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東莞市豪恩檢測(cè)儀器有限公司作者
紅墨水試驗(yàn)，又稱為毛細(xì)現(xiàn)象試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、染色試驗(yàn)，是一種簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)的檢測(cè)方法。關(guān)于紅墨水試驗(yàn)的應(yīng)用，存在兩種不同觀點(diǎn)：
無(wú)損檢測(cè)
一種觀點(diǎn)認(rèn)為紅墨水試驗(yàn)主要用于無(wú)損檢測(cè)，可以檢測(cè)材料表面的開(kāi)口缺陷，例如裂紋、疏松、未焊透、折疊、冷隔、夾雜等。
原理：利用毛細(xì)現(xiàn)象，使紅墨水滲透到材料表面的缺陷中，從而使缺陷顯現(xiàn)出來(lái)，以便于觀察和判斷。
檢測(cè)范圍：
金屬材料：鋼鐵、鋁合金、銅合金、鈦合金等。
非金屬材料：陶瓷、玻璃、塑料、橡膠等。
復(fù)合材料：纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料等。
步驟：
表面處理：清潔試件表面，去除油污、銹蝕、氧化皮等雜質(zhì)，可以使用丙酮、酒精等溶劑進(jìn)行清洗。
滲透：將紅墨水均勻地涂抹在試件表面，并保持一定的時(shí)間，使紅墨水充分滲透到缺陷中。滲透時(shí)間根據(jù)材料、缺陷類型、環(huán)境溫度等因素而定，一般為5~30分鐘。
去除多余滲透劑：用干凈的棉布或紙巾擦去試件表面的多余紅墨水，注意不要擦掉滲透到缺陷中的紅墨水。
顯像：在試件表面噴涂一層顯像劑，顯像劑可以吸附滲透到缺陷中的紅墨水，使其顏色變深，從而使缺陷更加清晰地顯現(xiàn)出來(lái)。常用的顯像劑有白色粉末、溶劑型顯像劑和水性顯像劑等。
觀察：觀察試件表面，判斷是否有缺陷存在。如果發(fā)現(xiàn)有紅色跡象，則表明該處存在缺陷。
優(yōu)點(diǎn)：
操作簡(jiǎn)單：無(wú)需復(fù)雜的設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)人員，操作簡(jiǎn)便易行。
成本低廉：所需的材料和設(shè)備價(jià)格低廉，檢測(cè)成本低。
適用范圍廣：可用于檢測(cè)各種材料的表面缺陷。
缺點(diǎn)：
受人為因素影響較大：檢測(cè)結(jié)果受操作人員的經(jīng)驗(yàn)和熟練程度影響較大。
對(duì)環(huán)境要求較高：環(huán)境溫度、濕度等因素會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。
無(wú)法確定缺陷的深度：只能判斷缺陷是否存在，無(wú)法確定缺陷的深度和其他參數(shù)。
應(yīng)用：
機(jī)械制造：用于檢測(cè)機(jī)械零件的表面缺陷，例如裂紋、氣孔、疏松等，以保證機(jī)械零件的質(zhì)量和安全性能。
航空航天：用于檢測(cè)飛機(jī)、火箭等航空航天器的關(guān)鍵部件的表面缺陷，以確保飛行安全。
石油化工：用于檢測(cè)石油管道、儲(chǔ)罐等設(shè)備的表面缺陷，以防止泄漏事故的發(fā)生。
建筑工程：用于檢測(cè)橋梁、隧道等建筑結(jié)構(gòu)的表面缺陷，以確保建筑物的安全性和耐久性。
科學(xué)研究：用于研究材料的微觀結(jié)構(gòu)和缺陷形成機(jī)制。
破壞性檢測(cè)
另一種觀點(diǎn)認(rèn)為紅墨水試驗(yàn)是一種失效分析常用的破壞性檢測(cè)方法，主要用于檢驗(yàn)電子零件的表面貼裝技術(shù)(SMT)有無(wú)空焊或是斷裂(crack)。
應(yīng)用：可以檢驗(yàn)印刷電路板上BGA及IC的焊接情況，通過(guò)觀察、分析PCB及IC組件的焊點(diǎn)染色情況，從而對(duì)焊接開(kāi)裂情況進(jìn)行判定。如果焊接的球形出現(xiàn)了紅色藥水，就表示該處有空隙，即存在焊接斷裂。通過(guò)判斷焊接斷裂的粗糙表面，可以分析出是原本的焊接不良，還是后天不當(dāng)使用后所造成的斷裂。
步驟：
樣品切割：根據(jù)樣品大小評(píng)估是否需要切割，切割時(shí)應(yīng)留有足夠的余量，推薦余量為25mm。
樣品清洗：使用異丙醇和超聲波清洗機(jī)清洗樣品5~10分鐘，然后用吹干或烘干。
紅墨水浸泡：將樣品放入容器中，倒入紅墨水，使用真空滲透儀抽真空1分鐘，重復(fù)三次，然后傾斜晾干30分鐘。
樣品烘烤：將樣品放入烘箱中烘烤，常用烘烤溫度為100℃，時(shí)間為4小時(shí)。
樣品零件分離：根據(jù)樣品大小選擇合適的分離方式，如使用AB膠固定或熱態(tài)固化膠包裹后分離。
樣品觀察：使用顯微鏡檢查焊錫是否有斷裂、空焊或其他缺陷，觀察焊墊和焊球是否有被染紅的痕跡。
優(yōu)點(diǎn)：
三維分布分析：紅墨水試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)、可靠地展示焊點(diǎn)裂縫的三維分布情況，為電子組裝焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)提供有效的分析手段。
工藝調(diào)整參考：紅墨水試驗(yàn)便于SMT工藝制造者和失效分析工程師了解產(chǎn)品的不良現(xiàn)象，為焊接工藝參數(shù)的調(diào)整提供參考。
成本效益：與其他檢測(cè)方法相比，紅墨水試驗(yàn)成本更低，操作簡(jiǎn)單快捷。
應(yīng)用：紅墨水試驗(yàn)適用于已經(jīng)無(wú)法通過(guò)其他非破壞性方法檢查出問(wèn)題的電路板。
綜上所述，紅墨水試驗(yàn)的具體應(yīng)用取決于其使用場(chǎng)景和目的。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的檢測(cè)方法，并嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
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