提升鋁鑄件良率！桌上型SEM自動化金屬品管

Karl Kersten 編著/勀傑科技團隊翻譯

在汽車、航太等高安全標準的精密鑄造領域中，非鐵金屬（特別是鋁合金）的材料潔淨度是決定最終產品成敗的關鍵。許多金屬加工與鑄造廠常面臨以下痛點：

鑄件機械性質不佳：抗拉強度、延伸率與韌性無故下滑，導致後續加工出現斷裂或不良退件。
難以根治的潛在缺陷：熔湯處理不當導致氧化鋁（Aluminum Oxide）夾雜物與內部氣孔（Porosity），在凝固過程中演變成致命的結構弱點。
傳統檢測效率低落：面對海量樣品與複雜的材料配方，舊型檢測設備速度慢、操作複雜，且過度依賴人工經驗，容易產生數據誤差。

全球熔融金屬流體工程與技術領導者 Vesuvius Foseco，其位於荷蘭恩斯赫德（Enschede）的全球研發中心（Foundry Global R&D Centre）同樣承擔著這項挑戰。為了幫全球鑄造客戶量化評估鋁熔湯處理技術的效益，其研發分析服務實驗室（R&D Analytical Service Lab）選擇汰換舊有設備，成功導入 Thermo Scientific Phenom ParticleX 桌上型掃描電子顯微鏡（Desktop SEM）。

結果證實：在相同的鋁合金樣品上，新系統所偵測到的雜質顆粒數量直接飆升 7 至 8 倍，且檢測速度與精準度皆創下新高！

💡 為什麼產線品管需要「桌上型 SEM」自動化技術？

傳統工業品管（QC）分析時常在「高精確度」與「高吞吐量」之間拉鋸。Vesuvius Foseco 團隊過去雖使用 Aspex 桌上型 SEM，但隨設備面臨汰換年限，在操作便利性與量化分析速度上已無法滿足現代產線的需求。

當團隊評估市面上其他品牌的掃描電子顯微鏡（SEM）時，發現多數系統過於複雜且極度耗費操作時間。對於一個每天需要處理數十種製程配方的繁忙實驗室而言，繁瑣的設定只會成為研發與生產的絆腳石。

這正是 Phenom ParticleX 桌上型 SEM 脫穎而出的原因。

🛠️ Phenom ParticleX 帶來的四大核心優勢：直擊工業品管痛點

1. 多組樣品自動化批量分析，產能極大化

實驗室團隊研發出創新的樣品前處理技術，能同時將 12 組樣品放入 Phenom ParticleX 桌上型 SEM 中。搭配內建的 Perception 自動化軟體，無須人工逐一調整，即可自動完成批量分析，實現高效能的工作流程。

2. 灰階強度自動辨識，門檻值（Threshold）設定化繁為簡

在雜質分析中，定義界定夾雜物的「門檻值」一向最為棘手。Phenom ParticleX 讓這項流程變得直觀無比。系統能直接根據顯微影像中的灰階（Grayscale）強度對比，將比平均值更暗或更亮的特徵快速識別並分類。搭配即時影像（Live Imaging）功能，讓所有雜質與夾雜物一目了然。

3. 消磁技術（Degaussing）優化光學聚焦，直達奈米級精度

為什麼能多測出 7 到 8 倍的微細顆粒？關鍵在於 Phenom ParticleX 擁有更強大的放大倍率與先進組件。系統在每階段分析完成後會自動進行消磁（Degaussing），徹底移除內部殘留電荷。這項設計大幅提升了電子束的光學聚焦表現，讓高解析度的金屬失敗分析（Failure Analysis）得以延伸至奈米級別（Nanoparticle Level）。