habari

Tunatumia vidakuzi kuboresha matumizi yako.Kwa kuendelea kuvinjari tovuti hii, unakubali matumizi yetu ya vidakuzi.Taarifa zaidi.
Ajali ya trafiki inaporipotiwa na moja ya magari yakiondoka eneo la tukio, mara nyingi maabara za uchunguzi hupewa jukumu la kurejesha ushahidi.
Ushahidi uliosalia ni pamoja na vioo vilivyovunjika, taa za mbele zilizovunjika, taa za nyuma, au bampa, pamoja na alama za kuteleza na mabaki ya rangi.Wakati gari linapogongana na kitu au mtu, rangi inaweza kuhamisha kwa namna ya matangazo au chips.
Rangi ya magari ni kawaida mchanganyiko tata wa viungo tofauti vinavyotumika katika tabaka nyingi.Ingawa utata huu unatatiza uchanganuzi, pia hutoa habari nyingi zinazoweza kuwa muhimu kwa utambuzi wa gari.
Raman microscopy na Fourier transform infrared (FTIR) ni baadhi ya mbinu kuu zinazoweza kutumika kutatua matatizo hayo na kuwezesha uchanganuzi usio na uharibifu wa tabaka maalum katika muundo wa jumla wa mipako.
Uchambuzi wa chip ya rangi huanza na data ya spectral ambayo inaweza kulinganishwa moja kwa moja na sampuli za udhibiti au kutumika pamoja na hifadhidata ili kubainisha muundo, muundo na mwaka wa gari.
The Royal Canadian Mounted Police (RCMP) hudumisha hifadhidata moja kama hiyo, hifadhidata ya Paint Data Query (PDQ).Maabara za uchunguzi zinazoshiriki zinaweza kufikiwa wakati wowote ili kusaidia kudumisha na kupanua hifadhidata.
Makala haya yanaangazia hatua ya kwanza katika mchakato wa uchanganuzi: kukusanya data ya spectral kutoka kwa chip za rangi kwa kutumia FTIR na Raman microscopy.
Data ya FTIR ilikusanywa kwa kutumia hadubini ya Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR;data kamili ya Raman ilikusanywa kwa kutumia darubini ya Thermo Scientific™ DXR3xi Raman.Vipande vya rangi vilichukuliwa kutoka sehemu zilizoharibiwa za gari: moja iliyopigwa kutoka kwenye jopo la mlango, nyingine kutoka kwa bumper.
Njia ya kawaida ya kuunganisha sampuli za sehemu ya msalaba ni kuzitupa kwa epoxy, lakini ikiwa resin huingia kwenye sampuli, matokeo ya uchambuzi yanaweza kuathiriwa.Ili kuzuia hili, vipande vya rangi viliwekwa kati ya karatasi mbili za poly(tetrafluoroethilini) (PTFE) kwenye sehemu ya msalaba.
Kabla ya uchanganuzi, sehemu ya msalaba ya chipu ya rangi ilitenganishwa kwa mikono kutoka kwa PTFE na chipu iliwekwa kwenye dirisha la bariamu floridi (BaF2).Uchoraji wa ramani ya FTIR ulifanywa katika hali ya upokezaji kwa kutumia kipenyo cha 10 x 10 µm2, lengo lililoboreshwa la 15x na kipenyo, na sauti ya 5 µm.
Sampuli sawa zilitumika kwa uchanganuzi wa Raman kwa uthabiti, ingawa sehemu nyembamba ya dirisha la BaF2 haihitajiki.Inafaa kumbuka kuwa BaF2 ina kilele cha Raman katika 242 cm-1, ambayo inaweza kuonekana kama kilele dhaifu katika maonyesho fulani.Ishara haipaswi kuhusishwa na flakes za rangi.
Pata picha za Raman ukitumia saizi za picha za pikseli za 2 µm na 3 µm.Uchanganuzi wa taharuki ulifanywa kwenye kilele cha sehemu kuu na mchakato wa utambuzi ulisaidiwa na matumizi ya mbinu kama vile utafutaji wa vipengele vingi ikilinganishwa na maktaba zinazopatikana kibiashara.
Mchele.1. Mchoro wa sampuli ya kawaida ya rangi ya magari ya safu nne (kushoto).mosaiki ya video ya sehemu-mbali ya chip za rangi zilizochukuliwa kutoka kwa mlango wa gari (kulia).Mkopo wa Picha: Thermo Fisher Scientific - Nyenzo na Uchambuzi wa Miundo
Ingawa idadi ya tabaka za vibao vya rangi katika sampuli inaweza kutofautiana, sampuli kwa kawaida huwa na takriban tabaka nne (Mchoro 1).Safu inayotumika moja kwa moja kwenye substrate ya chuma ni safu ya primer electrophoretic (takriban 17-25 µm nene) ambayo hutumika kulinda chuma kutoka kwa mazingira na hutumika kama sehemu ya kupachika kwa tabaka zinazofuata za rangi.
Safu inayofuata ni primer ya ziada, putty (takriban 30-35 microns nene) ili kutoa uso laini kwa safu inayofuata ya tabaka za rangi.Kisha inakuja koti ya msingi au msingi (takriban 10-20 µm nene) inayojumuisha rangi ya msingi ya rangi.Safu ya mwisho ni safu ya kinga ya uwazi (takriban 30-50 microns nene) ambayo pia hutoa kumaliza glossy.
Mojawapo ya shida kuu za uchanganuzi wa alama za rangi ni kwamba sio tabaka zote za rangi kwenye gari asilia zipo kama chip za rangi na kasoro.Kwa kuongeza, sampuli kutoka mikoa tofauti zinaweza kuwa na nyimbo tofauti.Kwa mfano, chips za rangi kwenye bumper zinaweza kujumuisha nyenzo kubwa na rangi.
Picha inayoonekana ya sehemu ya msalaba ya chip ya rangi imeonyeshwa kwenye Mchoro 1. Safu nne zinaonekana kwenye picha inayoonekana, ambayo inahusiana na safu nne zinazotambuliwa na uchambuzi wa infrared.
Baada ya kuchora sehemu nzima ya msalaba, tabaka za kibinafsi zilitambuliwa kwa kutumia picha za FTIR za maeneo mbalimbali ya kilele.Muonekano wakilishi na picha zinazohusiana za FTIR za tabaka nne zinaonyeshwa kwenye Mtini.2. Safu ya kwanza inalingana na mipako ya uwazi ya akriliki yenye polyurethane, melamini (kilele cha 815 cm-1) na styrene.
Safu ya pili, safu ya msingi (rangi) na safu ya wazi ni sawa na kemikali na inajumuisha akriliki, melamini na styrene.
Ingawa zinafanana na hakuna vilele mahususi vya rangi ambavyo vimetambuliwa, mwonekano bado unaonyesha tofauti, haswa katika suala la kiwango cha kilele.Safu ya 1 ya wigo inaonyesha kilele chenye nguvu zaidi cha 1700 cm-1 (polyurethane), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) na 762 cm-1.
Ukali wa kilele katika wigo wa safu ya 2 huongezeka kwa 2959 cm-1 (methyl), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (ether), 1077 cm-1 (ether) na 731 cm-1.Wigo wa safu ya uso uliendana na wigo wa maktaba ya resin ya alkyd kulingana na asidi ya isophthalic.
Kanzu ya mwisho ya e-coat primer ni epoxy na uwezekano wa polyurethane.Hatimaye, matokeo yalikuwa sawa na yale yanayopatikana kwa kawaida katika rangi za magari.
Uchanganuzi wa vipengee mbalimbali katika kila safu ulifanywa kwa kutumia maktaba za FTIR zinazopatikana kibiashara, si hifadhidata za rangi za magari, kwa hivyo ingawa zinazolingana ni wakilishi, huenda zisiwe kamilifu.
Kutumia hifadhidata iliyoundwa kwa aina hii ya uchanganuzi kutaongeza mwonekano wa hata muundo, mfano na mwaka wa gari.
Kielelezo cha 2. Mwonekano wa FTIR Mwakilishi wa tabaka nne zilizotambuliwa katika sehemu ya msalaba ya rangi ya mlango wa gari iliyokatwa.Picha za infrared zinatolewa kutoka maeneo ya kilele yanayohusiana na tabaka mahususi na kuwekwa juu juu ya picha ya video.Maeneo nyekundu yanaonyesha eneo la tabaka za kibinafsi.Kwa kutumia kipenyo cha 10 x 10 µm2 na saizi ya hatua ya 5 µm, picha ya infrared inachukua eneo la 370 x 140 µm2.Mkopo wa Picha: Thermo Fisher Scientific - Nyenzo na Uchambuzi wa Miundo
Kwenye mtini.3 inaonyesha picha ya video ya sehemu ya msalaba ya vipande vya rangi ya bumper, angalau tabaka tatu zinaonekana wazi.
Picha za sehemu ya infrared zinathibitisha kuwepo kwa tabaka tatu tofauti (Mchoro 4).Safu ya nje ni koti wazi, uwezekano mkubwa wa polyurethane na akriliki, ambayo ilikuwa thabiti ikilinganishwa na maonyesho ya koti safi katika maktaba za uchunguzi wa kibiashara.
Ingawa wigo wa mipako ya msingi (rangi) ni sawa na ile ya mipako ya wazi, bado ni tofauti ya kutosha kutofautishwa na safu ya nje.Kuna tofauti kubwa katika ukubwa wa jamaa wa kilele.
Safu ya tatu inaweza kuwa nyenzo ya bumper yenyewe, yenye polypropen na talc.Talc inaweza kutumika kama kichungi cha kuimarisha kwa polypropen ili kuongeza sifa za muundo wa nyenzo.
Nguo zote mbili za nje zilikuwa sawa na zile zinazotumiwa katika rangi ya magari, lakini hakuna kilele maalum cha rangi kilichotambuliwa kwenye koti ya kwanza.
Mchele.3. mosaic ya video ya sehemu ya msalaba ya chips za rangi zilizochukuliwa kutoka kwenye bumper ya gari.Mkopo wa picha: Thermo Fisher Scientific - Nyenzo na Uchambuzi wa Miundo
Mchele.4. Mwonekano wa FTIR wa uwakilishi wa tabaka tatu zilizotambuliwa katika sehemu ya msalaba ya vipande vya rangi kwenye bumper.Picha za infrared zinatolewa kutoka maeneo ya kilele yanayohusiana na tabaka mahususi na kuwekwa juu juu ya picha ya video.Maeneo nyekundu yanaonyesha eneo la tabaka za mtu binafsi.Kwa kutumia kipenyo cha 10 x 10 µm2 na saizi ya hatua ya 5 µm, picha ya infrared inachukua eneo la 535 x 360 µm2.Mkopo wa Picha: Thermo Fisher Scientific - Nyenzo na Uchambuzi wa Miundo
Raman imaging microscopy hutumiwa kuchanganua mfululizo wa sehemu mbalimbali ili kupata maelezo ya ziada kuhusu sampuli.Hata hivyo, uchanganuzi wa Raman unachanganyikiwa na mwanga wa umeme unaotolewa na sampuli.Vyanzo kadhaa tofauti vya leza (nm 455, 532 nm na 785 nm) vilijaribiwa ili kutathmini usawa kati ya nguvu ya umeme na nguvu ya mawimbi ya Raman.
Kwa uchambuzi wa vipande vya rangi kwenye milango, matokeo bora hupatikana kwa laser yenye urefu wa 455 nm;ingawa fluorescence bado iko, marekebisho ya msingi yanaweza kutumika kukabiliana nayo.Walakini, mbinu hii haikufanikiwa kwenye tabaka za epoxy kwa sababu umeme ulikuwa mdogo sana na nyenzo ziliathiriwa na uharibifu wa leza.
Ingawa baadhi ya lasers ni bora zaidi kuliko wengine, hakuna laser inayofaa kwa uchambuzi wa epoxy.Uchambuzi wa sehemu mbalimbali wa Raman wa chip za rangi kwenye bumper kwa kutumia leza ya 532 nm.Mchango wa fluorescence bado upo, lakini umeondolewa kwa urekebishaji wa msingi.
Mchele.5. Muonekano wa mwakilishi wa Raman wa tabaka tatu za kwanza za sampuli ya chipu ya mlango wa gari (kulia).Safu ya nne (epoxy) ilipotea wakati wa utengenezaji wa sampuli.Mtazamo ulirekebishwa kwa msingi ili kuondoa athari ya fluorescence na kukusanywa kwa kutumia leza ya 455 nm.Eneo la 116 x 100 µm2 lilionyeshwa kwa kutumia saizi ya pikseli ya 2 µm.mosaiki ya video ya sehemu-mbali (juu kushoto).Picha yenye sehemu mbalimbali ya Raman Curve Resolution (MCR) (chini kushoto).Mkopo wa Picha: Thermo Fisher Scientific - Nyenzo na Uchambuzi wa Miundo
Uchambuzi wa Raman wa sehemu ya msalaba wa kipande cha rangi ya mlango wa gari unaonyeshwa kwenye Mchoro 5;sampuli hii haionyeshi safu ya epoxy kwa sababu ilipotea wakati wa maandalizi.Walakini, kwa kuwa uchanganuzi wa Raman wa safu ya epoxy ulipatikana kuwa na shida, hii haikuzingatiwa kuwa shida.
Uwepo wa styrene hutawala katika wigo wa Raman wa safu ya 1, wakati kilele cha kabonili ni kidogo sana kuliko katika wigo wa IR.Ikilinganishwa na FTIR, uchanganuzi wa Raman unaonyesha tofauti kubwa katika mwonekano wa tabaka la kwanza na la pili.
Mechi ya karibu ya Raman kwa kanzu ya msingi ni perylene;ingawa si zinazolingana kabisa, viasili vya perylene vinajulikana kutumika katika rangi katika rangi ya magari, kwa hivyo inaweza kuwakilisha rangi katika safu ya rangi.
Mwonekano wa uso ulikuwa sawa na resini za alkyd za isophthali, hata hivyo pia waligundua uwepo wa dioksidi ya titanium (TiO2, rutile) kwenye sampuli, ambayo wakati mwingine ilikuwa ngumu kugundua na FTIR, kulingana na kukatwa kwa spectral.
Mchele.6. Mwakilishi wa wigo wa Raman wa sampuli ya chips za rangi kwenye bumper (kulia).Mtazamo ulirekebishwa kwa msingi ili kuondoa athari ya fluorescence na kukusanywa kwa kutumia leza ya 532 nm.Eneo la 195 x 420 µm2 lilionyeshwa kwa kutumia saizi ya pikseli ya 3 µm.mosaiki ya video ya sehemu-mbali (juu kushoto).Picha ya Raman MCR ya sehemu ya sehemu ya msalaba (chini kushoto).Mkopo wa picha: Thermo Fisher Scientific - Nyenzo na Uchambuzi wa Miundo
Kwenye mtini.6 inaonyesha matokeo ya Raman kutawanya sehemu ya msalaba ya vipande vya rangi kwenye bumper.Safu ya ziada (safu ya 3) imegunduliwa ambayo haikugunduliwa hapo awali na FTIR.
Karibu na safu ya nje ni copolymer ya styrene, ethilini na butadiene, lakini pia kuna ushahidi wa kuwepo kwa sehemu ya ziada isiyojulikana, kama inavyothibitishwa na kilele kidogo cha carbonyl kisichoeleweka.
Wigo wa koti ya msingi inaweza kuakisi muundo wa rangi, kwani wigo unalingana kwa kiwango fulani na kiwanja cha phthalocyanine kinachotumiwa kama rangi.
Safu isiyojulikana hapo awali ni nyembamba sana (5 µm) na kwa kiasi inaundwa na kaboni na rutile.Kutokana na unene wa safu hii na ukweli kwamba TiO2 na kaboni ni vigumu kuchunguza na FTIR, haishangazi kwamba hazikugunduliwa na uchambuzi wa IR.
Kulingana na matokeo ya FT-IR, safu ya nne (nyenzo kubwa) ilitambuliwa kama polypropen, lakini uchambuzi wa Raman pia ulionyesha uwepo wa kaboni fulani.Ingawa uwepo wa talc unaozingatiwa katika FITR hauwezi kutengwa, kitambulisho sahihi hakiwezi kufanywa kwa sababu kilele cha Raman kinacholingana ni kidogo sana.
Rangi za magari ni mchanganyiko changamano wa viambato, na ingawa hii inaweza kutoa taarifa nyingi za utambuzi, pia hufanya uchanganuzi kuwa changamoto kubwa.Alama za chip za rangi zinaweza kutambuliwa kwa ufanisi kwa kutumia darubini ya Nicolet RaptIR FTIR.
FTIR ni mbinu ya uchanganuzi isiyoharibu ambayo hutoa taarifa muhimu kuhusu tabaka na vipengele mbalimbali vya rangi ya magari.
Makala haya yanajadili uchanganuzi wa hali ya juu wa tabaka za rangi, lakini uchanganuzi wa kina zaidi wa matokeo, ama kwa kulinganisha moja kwa moja na magari yanayoshukiwa au kupitia hifadhidata maalum za taswira, inaweza kutoa taarifa sahihi zaidi ili kulinganisha ushahidi na chanzo chake.