전 세계 여러 정부 기관 및 기업은 품질 경영 및 환경 안전을 지원하기 위해 ASTM 국제 표준을 채택해 왔습니다.
그러나 표준 실행 절차는 지루하고 시간이 소요되는 반복 검사 및 측정 업무를 포함합니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 당사의 개별 맞춤 솔루션(CSG)은OLYMPUS Stream™ 소프트웨어에서 ASTM을 준수한 개인 워크플로를 설정하여 고객이 효율적으로 제조공정의 검사를 할 수 있게 합니다. 여기 두 가지 예가 있습니다.
1. ASTM E1268
ASTM E1268은 국제 표준 관행으로 미세구조의 밴딩 정도 또는 방향성을 평가합니다. 줄무늬 및 방향은 미세경도 등 자재의 기계적 성질뿐 아니라 탄소강 및 합금강의 강도에도 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 이유로 검사관은 이 표준을 사용하여 제조 공정에서 열처리를 한 재료의 품질을 보장합니다.
이 표준에서 금속공학자들은 구조적 외관을 바탕으로 미세구조의 밴딩 형상 또는 방향 유형을 정성적으로 설명해야 합니다. 한 고객이 우리에게 찾아와서 ASTM E1268 표준을 위한 측정값을 빠르고 정확하게 도출하기 위해 OLYMPUS Stream 소프트웨어를 변경할 수 있는지 문의했습니다. 우리는 작업에 착수하여 고객의 OLYMPUS Stream 소프트웨어에 특별한 워크플로를 만들었습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.
사전 설정된 그리드로 밴딩 및 방향 측정
사용자 정의 설정에서 작업자는 샘플 이미지 위에 선 거리 및 크기를 사전에 설정한 그리드를 배치합니다. 그런 다음 자동 임계값 기반의 분석을 실행하여 합금의 상(phase) 또는 상의 일부가 이미지 그리드 라인 위에 놓여있는지 확인합니다. 상 또는 일부분이 그리드 위에 얼마나 명확하게 나타나는지에 따라 전체 또는 절반 가중 카운트가 적용됩니다.
결과는 ASTM E1268 표준을 기반으로 평가됩니다. 시스템은 밴딩의 특징을 나타내기 위해 다음 기능을 계산합니다.
- N |_ [1/mm]: 그리드 선이 변형 방향에 수직인 인터셉트(interception) 개수
- N || [1/mm]: 그리드 선이 변형 방향에 수평인 인터셉트(interception) 개수
- 이방성 지수(AI): N |_ 및 N ||의 비율
- 방향 정도(Ω): 2차원 연마(polish) 평면에서 부분적으로 방향 지어진 선형 구조 요소의 방향 정도(수평 방향의 경우 0보다 크고 방향 비지정 구조의 경우 0에 가까움)
- 밴딩 간격[μm](SB): 밴딩 간의 평균 중심 간격으로 밴딩 구조가 강한 경우에만 유용함
- 자유 경로 간격[μm](λ): 밴딩의 평균 가장자리 간격으로 밴딩 구조가 강한 경우에만 유용함
ASTM E1268을 위한 OLYMPUS Stream의 사용자 정의 워크플로 설정
 | 워크플로의 사용자 정의 방법에 대한 간략한 개요는 다음과 같습니다. 먼저 OLYMPUS Stream 표준 기능 및 사용자 정의 기능 사이의 유연한 전환을 위해 작업자가 별도의 탭으로 사용자 정의 워크플로 창을 엽니다. 워크플로 화면은 임계값(입자 상(phase)의 휘도 범위) 및 측정 그리드(선 거리 및 사이즈)를 정의할 수 있는 옵션을 제공합니다. 측정 실행을 위해 작업자가 측정 버튼을 클릭합니다. 시트 화면에 측정값이 표시되고 그리드는 상 관계(phase membership)를 바탕으로 표시된 선 영역을 표시합니다. 측정이 완료되면 작업자는 결과 시트를 XLSX 또는 CSV 형식의 엑셀 통합 문서로 저장할 수 있습니다. 그런 다음 오버레이 복사(Copy Overlay)를 선택하여 측정 오버레이를 표준 Stream 오버레이로 변환합니다. |
2. ASTM E562
ASTM E562는 국제 표준 테스트 방법으로 체계적인 수동 포인트 카운트 과정을 통해 재료 상(Phase) 영역(체적분율이라고도 함)을 결정합니다. 금속조직 검사관은 구별 가능한 미세구조 내부의 구성 성분 또는 상(phase)을 계산하기 위해 이 방법을 사용합니다. 검사관은 적절한 2D 섹션을 준비하고 관찰할 수 있는 모든 고체 재료에 이 방법을 적용할 수 있습니다.
ASTM E562는 제조 공정에서 재료가 기계적 성질과 부식을 유지하는 것을 보장하기 위해 듀플렉스 스테인리스강(DSS) 용접점의 페라이트 함유량을 측정하는 데 일반적으로 사용됩니다.
이 테스트 방법을 간소화하기 위해 고객의 OLYMPUS Stream 이미지 분석 소프트웨어에서 사용자 정의 워크플로를 구축합니다. 구축 방법은 다음과 같습니다.
체계적인 수동 포인트 계산을 위한 포인트 그리드
사용자 정의 설정에서는 이전에 설정된 개수의 그리드 포인트가 있는 그리드가 샘플 이미지 위에 배치됩니다. 그리드 포인트 수는 그리드 정의 옵션으로 정의됩니다. 그런 다음 상(phase) 또는 상의 일부가 이미지의 그리드 포인트에 위치하는지 확인하기 위한 육안 평가가 시행됩니다. 전체 또는 절반 포인트는 상 또는 부분이 그리드 포인트 위에 얼마나 명확하게 나타나는지에 따라 계산됩니다.
수동 포인트 카운트 결과는 ASTM E562 표준을 기준으로 평가됩니다. 통계 매개변수는 다음과 같습니다.
- 면적 비율: 면적 비율은 획득한 이미지에 대한 평가 구성 요소의 면적 비율의 백분율입니다.
- 평균 면적 비율: 평균 면적 비율은 모든 이미지의 전체 포인트 카운트에 대한 평균 백분율에 해당하는 면적 비율입니다.
- 표준 편차: 표준 편차는 평균에 대한 편차를 측정한 것입니다. 수동 포인트 카운트는 평균 면적 비율로 평균을 정의합니다. 표준 편차는 측정된 값이 평균값(평균 면적 비율(%)) 주위에 얼마나 흩어져 있는지, 즉, 변동 정도를 보여줍니다.
- 신뢰 구간(CI): 신뢰 구간은 신뢰 확신 범위라고도 합니다. 다시 말하면, 신뢰 구간 95는 측정값에 모수의 진위치가 포함될 가능성이 95%라는 의미입니다.
- 상대 정확도: 상대 정확도는 측정 정확도를 보여줍니다. 상대 정확도는 그리드 당 계산된 포인트 수에 따라 증가합니다.
그럼 이제 고객이 특별한 워크플로를 설정한 방법에 대해 알아보겠습니다.
ASTM E562를 위한 사용자 정의 OLYMPUS Stream 워크플로 설정
 | 앞서 제시한 예에서 언급한 바와 마찬가지로 작업자가 표준 OLYMPUS Stream 기능 창과 별도의 새 탭에서 사용자 정의 솔루션(custom solution) 창을 엽니다. 사용자 정의 도구 창에서 이미지 영역은 라이브 이미지 또는 최근에 사용한 이미지와 동기화됩니다. 작업자는 다른 이미지 사이의 전환을 위해 표준 OLYMPUS Stream 탭에 있는 갤러리 도구 창을 사용할 수 있습니다. 워크플로 화면은 측정 그리드를 정의하고 전체 및 절반 카운트를 수행할 수 있는 옵션뿐 아니라 선택된 단일 측정 포인트 및 전체 실제 측정값을 삭제할 수 있는 옵션을 제공합니다. 작업자는 도구 창의 시트 화면에서 수동 계산 결과를 확인하고 시트를 CSV 형식의 엑셀 호환 파일로 저장한 후 작업을 마무리합니다. 그런 다음 그리드 복사 버튼을 사용해 측정 오버레이를 저장합니다. 맞춤형 워크플로로 국제 표준 준수이 세 가지 예는 지극히 일부분일 뿐입니다. 현재 12,000개 이상의 국제 ASTM 표준이 존재하며, 당사의 사용자 정의 솔루션 워크플로는 금속공학자들이 반복적인 업무와 시간이 소요되는 인력 교육을 줄이는 데 도움이 됩니다. |
ASTM, ISO 등을 포함한 여러 국제 표준에 따라 현재 보유하신 OLYMPUS Stream 워크플로를 사용자 정의하고 싶다면 오늘 바로 연락해주십시오.
