Почему мировые производители лазерных (LIBS) анализаторов рекомендуют использовать Рентгенофлуоресцентный (XRF)?
XRF или LIBS, рентгенофлуоресцентные или лазерные анализаторы металлов и сплавов? В этот статье мы разберем все аспекты и нюансы работы тех и других приборов. Одно сказать можно сразу, не существует идеального анализатора, способного решить все поставленные задачи, каждый прибор показывает лучшие результаты в той или иной задачи. А сделать правильный выбор мы поможем в данной статье.
SciAps — единственная компания, которая производит высококачественный лазерные (LIBS) и рентгеновские (XRF) анализаторы металлов и сплавов. Поэтому они знают каждую технологию, как никто другой.
Компания десятилетиями работает на рынках лома и внимательно изучает все нюансы и аспекты этой сферы.
XRF анализатор используется как «рабочая лошадка» для быстрой и непрерывной сортировки лома и определения марок стали, не покупая дорогостоящий и сложный прибор, а LIBS анализаторы рассматриваются как более дорогостоящий прибор, для специализированных задач.
Лазерный или Рентгенофлуоресцентный для Алюминия (Al)
Исторически сложилось, что рентгенофлуоресцентный анализаторы хуже работали с алюминиевыми сплавами, но совсем недавно все изменилось. Компания SciAps представила миру свой новый, рентгенофлуоресцентный анализатор в виде пистолета — SciAps Scrapper X-250, представленный на выставке ISRI 2018
SciAps Scrapper X-250 оснащен гораздо более мощной рентгеновской трубкой и полностью переработанным алгоритмом анализа Алюминия (Al). Всего за 2 секунды он способен отделить до 90% ваших алюминиевых сплавов путем мгновенного и качественного анализа Mg, Si, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu и Zn.
SciAps Scrapper X-250 способен номинально измерить Mg до 0.2% всего за 2 секунды или те алюминиевые вещества, которые отличаются только содержанием Mg в диапазонах 0%, 0,3 и 0,5%. Например, сплавы типа 6063 и 1100, 356 и 357, 3003/3004/3005.
SciAps сосредоточили внимание на быстром анализе Mg и Si. А для тех алюминиевых сплавов, которые требуют Zr, Sn, Ag, Pb и / или Bi, SciAps Scrapper X-250 достаточно умен, чтобы автоматически тестировать материал при другой настройке трубки на 2 дополнительных секунды.
Результат: Сортируйте 90% ваших материалов за 2 секунды, остальное через 4 секунды.
Встроенные смартматы означают, что оператор не должен быть специалистом по алюминиевому сплаву, чтобы сортировать материал быстро и точно.
Ни один другой рентгенофлуоресцентный анализатор в виде пистолета не может так быстро и точно сортировать низколегированные алюминиевые сплавы
Например до выхода SciAps Scrapper X-250 очень частой проблема была путаница между сплавами 6063 и 1100, т.к. они очень похожи по химическому составу. Старым приборам требовалось от 20 до 60 секунд анализа чтобы измерить обязательное для различия этих двух сплавов содержание Mg, но большинство операторов отказывались ждать так долго, из за чего эти сплавы постоянно перемешивались и не разделялись. В новой модели X-250 требуется всего 3 секунды для разделения этих двух марок сплавов.
Точный анализ переходных и тяжелых металлов в сплавах алюминия важен, и здесь рентгеновские лучи опускают руки. Такие элементы, как Cr, Mn, Cu, Zn, Zr, Ni и другие металлы. Вот почему рентген всегда был методом выбора для высоко легирующих и нержавеющих сталей.
Например, рассмотрим 3105 и 6061. Измерение низких концентраций Cr, Cu и Mn очень важно для разделения двух этих марок. Да, лазерные анализаторы (LIBS) соблазнительно быстро воздействует на алюминиевые сплавы, потому что они очень хороши для измерения Mg и Si. Лазерный анализатор (LIBS) может измерять Li, Be и B, тогда как рентгенофлуоресцентные — нет.
Однако современная сортировка алюминиевого сплава требует отличной точности для переходных металлов, таких как Cr, Mn, Fe, Cu и Zr. Рентгенофлуоресцентные анализаторы (XRF) лучше определяют эти химические элементы, поэтому превосходят лазерные (LIBS).
Как на счет Лития(Li)? XRF или LIBS?
Очень часто задают этот вопрос, и есть довольно много пользователей лазерных анализаторов (LIBS), измеряющих Li в алюминиевых сплавах.
И это правда, LIBS измеряет Li, но XRF на это не способен.Z
Почти каждый алюминиевый сплав с литием (Li) также содержит серебро (Ag). Серебро добавляют c литием для лучшего гомогенизации лития в металлической матрице. Рентгеновские анализаторы (XRF) измеряют Ag хорошо, что делает Ag полезным индикатором для литийсодержащих алюминиевых сплавов. Если вы видите Ag в алюминии с помощью своего рентгеновского пистолета, тогда вы можете поспорить, что Литий (Li) тоже есть. Поэтому, если вы хотите получить рентгеновский луч для алюминиевых сплавов, ваша первая линия защиты для сортировки этих сплавов, содержащих литий, — это поиск Ag.
Итак, где SciAps рекомендует использовать LIBS для алюминиевых сплавов? Три области:
- Если вы хотите измерить Li, бериллия (Be) и / или бора (B) напрямую LIBS является единственным выбором.
- Рентген может смешивать алюминий (Al), если материал загрязнен или анодирован или загрязнено окно рентгеновской пушки. Они вызывают ложные высокие значения Si, приводящие к перемешиванию, или в случае неправильных результатов анодированного материала. LIBS анализаторы способны проводить анализ через анодирование и поверхностную грязь, и нет никакого окна, чтобы загрязнить. Если вы не хотите измельчать или обрабатывать образец, используйте LIBS.
- Если вы просто не хотите справляться с регуляторной головной болью рентгеновского устройства, наш класс 1M с рейтингом Z-200 — это ваш выбор.
Лазерный (LIBS) против Рентгеновского (XRF) для анализа красных металлов
LIBS воспринимается как хороший вариант для красных металлов по двум причинам. Во-первых, LIBS быстро измеряет содержание Al и Si, а также другие металлы в алюминиевых, кремниевых сплавах и бронзах. Раннее работа рентгеновского пистолета по двум параметрам рентгеновской трубки(то есть пучков), была медленнее и требовалось знание оператора, когда использовать одиночный луч (не требуется Al, Si) по сравнению с более медленными двумя лучами. Вторая причина — бериллий (Be) в медных сплавах. Рентген не может измерять Be, а LIBS прекрасно видит его.
Однако время идет и рентгенофлуоресцентный метод анализа продвинулся сильно вперед. SciAps Scrapper X-250 с обновленной технологией трубки может измерять типичные уровни (1-10%) Si и Al в бронзах за 1-2 секунды вместо 20-30 секунд рентгеновских пистолетов старшего поколения. Таким образом, общее время тестирования составляет 3-4 секунды, если вам нужны Si и Al, 1-2 секунды. И точность рентгеновских лучей на типичных переходах и тяжелых металлах лучше на — Cu, Zn, Ni, Mn, Pb, Se, Bi, Sn и Fe — и превосходит лазерный метод (LIBS). Кроме того, последнее программное обеспечение SciAps Scrapper X-250 автоматически определяет, может ли материал быть алюминиевой или кремниевой бронзой, и продлевает испытание при настройке 2-го луча. Теперь ваши операторы не должны быть задумываться над тем когда нужно включать дополнительный, 2й луча, а когда нет. Пистолет будет выполнять наиболее эффективный анализ, независимо от того, содержит ли материал Al и Si.
А как насчет бериллия (Be)? XRF или LIBS
Лазерный (LIBS) анализатор от SciAps будет измерять Be до 10-20 ppm в красном металле. Рентген (XRF) не может измерять Be (или Li, B или C). Таким образом, бериллий в меди, безусловно, является хорошей ролью для LIBS. Однако, если вы не работаете с бериллиевыми медными сплавами, и вы бы предпочли скорость и простоту рентгеновского излучения, такая возможность есть! Как и серебро в алюминиевых сплавах, кобальт (Co) является «индикаторным элементом» для Be в медных сплавах. Бериллий добавляется к меди в виде комплекса Be—Со. Если вы измеряете Co в медном сплаве, у вас есть Be. Кобальт находится на уровне 0,1-0,2% в сплавах Be—Cu, легко измеряется рентгеновским излучением.
Eсли вам удобно использовать Co в качестве индикатора для бериллиевых котлов, тогда SciAps Scrapper X-250, является лучшим выбором для общей сортировки и анализа красного металла. В качестве альтернативы, если вы хотите непосредственно измерить Be в медных сплавах или другие примеры, такие как прямое измерение Li в алюминиях (Al), боре (B) в никелях (Ni), нержавеющей стали или железе (Fe) или углероде (C) во всем, тогда LIBS — ваш единственный выбор.
XRF или LIBS для черных и нержавеющих металлов?
Черная и нержавеющая сталь — это быстро растущая нишевая зона для LIBS, обусловленная его способностью измерять углерод.
Более крупные процессоры, работающие с нержавеющей сталью, используют LIBS для обновления своей нержавеющей стали до низкоуглеродистой (L-марки, <0,03% C) и прямых сортов.
Эти пользователи также сортируют углеродистые стали по содержанию углерода, а также остаточные элементы Mn, Cr, Si, Cu, Ni, Mo, V — отличное применение для LIBS, продутого аргоном. SciAps делает единственный портативный анализатор углерода на планете (SciAps Laser Z200 C+), и он стал карманной заменой искровых систем OES, традиционно используемых для анализа углерода. Наконец, иногда приходится выделять определенные литые и пластичные утюги по содержанию Mg. У некоторых есть 0,04% Mg, другие — нет. SciAps LIBS делает это, но рентген не может измерять эти низкие уровни Mg в железе.
Важно понимать, что измерение углерода с помощью LIBS является более сложным делом, чем рентгеновский анализ с точки зрения стрельбы.
Вы должны измельчить материал, правильно разогреть анализатор и проверять калибровку каждые несколько часов. В этом нет ничего сложно, однако все это требует дисциплины. Если вы работайте с большим количеством сплавов из нержавеющей стали и железа, и вам нужно только сортировать 18-8 из нержавеющей стали 316 или более высокого качества, или вы ориентируетесь только на VLR (очень низкие остатки), а затем подтверждаете рентгеновским анализом. Однако, если вам нужно измерить углерод либо для сортировки углеродистых сталей, либо для получения хорошего апгрейда до уровня L, тогда LIBS — ваше единственное карманное решение.
Если вы можете использовать рентгеновский анализатор для своих задач обработки лома, вам следует использовать именно его. Он более прост в использовании, более точен на нержавеющих и высоко легированных сталях, а последнее творение от компании SciAps — SciAps Scrapper X-250 обеспечивает исключительную производительность на алюминиевых сплавах.
Однако для специализированных задачах, упомянутых здесь, рентген не является лучшим вариантом, и для них LIBS — отличная альтернативная технология.
LIBS также имеет множество применений с алюминиевыми сплавами. Есть владельцы LIBS анализаторов, которые должны точно измерять низкий Mg, вплоть до уровня 0,05%. Рентген не может этого сделать. Некоторые также хотят непосредственно измерять уровни B, Li и Be до уровня 10-20 ppm, что опять же вне возможностей рентгеновского излучения. Таким образом, для некоторых передовых применений сортировки алюминиевого сплава, как правило, из-за низких требований к Mg, Si, Li, Be и / или B, LIBS — является превосходной технологией. Если вы сортируете анодированный алюминиевый лом, мощный лазер LIBS горит прямо через анодированные компоненты.
Мы бы отказались от окончательной причины выбора LIBS по сравнению с рентгеновским (XRF) излучением: ионизирующим излучением. В зависимости от того, где вы работаете, нормативные ограничения на рентгеновские лучшие либо уже ограничены, либо быстро ограничиваются. Итак, если вы действительно не хотите иметь дело с рентгеновскими правилами, то LIBS — отличная альтернатива. SciAps Z недавно был переклассифицирован как анализатор класса 1M, что делает его очень безопасным и подчиняется минимальным требованиям регулирования.
XRF или LIBS ? Выводы
На наш взгляд сформулировать итоговый вывод по использованию лазерных или рентгенофлуоресцентных анализаторов очень просто: используйте Лазерные анализаторы (LIBS), если вам нужно одно из специализированных приложений, описанных выше.
Во всех остальных случаях наилучшим вариантом является рентгенофлуоресцентный анализатор металлов (XRF).