高精度針孔檢測設備
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2022-12-15 10:37:44 精質視覺
圖1到圖3是在某鍍鋁薄膜的同一個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，只使用了反射光;
拍攝圖2時，則同時使用了反射光和透射光;
拍攝圖3時，只使用了透射光。
請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小“黑點”，圖2中的紅色圓圈部位顯示的是兩個小“白點”，而圖3的紅色圓圈部位顯示的則是多個“白斑”。
這一組照片證明了在鍍鋁膜上確實存在著許多“針孔”，即透光點。
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中可以粗略地數(shù)出“透光點”不會少于20個。
經(jīng)測量，圖2中的兩個明顯的透光點的直徑在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。它用透光鏡測量。光密度沒有量綱單位，是一個對數(shù)值，通常僅對鍍鋁薄膜和珠光膜進行光密度測量。
光密度是入射光與透射光比值的對數(shù)或者說是光線透過率倒數(shù)的對數(shù)。計算公式為
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，美國國家標準局的ANSI/NAPM IT2.19標準對試驗條件做了詳細規(guī)定。
所謂方阻值是指利用歐姆定律來對鍍鋁層的厚度進行測量所得到的數(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，國家標準GB/T 15717-1995《真空金屬鍍層厚度測試方法 電阻法》對這一方法進行了詳細的規(guī)定。
OD值、方阻值和鋁層厚度對照表
從上述對照表中可以查出，光密度值2.4所對應的鍍鋁層厚度為480Å(埃)(0.048微米)。
利用公式OD=log10(1/透光率)可以推算出當OD=2.4時，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。
假定以一張VMPET薄膜上的任意一點(0.4×0.3mm)上有5個“透光點”來計算，則在一平方米的面積上就會有5×1000000mm2/(0.4×0.3mm2)=41666666(四千多萬)個“透光點”。如果均以2微米為其直徑進行計算的話，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)，則透光點的數(shù)量會更多，單個透光點的面積可能會更大。
從圖3中我們可以得到另一個結論：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《關于鍍鋁膜復合常見質量問題原因之我見》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/平方米;某些國產(chǎn)鋁箔供應商則稱7微米鋁箔上直徑小于0.1mm的針孔的數(shù)量不多于5000個/平方米;
當把鋁箔放在眼前，你會發(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的景物。
300個直徑0.1mm的針孔的面積是2.36mm2，5000個直徑0.1mm的針孔的面積是39.27mm2，可透光面積分別是0.000236%和0.003927%。
質量較好的鍍鋁膜的透光率是2%。我們有理由認為透光率與可透光面積是成正比的。將質量較好的鍍鋁膜與質量較差的鋁箔相比，其透光面積的差別大約是510倍。換句話說，在質量較好的鍍鋁膜上均勻分布著250多萬個直徑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，少量的針孔會大于2微米(如果鍍鋁層更薄的活)，而更多的“針孔”會小于2微米(其數(shù)量可能會以億計)。
