Защо EDXRF RoHS тестовото оборудване е от съществено значение за бърз скрининг на опасни вещества

Резюме
В износната търговия с електрически и електронни продукти, контролът на опасните вещества по RoHS се е превърнал в основен праг за съответствие на продуктите. Традиционните методи за мокро химическо тестване се характеризират със сложни работни процеси и дълги цикли на тестване, което трудно може да задоволи практическите изисквания за бърза проверка на материали с голям обем във фабриките. EDXRF RoHS тестовото оборудване е изградено на принципите на енергийно-дисперсионен рентгенофлуоресцентен спектроскопски анализ. То извършва откриване чрез анализ на дължината на вълната и интензитета на характерните рентгенови лъчи, излъчвани от тестовите проби. Елементите, съдържащи се в пробите, се идентифицират според разликите в характерните дължини на вълните на рентгеновите лъчи на различните елементи, а елементарното съдържание в пробите се определя чрез сравняване на интензитета на спектралните линии на различните елементи. То позволява неразрушителен бърз скрининг за неорганични елементи, ограничени по RoHS, включително олово, кадмий, живак, шествалентен хром и бромирани вещества. LISUN Като обект на изследване е енергийно-дисперсионният рентгенофлуоресцентен спектрометър EDX‑2A. В тази статия се разглеждат принципът на работа и ключовите технически параметри на EDXRF RoHS тестовото оборудване, сравняват се неговите предимства спрямо конвенционалните подходи за тестване, анализират се практическите му приложения във входящата верига за доставки и контрола на готовите продукти, и се илюстрират приложимите му граници, за да се предоставят референции на производителите на електроника за създаване на вътрешни RoHS системи за скрининг.

Въведение

Директивата на ЕС относно ограничението на опасните вещества (RoHS) определя ясни граници на концентрация за шест категории опасни вещества в електрическите и електронните продукти: олово, кадмий, живак, шествалентен хром, полибромирани бифенили и полибромирани дифенилови етери. Предприятията, ориентирани към износ, трябва да провеждат тестове за опасни вещества върху суровини, компоненти и готови продукти, за да предотвратят търговски рискове, като например уведомления за продукти и изтегляне на продукти от пазара. Конвенционалните лабораторни мокри химични тестове включват множество процедури, като например разграждане на проби, екстракция на реагенти и инструментален анализ. Те включват отнемаща време предварителна обработка на пробите и генерират течни химически отпадъци, което налага високи изисквания към експертизата на операторите и лабораторните помощни съоръжения, и не са подходящи за първичен скрининг на масови материали на производствения обект.

EDXRF RoHS тестово оборудване, а именно енергийно-дисперсионен рентгенофлуоресцентен спектрометър, запълва празнината в изискванията за бързо тестване на място във фабриките. Тази техника за тестване е специфицирана като метод за бърз скрининг за опасни вещества по RoHS съгласно стандарт SJ/T 11365‑2006. Рентгенова тръба в инструмента излъчва първични рентгенови лъчи, за да облъчи тестовите проби. Електроните от вътрешната обвивка на атомите в пробите се възбуждат и претърпяват преходи, освобождавайки специфични за елемента характерни рентгенови лъчи. Всеки елемент притежава уникална характерна дължина на вълната на рентгеновите лъчи; видовете елементи в пробите могат да бъдат качествено идентифицирани чрез разпознаване на дължината на вълната. Интензитетът на сигнала от характерните спектрални линии е положително корелиран с действителното елементно съдържание, а стойностите на съдържанието могат да бъдат получени чрез сравнение и изчисление на интензитета. Целият процес на откриване няма да повреди телата на пробите. Твърди вещества, прахообразни и течни материали могат да бъдат директно заредени за тестване, което значително намалява натоварването при обработката на пробите. Следователно, EDXRF RoHS тестовото оборудване е включено в системите за контрол на качеството от множество производители на електроника.

Оборудване за изпитване на RoHS EDX-2A

Системна архитектура и ключови технически параметри на EDXRF RoHS тестово оборудване EDX‑2A

LISUN Енергийно-дисперсионният рентгенов флуоресцентен спектрометър EDX‑2A е невакуумно настолно RoHS тестово оборудване EDXRF. Целият инструмент се състои основно от рентгенова тръба, Si‑pin детектор, камера за изпитване на проби, блок за обработка на сигнали и поддържащ софтуер за анализ. Рентгеновата тръба осигурява източник на възбуждане с максимално високо напрежение 50 kV. Детекторът събира характерни рентгенови сигнали, излъчвани от пробите. Софтуерът извършва деконволюция на енергийния спектър, елементарно качествено-количествено изчисление и директно извежда RoHS тестови протоколи. Оборудван с камера с висока разделителна способност и система за осветление вътре в тестовата камера, инструментът позволява на операторите интуитивно да наблюдават позициите на пробите при изпитване. Той също така разполага с механизми за защита от претоварване по ток и късо съединение, за да гарантира безопасността на оборудването при дългосрочно непрекъснато тестване. Основните параметри на множество модели от серията EDX‑2A са обобщени в таблицата по-долу.

Като базов модел EDXRF RoHS тестово оборудване, EDX‑2A извършва тестове при атмосферни условия без конфигурация на вакуумна система. Размерите на камерата му за проби достигат 610*320*100 мм, способни да поберат сравнително големи електронни компоненти, пластмасови корпуси и други проби. Той поддържа директно инжектиране на проби за множество форми, включително твърди, течни и прахообразни материали. Диапазонът му на анализ на съдържанието обхваща от 2 ppm до 99.99%, покривайки напълно регулаторните ограничения за шест вещества, ограничени от RoHS. Ограничението за кадмий е 100 ppm, докато ограниченията за олово, живак, шествалентен хром, полибромирани бифенили и полибромирани дифенилови етери са 1000 ppm. Оборудваният софтуер за анализ вгражда база данни със стандартни криви и генерира пълни тестови протоколи с едно щракване след тестване, намалявайки бариерите пред анализа на данните за операторите. Междувременно инструментът се доставя със стандартни калибровъчни проби по ЕС, за да могат предприятията да извършват периодична проверка на оборудването и да гарантират надеждността на тестовите данни.

Основни предимства на EDXRF RoHS тестовото оборудване в сравнение с конвенционалните методи за тестване

Преди всичко, той принадлежи към неразрушителния анализ. Тестваните проби остават непокътнати след измерването. Електронните компоненти и резервните части с висока стойност могат да бъдат пуснати в производство след скрининг, което е подходящо за проверка на входящите материали. Второ, предварителната обработка на пробите е доста проста. Повечето пластмаси, метали и електронни компоненти трябва само да бъдат поставени плоско в камерата за проби за тестване. Не се изискват операции по силно киселинно разграждане или екстракция на химически реагенти, нито се генерират течни химически отпадъци. Не се налагат строги изисквания за лабораторни среди и EDXRF RoHS тестовото оборудване може да се използва в обикновени помещения за контрол на качеството на производствените предприятия. Трето, то осигурява висока ефективност на тестването. Тестването на единични проби отнема само стотици секунди. В сравнение с циклите на тестване с мокри химични методи, които продължават часове или дни, то отговаря на изискванията за бърз скрининг на материали с голям обем. Четвърто, то се отличава с ниски експлоатационни разходи. По време на редовна работа не се консумират химически реагенти, а натоварването от поддръжка на по-късен етап е ниско.

Въпреки това, границите на капацитета на EDXRF RoHS тестовото оборудване трябва да бъдат обективно разпознати. Като инструмент за бърз скрининг, той не може да различи тривалентния хром от шествалентен хром сред хромовите елементи, нито може да открие четири органични фталата, новодобавени съгласно RoHS 2.0. Когато резултатите от скрининга доближат регулаторните гранични стойности, трябва да се извърши допълнително потвърждение в лаборатории на трети страни, използващи стандартни химични методи. Резултатите от скрининга не трябва да се третират директно като правно валидни официални доклади.

Практически сценарии за индустриално приложение на EDXRF RoHS тестово оборудване

EDXRF RoHS тестовото оборудване се прилага широко в цялостния контрол на качеството на електроелектронното производство. Първо, за скрининг на входящите материали във веригата за доставки: извършва се предварителен скрининг на входа в склада за закупени резервни части, като пластмасови пелети, метални фитинги, конектори и проводници, за да се идентифицират материали, надвишаващи опасните вещества, при източника и да се блокира навлизането на неквалифицирани суровини в производствените линии, като по този начин се избегнат икономически загуби, причинени от последващо бракуване на готовия продукт. Второ, то се използва за оценка на избора на материали във фазата на научноизследователска и развойна дейност. При разработването на нови продукти предприятията провеждат RoHS елементарен скрининг за алтернативни суровини и приоритизират материалите, отговарящи на граничните изисквания, така че да отговарят на изискванията за съответствие от етапа на проектиране. Трето, то поддържа проверката на готовите продукти от завода. Скринингът на проби се прилага за сглобени комплектни машини и аксесоари, за да се открият предварително рисковете, породени от смесването на материали. Четвърто, то служи за управление на доставчиците. Данните от скрининга от EDXRF RoHS тестовото оборудване действат като спомагателна справка за оценката на доставчиците и насърчава веригите за доставки нагоре по веригата да прилагат контрол на опасните вещества. Освен електроелектронната промишленост, индустриите, изискващи контрол на тежки метали, включително индустрията за играчки, хардуерни аксесоари и опаковъчни материали, също могат да използват такова оборудване за скрининг на неорганични опасни вещества.

Съгласно практическия опит от приложението, предприятията трябва да прилагат правилно ежедневно управление на оборудването, за да гарантират стабилността на данните от EDXRF RoHS тестовото оборудване. Тестовите повърхности на пробите трябва да се поддържат плоски по време на поставянето им, за да се намалят отклоненията от теста, причинени от неравни повърхности на пробите. Периодични междинни проверки трябва да се извършват с помощта на поддържащи стандартни референтни проби. За плакирани и многослойни композитни проби трябва да се обърне внимание на смущенията в данните, причинени от матричния ефект, и оценката на резултатите трябва да се третира разумно. За пълно откриване на всичките десет вещества по RoHS 2.0, предприятията могат да използват оборудване за тестване на фталати като допълнение. EDXRF RoHS тестовото оборудване извършва скрининг за шест неорганични елемента, докато оборудването за пиролизно-газова хроматография извършва скрининг за четири фталата. Двата комплекта инструменти си сътрудничат, за да осъществят бързо вътрешно откриване на всички вещества, регулирани по RoHS 2.0.

Заключение

Изправени пред все по-строги глобални екологични разпоредби, производителите на електротехника и електроника трябва да въведат ефективни системи за контрол на опасните вещества. Базирани на рентгенофлуоресцентна спектроскопска технология, EDXRF RoHS тестово оборудване Идентифицира качествено видовете елементи чрез характерните дължини на вълните на рентгеновите лъчи на елементите и определя елементарния състав чрез интензитета на спектралните линии. С изявени предимства, включително неразрушителна способност, висока скорост, проста обработка на пробите и ниски експлоатационни разходи, той се превърна в основен инструмент за бърз скрининг на неорганични опасни вещества съгласно RoHS в завода. Като зряло EDXRF RoHS тестово оборудване, LISUN Енергийно-дисперсионният рентгенофлуоресцентен спектрометър EDX‑2A отговаря на изискванията за първичен скрининг на местните производители на електроника, обхващащи контрол на входящите материали, научноизследователската и развойна дейност и връзките с готовите продукти. По време на практическа употреба предприятията трябва ясно да разбират обхвата на приложение и ограниченията на инструментите, да комбинират скрининг на оборудването с потвърдителни тестове от лаборатории на трети страни, да подобрят работните процеси за контрол на опасните вещества по цялата верига на доставки и да смекчат рисковете за съответствие при износ на продукти.