高精度針孔檢測(cè)設(shè)備
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2022-12-15 10:37:44 精質(zhì)視覺
圖1到圖3是在某鍍鋁薄膜的同一個(gè)位置上拍攝的三張照片，只是拍攝的條件有所不同。
拍攝圖1時(shí)，只使用了反射光;
拍攝圖2時(shí)，則同時(shí)使用了反射光和透射光;
拍攝圖3時(shí)，只使用了透射光。
請(qǐng)注意觀察三張照片中的紅色圓圈部位。
圖1中的紅色圓圈部位顯示的是兩個(gè)小“黑點(diǎn)”，圖2中的紅色圓圈部位顯示的是兩個(gè)小“白點(diǎn)”，而圖3的紅色圓圈部位顯示的則是多個(gè)“白斑”。
這一組照片證明了在鍍鋁膜上確實(shí)存在著許多“針孔”，即透光點(diǎn)。
拍攝這組照片所使用的是VMPET薄膜，據(jù)提供該薄膜的鍍鋁加工企業(yè)標(biāo)示的數(shù)據(jù)，其光密度為2.4。
這組照片所拍攝的鍍鋁薄膜的有效面積為0.4×0.3mm。
從圖3中可以粗略地?cái)?shù)出“透光點(diǎn)”不會(huì)少于20個(gè)。
經(jīng)測(cè)量，圖2中的兩個(gè)明顯的透光點(diǎn)的直徑在2微米左右。參見圖4。
所謂的光密度(OD)定義為材料遮光能力的表征。它用透光鏡測(cè)量。光密度沒有量綱單位，是一個(gè)對(duì)數(shù)值，通常僅對(duì)鍍鋁薄膜和珠光膜進(jìn)行光密度測(cè)量。
光密度是入射光與透射光比值的對(duì)數(shù)或者說是光線透過率倒數(shù)的對(duì)數(shù)。計(jì)算公式為
OD=log10(入射光/透射光)或OD=log10(1/透光率)
通常鍍鋁膜的光密度值為1-3(即光線透過率為10%-0.1%)，數(shù)值越大鍍鋁層越厚，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的ANSI/NAPM IT2.19標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)條件做了詳細(xì)規(guī)定。
所謂方阻值是指利用歐姆定律來對(duì)鍍鋁層的厚度進(jìn)行測(cè)量所得到的數(shù)值，根據(jù)歐姆定律
R=ρ×L/S
單位面積鍍鋁薄膜的電阻值越小，其鍍鋁層的厚度越厚，反之則越薄。
電阻法檢測(cè)鍍鋁層的厚度用表面電阻來表示，單位是Ω/m2，數(shù)值越大說明鍍鋁層厚度越薄，一般真空鍍鋁薄膜的表面電阻值為1.0-2.5Ω/m2，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15717-1995《真空金屬鍍層厚度測(cè)試方法 電阻法》對(duì)這一方法進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。
OD值、方阻值和鋁層厚度對(duì)照表
從上述對(duì)照表中可以查出，光密度值2.4所對(duì)應(yīng)的鍍鋁層厚度為480Å(埃)(0.048微米)。
利用公式OD=log10(1/透光率)可以推算出當(dāng)OD=2.4時(shí)，透光率=0.3981%。
圖3是從某一片VMPET薄膜上拍攝的照片，但并不代表VMPET薄膜的任意一處均有那么多的透光點(diǎn)。
假定以一張VMPET薄膜上的任意一點(diǎn)(0.4×0.3mm)上有5個(gè)“透光點(diǎn)”來計(jì)算，則在一平方米的面積上就會(huì)有5×1000000mm2/(0.4×0.3mm2)=41666666(四千多萬)個(gè)“透光點(diǎn)”。如果均以2微米為其直徑進(jìn)行計(jì)算的話，則透光面積約為0.013%。
上述數(shù)據(jù)是以光密度值OD為2.4的VMPET薄膜推算出來的，很顯然，如果光密度值OD更小(即鍍鋁層厚度更薄)，則透光點(diǎn)的數(shù)量會(huì)更多，單個(gè)透光點(diǎn)的面積可能會(huì)更大。
從圖3中我們可以得到另一個(gè)結(jié)論：作為金屬的鋁(不管是鋁箔還是鍍鋁層)都是不透光的。鍍鋁膜能夠透過光線的原因是其上具有無數(shù)微小的“針孔”。
筆者在2004年所撰寫的《關(guān)于鍍鋁膜復(fù)合常見質(zhì)量問題原因之我見》一文中曾有過如下的論述：
“眾所周知，鋁箔上有針孔。進(jìn)口鋁箔的經(jīng)銷商承諾7微米鋁箔上直徑小于0.1mm的針孔的數(shù)量不多于300個(gè)/平方米;某些國(guó)產(chǎn)鋁箔供應(yīng)商則稱7微米鋁箔上直徑小于0.1mm的針孔的數(shù)量不多于5000個(gè)/平方米;
當(dāng)把鋁箔放在眼前，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，肉眼不能透過鋁箔上的針孔看到鋁箔另一面的景物。如果把鍍鋁膜放在眼前，你能夠朦朧地甚至清楚地看到鍍鋁膜另側(cè)的景物。
300個(gè)直徑0.1mm的針孔的面積是2.36mm2，5000個(gè)直徑0.1mm的針孔的面積是39.27mm2，可透光面積分別是0.000236%和0.003927%。
質(zhì)量較好的鍍鋁膜的透光率是2%。我們有理由認(rèn)為透光率與可透光面積是成正比的。將質(zhì)量較好的鍍鋁膜與質(zhì)量較差的鋁箔相比，其透光面積的差別大約是510倍。換句話說，在質(zhì)量較好的鍍鋁膜上均勻分布著250多萬個(gè)直徑0.1mm的“針孔”，或者是更多的直徑小于0.1mm的“針孔”。”
根據(jù)本文開始的四張照片，鍍鋁膜上確實(shí)有很多的小“針孔”，不過其直徑大多在2微米左右，少量的針孔會(huì)大于2微米(如果鍍鋁層更薄的活)，而更多的“針孔”會(huì)小于2微米(其數(shù)量可能會(huì)以億計(jì))。
