albisteak

Cookieak erabiltzen ditugu zure esperientzia hobetzeko.Gune honetan nabigatzen jarraituz gero, gure cookieen erabilera onartzen duzu.Informazio gehiago.
Trafiko istripu baten berri ematen denean eta ibilgailuetako bat lekutik irteten denean, auzitegiko laborategiek frogak berreskuratzeaz arduratzen dira askotan.
Hondar-frogak apurtutako kristalak, apurtutako faroak, atzeko argiak edo buforrak dira, baita irristatze-markak eta pintura-hondarrak ere.Ibilgailu batek objektu edo pertsona batekin talka egiten duenean, litekeena da pintura orban edo txirbil moduan transferitzea.
Automobilgintzako pintura geruza anitzetan aplikatutako osagai ezberdinen nahasketa konplexua izan ohi da.Konplexutasun horrek azterketa zailtzen badu ere, ibilgailuak identifikatzeko garrantzitsua izan daitekeen informazio ugari ere eskaintzen du.
Raman mikroskopia eta Fourier transformatutako infragorria (FTIR) dira arazo horiek konpontzeko eta estaldura-egitura orokorreko geruza zehatzen azterketa ez-suntsitzaileak errazteko erabil daitezkeen teknika nagusietako batzuk.
Pintura txiparen analisia datu espektralekin hasten da, kontrol-laginekin zuzenean alderatu edo datu-base batekin batera erabil daitezkeen ibilgailuaren marka, modeloa eta urtea zehazteko.
Kanadako Errege Poliziak (RCMP) datu-base bat mantentzen du, Paint Data Query (PDQ) datu-basea.Parte hartzen duten auzitegi-laborategietara edozein unetan sar daiteke datu-basea mantentzen eta zabaltzen laguntzeko.
Artikulu hau analisi-prozesuaren lehen urratsean zentratzen da: pintura txipetatik datu espektralak biltzea FTIR eta Raman mikroskopia erabiliz.
FTIR datuak Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR mikroskopio batekin bildu ziren;Raman datu osoak Thermo Scientific™ DXR3xi Raman mikroskopio batekin bildu ziren.Kotxearen hondatutako ataletatik atera ziren pintura txipak: bata ateko paneletik txirbilduta, bestea bufoitik.
Zeharkako aleak eransteko metodo estandarra epoxiarekin botatzea da, baina erretxina laginean sartzen bada, analisiaren emaitzei kalte egin diezaieke.Hori ekiditeko, pintura zatiak poli(tetrafluoroetilenoa) (PTFE) bi xaflaren artean jarri ziren zeharkako sekzioan.
Azterketa egin aurretik, pintura txiparen sekzioa eskuz bereizi zen PTFEtik eta txipa bario fluoruroaren (BaF2) leiho batean jarri zen.FTIR mapeoa transmisio moduan egin zen 10 x 10 µm2-ko irekidura, 15x helburu eta kondentsadorea optimizatu bat eta 5 µm-ko altuera erabiliz.
Lagin berdinak erabili ziren Raman analisirako koherentzia lortzeko, nahiz eta BaF2 leihoaren sekzio mehea behar ez den.Aipatzekoa da BaF2-k 242 cm-1-ko Raman gailurra duela, espektro batzuetan gailur ahul gisa ikus daitekeela.Seinalea ez da pintura malutekin lotu behar.
Lortu Raman irudiak 2 µm eta 3 µm-ko irudien pixelen tamaina erabiliz.Osagai nagusien gailurren analisi espektrala egin zen eta identifikazio-prozesuan osagai anitzeko bilaketak bezalako teknikak erabiliz lagundu zen komertzialki eskuragarri dauden liburutegiekin alderatuta.
Arroza.1. Automobilgintzako lau geruzako pintura-lagin tipiko baten diagrama (ezkerrean).Kotxeko ate batetik hartutako pintura-txirren bideo-mosaikoa (eskuinean).Irudi-kreditua: Thermo Fisher Scientific - Materialak eta Egitura-Analisia
Lagin bateko pintura-malutaren geruza kopurua alda daitekeen arren, laginak normalean lau geruza ditu gutxi gorabehera (1. irudia).Substratu metalikoari zuzenean aplikatzen zaion geruza elektroforetikozko primer-geruza bat da (17-25 µm inguruko lodiera), metala ingurumenetik babesteko eta hurrengo pintura-geruzetarako muntatzeko gainazal gisa balio duena.
Hurrengo geruza primer osagarri bat da, masilla (gutxi gorabehera 30-35 mikra lodiera) hurrengo pintura-geruzen serieari gainazal leuna emateko.Ondoren, oinarrizko geruza edo oinarrizko geruza dator (10-20 µm inguruko lodiera) oinarrizko pintura-pigmentuz osatua.Azken geruza babes geruza gardena da (30-50 mikra inguruko lodiera) eta akabera distiratsua ere ematen du.
Pintura-aztarnaren analisiaren arazo nagusietako bat da jatorrizko ibilgailuaren pintura-geruza guztiak ez direla nahitaez pintura-txirbil eta akats gisa egon.Gainera, eskualde ezberdinetako laginek konposizio desberdinak izan ditzakete.Esate baterako, bumper baten pintura-txipak burrunba-materialez eta pinturaz izan daitezke.
Pintura txip baten ebakidura ikusgai dagoen irudia 1. Irudian ageri da. Lau geruza ikusten dira ikusgai dagoen irudian, infragorrien analisiaren bidez identifikatutako lau geruzekin erlazionatzen dena.
Zehar-sekzio osoa mapatu ondoren, geruza indibidualak identifikatu ziren gailur-eremu ezberdinetako FTIR irudiak erabiliz.Irudietan lau geruzen espektro adierazgarriak eta lotutako FTIR irudiak erakusten dira.2. Lehenengo geruza poliuretanoz, melaminaz (815 cm-1-ko gailurra) eta estirenoz osaturiko estaldura akriliko garden bati zegokion.
Bigarren geruza, oinarri (kolorea) geruza eta geruza argia kimikoki antzekoak dira eta akriliko, melamina eta estirenoz osatuta daude.
Antzekoak diren eta pigmentu gailur zehatzik identifikatu ez den arren, espektroek oraindik ere desberdintasunak erakusten dituzte, batez ere intentsitate gailurrari dagokionez.1. geruzako espektroak gailur indartsuagoak erakusten ditu 1700 cm-1 (poliuretanoa), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) eta 762 cm-1-tan.
2. geruzaren espektroko intentsitate gailurrak 2959 cm-1 (metiloa), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (eter), 1077 cm-1 (eter) eta 731 cm-1-tan handitzen dira.Azaleko geruzaren espektroa azido isoftalikoan oinarritutako erretxina alkidoaren liburutegiko espektroari zegokion.
E-coat primeraren azken geruza epoxikoa eta agian poliuretanoa da.Azken finean, emaitzak bat datoz automobilgintzako margoetan aurkitu ohi direnekin.
Geruza bakoitzeko osagai ezberdinen analisia komertzialki eskuragarri dauden FTIR liburutegiak erabiliz egin da, ez automobilgintzako margoen datu-baseak, beraz, partidak adierazgarriak diren arren, baliteke erabatekoa ez izatea.
Azterketa mota honetarako diseinatutako datu-base bat erabiltzeak ibilgailuaren marka, modelo eta urtearen ikusgarritasuna areagotuko du.
2. Irudia. Identifikatutako lau geruzen FTIR espektro adierazgarriak, txirbildutako ateen pinturaren sekzio batean.Infragorrien irudiak geruza indibidualekin lotutako gailur-eskualdeetatik sortzen dira eta bideo-irudian gainjartzen dira.Eremu gorriek geruza indibidualen kokapena erakusten dute.10 x 10 µm2-ko irekiera eta 5 µm-ko pauso-tamaina erabiliz, irudi infragorriak 370 x 140 µm2-ko azalera hartzen du.Irudi-kreditua: Thermo Fisher Scientific - Materialak eta Egitura-Analisia
irudian.3. irudiak bumper pintura txip baten gurutze-sekzio baten bideo-irudia erakusten du, gutxienez hiru geruza argi ikusten dira.
Infragorrien zeharkako irudiek hiru geruza ezberdinen presentzia berresten dute (4. irudia).Kanpoko geruza geruza argia da, ziurrenik poliuretanoa eta akrilikoa, koherentea zen forentse-liburutegi komertzialetako estaldura garbiaren espektroekin alderatuta.
Oinarrizko (kolore) estalduraren espektroa estaldura argiarenaren oso antzekoa den arren, oraindik ere nahikoa bereizia da kanpoko geruzatik bereizteko.Desberdintasun handiak daude gailurren intentsitate erlatiboan.
Hirugarren geruza bumper materiala bera izan daiteke, polipropilenoz eta talkoz osatua.Talco polipropilenoaren betegarri sendogarri gisa erabil daiteke materialaren egiturazko propietateak hobetzeko.
Kanpoko geruza biak automobilen pinturan erabiltzen direnekin bat zetozen, baina ez zen pigmentu-puntu espezifikorik identifikatu inprimaketa-geruzetan.
Arroza.3. Kotxeko parachorro batetik hartutako pintura txip-sekzio baten bideo-mosaikoa.Irudiaren kreditua: Thermo Fisher Scientific - Materialak eta Egitura-Analisia
Arroza.4. Identifikatutako hiru geruzen FTIR espektro adierazgarriak, margo-txirren sekzio batean, bumper baten gainean.Infragorrien irudiak geruza indibidualekin lotutako gailur-eskualdeetatik sortzen dira eta bideo-irudian gainjartzen dira.Eremu gorriek geruza indibidualen kokapena erakusten dute.10 x 10 µm2-ko irekiera eta 5 µm-ko pauso-tamaina erabiliz, irudi infragorriak 535 x 360 µm2-ko azalera hartzen du.Irudi-kreditua: Thermo Fisher Scientific - Materialak eta Egitura-Analisia
Raman irudi bidezko mikroskopia zeharkako sekzio batzuk aztertzeko erabiltzen da laginari buruzko informazio gehigarria lortzeko.Hala ere, Raman analisia zaildu egiten da laginak igorritako fluoreszentziagatik.Hainbat laser iturri ezberdin (455 nm, 532 nm eta 785 nm) probatu ziren fluoreszentzia intentsitatearen eta Raman seinalearen intentsitatearen arteko oreka ebaluatzeko.
Ateetako pintura-txirbilak aztertzeko, emaitzarik onenak 455 nm-ko uhin-luzera duen laser bidez lortzen dira;fluoreszentzia oraindik badago ere, oinarri-zuzenketa erabil daiteke horri aurre egiteko.Hala ere, hurbilketa honek ez zuen arrakastarik izan epoxi geruzetan, fluoreszentzia mugatuegia zelako eta materialak laser kalteak jasan zituelako.
Laser batzuk besteak baino hobeak diren arren, ez da laserrik epoxi analisirako egokia.Bumper batean pintura-txirren Raman zeharkako analisia 532 nm-ko laser batekin.Fluoreszentzia-ekarpena oraindik presente dago, baina oinarrizko zuzenketaren bidez kendu da.
Arroza.5. Autoaren atearen txiparen laginaren lehen hiru geruzen Raman espektro adierazgarriak (eskuinean).Laginaren fabrikazioan laugarren geruza (epoxi) galdu zen.Espektroak oinarrizko lerroa zuzendu ziren fluoreszentziaren eragina kentzeko eta 455 nm-ko laser batekin bildu ziren.116 x 100 µm2-ko eremua bistaratu zen 2 µm-ko pixel-tamaina erabiliz.Zeharkako bideo-mosaikoa (goian ezkerrean).Raman Curve Resolution (MCR) dimentsio anitzeko ebakidura-irudia (behean ezkerrean).Irudi-kreditua: Thermo Fisher Scientific - Materialak eta Egitura-Analisia
Kotxeko atearen pintura zati baten zeharkako sekzio baten Raman analisia 5. irudian ageri da;lagin honek ez du epoxi geruza erakusten, prestaketan zehar galdu baitzen.Hala ere, epoxi geruzaren Raman analisia problematikoa zela ikusi zenez, hori ez zen arazotzat hartu.
Estirenoaren presentzia nagusitzen da 1. geruzaren Raman espektroan, karboniloaren gailurra IR espektroan baino askoz ere biziagoa den bitartean.FTIRarekin alderatuta, Raman analisiak desberdintasun handiak erakusten ditu lehen eta bigarren geruzen espektroetan.
Oinarrizko estalkitik hurbilen dagoen Raman partida perilenoa da;pareko zehatza ez bada ere, perileno-deribatuak automobiletako pinturako pigmentuetan erabiltzen direla jakina da, beraz, kolore-geruzan pigmentu bat irudika dezake.
Gainazaleko espektroak erretxina alkido isoftalikoekin bat datoz, hala ere laginetan titanio dioxidoaren (TiO2, rutilo) presentzia ere detektatu zuten, batzuetan zaila zen FTIRrekin hautematea, ebakidura espektralaren arabera.
Arroza.6. Bumper batean pintura-txirren lagin baten Raman espektro adierazgarria (eskuinean).Espektroak oinarrizko lerroa zuzendu ziren fluoreszentziaren eragina kentzeko eta 532 nm-ko laser batekin bildu ziren.195 x 420 µm2-ko eremua bistaratu zen 3 µm-ko pixel-tamaina erabiliz.Zeharkako bideo-mosaikoa (goian ezkerrean).Zehar-sekzio partzial baten Raman MCR irudia (ezkerreko behean).Irudiaren kreditua: Thermo Fisher Scientific - Materialak eta Egitura-Analisia
irudian.6. irudiak Raman sakabanatzearen emaitzak erakusten ditu pintura-txirren sekzio baten zeharkako bumper batean.Aurretik FTIR-ek detektatu ez zuen geruza gehigarri bat (3. geruza) aurkitu da.
Kanpoko geruzatik hurbilen dagoen estireno, etileno eta butadienoaren kopolimero bat dago, baina osagai ezezagun gehigarri baten presentziaren froga ere badago, karbonilo gailur txiki bat azaldu ezin den moduan.
Oinarrizko estalkiaren espektroak pigmentuaren konposizioa isla dezake, espektroa pigmentu gisa erabiltzen den ftalozianina konposatuari dagokielako neurri batean.
Lehen ezezaguna den geruza oso mehea da (5 µm) eta neurri batean karbonoz eta rutiloz osatuta dago.Geruza honen lodiera eta TiO2 eta karbonoa FTIRrekin antzemateko zailak direnez, ez da harritzekoa IR analisiaren bidez detektatu ez izana.
FT-IR emaitzen arabera, laugarren geruza (bumper materiala) polipropileno gisa identifikatu zen, baina Raman analisiak karbonoren presentzia ere erakutsi zuen.FITRn ikusitako talkoaren presentzia baztertu ezin bada ere, ezin da identifikazio zehatzik egin, dagokion Raman gailurra txikiegia delako.
Automobilgintzako pinturak osagaien nahasketa konplexuak dira, eta honek identifikazio-informazio asko eman dezakeen arren, analisia ere erronka handia da.Pintura txip-markak modu eraginkorrean detektatu daitezke Nicolet RaptIR FTIR mikroskopioa erabiliz.
FTIR analisi ez-suntsitzaileko teknika bat da, automozioko pinturaren geruza eta osagaiei buruzko informazio erabilgarria eskaintzen duena.
Artikulu honek pintura-geruzen azterketa espektroskopikoari buruz hitz egiten du, baina emaitzen azterketa sakonago batek, ibilgailu susmagarriekin zuzeneko konparaketa bidez edo datu-base espektral dedikatuen bidez, informazio zehatzagoa eman dezake ebidentzia bere iturriarekin lotzeko.