

EDXRF RoHS testēšanas iekārtas, proti, enerģiju dispersīvā rentgenstaru fluorescences spektrometrs, aizpilda rūpnīcas uz vietas veicamo ātro testēšanas prasību nepilnības. Šī testēšanas metode ir noteikta kā ātrās skrīninga metode RoHS bīstamo vielu noteikšanai saskaņā ar standartu SJ/T 11365-2006. Instrumentā esošā rentgena caurule izstaro primāros rentgenstarus, lai apstarotu testa paraugus. Paraugu iekšpusē esošo atomu iekšējās čaulas elektroni tiek ierosināti un piedzīvo pārejas, atbrīvojot elementam raksturīgus raksturīgus rentgenstarus. Katram elementam ir unikāls raksturīgais rentgenstaru viļņa garums; elementu sugas paraugos var kvalitatīvi identificēt, izmantojot viļņa garuma atpazīšanu. Raksturīgo spektrālo līniju signāla intensitāte ir pozitīvi korelēta ar faktisko elementa saturu, un satura vērtības var iegūt, salīdzinot intensitāti un aprēķinot. Viss noteikšanas process nebojās paraugu ķermeņus. Cietvielas, pulverus un šķidrus materiālus var tieši ielādēt testēšanai, kas ievērojami samazina paraugu apstrādes darba slodzi. Tāpēc daudzi elektronikas ražotāji ir iekļāvuši EDXRF RoHS testēšanas iekārtas kvalitātes kontroles sistēmās.

RoHS testēšanas aprīkojums EDX-2A

EDXRF RoHS testēšanas iekārtu EDX‑2A sistēmas arhitektūra un galvenie tehniskie parametri

LISUN EDX-2A enerģijas dispersijas rentgenstaru fluorescences spektrometrs ir bezvakuuma galda EDXRF RoHS testēšanas iekārta. Pilns instruments galvenokārt sastāv no rentgena lampas, Si-pin detektora, parauga testa kameras, signāla apstrādes bloka un atbalsta analīzes programmatūras. Rentgena lampa nodrošina ierosmes avotu ar maksimāli 50 kV augstu spriegumu. Detektors savāc paraugu izstarotos raksturīgos rentgena signālus. Programmatūra veic enerģijas spektra dekonvolūciju, elementu kvalitatīvi kvantitatīvos aprēķinus un tieši izvada RoHS testa pārskatus. Instruments, kas aprīkots ar augstas izšķirtspējas kameru un apgaismojuma sistēmu testa kamerā, ļauj operatoriem intuitīvi novērot paraugu testa pozīcijas. Tam ir arī pārslodzes un īsslēguma drošības aizsardzības mehānismi, lai garantētu iekārtu drošību ilgstošas ​​nepārtrauktas testēšanas laikā. EDX-2A sērijas vairāku modeļu galvenie parametri ir apkopoti tabulā zemāk.

Kā EDXRF RoHS testēšanas iekārtas pamatmodeļa EDX-2A veic testēšanu atmosfēras apstākļos bez vakuuma sistēmas konfigurācijas. Tās paraugu kameras izmēri sasniedz 610*320*100 mm, kas spēj saturēt relatīvi liela izmēra elektroniskus komponentus, plastmasas korpusus un citus paraugus. Tā atbalsta tiešu paraugu injekciju dažādām formām, tostarp cietiem, šķidriem un pulverveida materiāliem. Tās satura analīzes diapazons aptver no 2 ppm līdz 99.99%, pilnībā aptverot sešu RoHS ierobežoto vielu normatīvās robežvērtības. Kadmija robežvērtība ir 100 ppm, bet svina, dzīvsudraba, sešvērtīgā hroma, polibrombifenilu un polibromdifenilēteru robežvērtības ir 1000 ppm. Aprīkotā analīzes programmatūra iegulda standarta līkņu datubāzi un pēc testēšanas ģenerē pilnīgus testa pārskatus ar vienu klikšķi, samazinot datu analīzes barjeras operatoriem. Tikmēr instruments tiek piegādāts ar ES standarta kalibrēšanas paraugiem, lai uzņēmumi varētu veikt periodisku iekārtu verifikāciju un nodrošināt testa datu ticamību.

EDXRF RoHS testēšanas iekārtu galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām testēšanas metodēm

Pirmkārt, tā pieder pie nesagraujošās analīzes. Pārbaudītie paraugi pēc mērīšanas paliek neskarti. Elektroniskās sastāvdaļas un augstvērtīgas rezerves daļas joprojām var tikt nodotas ražošanai pēc skrīninga, kas ir piemērots ienākošo materiālu paraugu pārbaudei. Otrkārt, paraugu pirmapstrāde ir diezgan vienkārša. Lielākā daļa plastmasas, metālu un elektronisko sastāvdaļu testēšanai ir tikai jānovieto plakani parauga kamerā. Nav nepieciešama stipras skābes apstrāde vai ķīmisko reaģentu ekstrakcija, un nerodas ķīmiskie atkritumu šķidrumi. Tā neuzliek stingras prasības laboratorijas videi, un EDXRF RoHS testēšanas iekārtas var izvietot ražošanas uzņēmumu parastajās kvalitātes kontroles telpās. Treškārt, tā nodrošina augstu testēšanas efektivitāti. Vienas partijas paraugu testēšana aizņem tikai simtiem sekunžu. Salīdzinot ar stundām vai dienām ilgiem mitro ķīmisko metožu testēšanas cikliem, tā atbilst liela apjoma ātras materiālu skrīninga prasībām. Ceturtkārt, tai ir zemas ekspluatācijas izmaksas. Regulāras darbības laikā netiek patērēti ķīmiskie reaģenti, un vēlākā posmā apkopes darba slodze ir zema.

Tomēr EDXRF RoHS testēšanas iekārtu jaudas robežas ir jāatzīst objektīvi. Kā ātras skrīninga instruments tas nevar atšķirt trīsvērtīgo hromu no sešvērtīgā hroma starp hroma elementiem, kā arī nevar noteikt četrus organiskos ftalātus, kas nesen pievienoti saskaņā ar RoHS 2.0. Ja skrīninga rezultāti tuvojas normatīvajām robežvērtībām, papildu apstiprinājums jāveic trešo pušu laboratorijās, kas izmanto standarta ķīmiskās metodes. Skrīninga rezultātus nedrīkst tieši uzskatīt par juridiski derīgiem oficiāliem ziņojumiem.

EDXRF RoHS testēšanas iekārtu praktiskie rūpnieciskā pielietojuma scenāriji

EDXRF RoHS testēšanas iekārtas tiek plaši izmantotas pilna procesa kvalitātes kontrolē elektroelektronikas ražošanā. Pirmkārt, piegādes ķēdes ienākošo materiālu skrīningam: tiek veikta iepriekšēja noliktavas ieejas skrīnings iegādātajām rezerves daļām, piemēram, plastmasas granulām, metāla veidgabaliem, savienotājiem un vadiem, lai identificētu materiālus, kas pārsniedz bīstamo vielu daudzumu, jau to izcelsmes vietā un bloķētu nekvalificētu izejvielu nonākšanu ražošanas līnijās, tādējādi novēršot ekonomiskos zaudējumus, ko rada gatavās produkcijas utilizācija. Otrkārt, tās tiek izmantotas materiālu atlases novērtēšanai pētniecības un attīstības posmā. Izstrādājot jaunus produktus, uzņēmumi veic RoHS elementu skrīningu alternatīvām izejvielām un piešķir prioritāti materiāliem, kas atbilst robežvērtībām, lai jau no projektēšanas posma izpildītu atbilstības prasības. Treškārt, tās atbalsta gatavās produkcijas paraugu ņemšanu no rūpnīcas. Paraugu ņemšanas skrīnings tiek ieviests saliktām pilnībā saliktām mašīnām un piederumiem, lai iepriekš atklātu riskus, ko rada materiālu sajaukšana. Ceturtkārt, tās kalpo piegādātāju pārvaldībai. EDXRF RoHS testēšanas iekārtu skrīninga dati kalpo kā palīgatsauce piegādātāju novērtēšanai un mudina augšupējās piegādes ķēdes ieviest bīstamo vielu kontroli. Papildus elektroelektronikas rūpniecībai šādas iekārtas neorganisko bīstamo vielu skrīningam var izmantot arī nozares, kurās nepieciešama smago metālu kontrole, tostarp rotaļlietu, aparatūras piederumu un iepakojuma materiālu nozares.

Saskaņā ar praktisko pielietojuma pieredzi uzņēmumiem jāievieš atbilstoša ikdienas iekārtu pārvaldība, lai garantētu EDXRF RoHS testēšanas iekārtu datu stabilitāti. Paraugu testa virsmas izvietošanas laikā jāuztur plakanas, lai samazinātu testa novirzes, ko izraisa nelīdzenas paraugu virsmas. Periodiska starpposma pārbaude jāveic, izmantojot atbalsta standarta atsauces paraugus. Pārklātiem un daudzslāņu kompozītmateriāla paraugiem jāņem vērā matricas efekta radītie datu traucējumi un rezultātu novērtēšana jāveic piesardzīgi. Lai pilnībā noteiktu visas desmit RoHS 2.0 vielas, uzņēmumi kā papildinājumu var izmantot ftalātu testēšanas iekārtas. EDXRF RoHS testēšanas iekārtas veic sešu neorganisko elementu skrīningu, savukārt pirolīzes-gāzu hromatogrāfijas iekārtas veic četru ftalātu skrīningu. Abi instrumentu komplekti sadarbojas, lai nodrošinātu visu RoHS 2.0 regulēto vielu ātru noteikšanu uzņēmumā.

Secinājumi

Saskaroties ar arvien stingrākiem globāliem zaļās vides aizsardzības noteikumiem, elektroiekārtu ražotājiem ir jāizveido efektīvas bīstamo vielu kontroles sistēmas. Pamatojoties uz rentgenstaru fluorescences spektroskopijas tehnoloģiju, EDXRF RoHS testēšanas iekārtas kvalitatīvi identificē elementu sugas, izmantojot elementiem raksturīgos rentgenstaru viļņu garumus, un nosaka elementu saturu, izmantojot spektrālās līnijas intensitāti. Pateicoties ievērojamām priekšrocībām, tostarp nesagraujošajai spējai, lielam ātrumam, vienkāršai paraugu apstrādei un zemām ekspluatācijas izmaksām, tas ir kļuvis par būtisku instrumentu RoHS neorganisko bīstamo vielu ātrai pārbaudei rūpnīcā. Kā nobriedis EDXRF RoHS testēšanas aprīkojums, LISUN EDX-2A enerģijas dispersīvās rentgenstaru fluorescences spektrometrs atbilst vietējo elektronikas ražotāju primārās skrīninga prasībām, aptverot ienākošo materiālu pārbaudi, pētniecību un attīstību, kā arī gatavās produkcijas saikni. Praktiskās lietošanas laikā uzņēmumiem ir skaidri jāsaprot instrumentu pielietojuma jomas un ierobežojumi, jāapvieno iekārtu skrīnings ar apstiprinošu testēšanu no trešo pušu laboratorijām, jāuzlabo visas piegādes ķēdes bīstamo vielu kontroles darbplūsmas un jāsamazina atbilstības riski produktu eksportam.