الولايات المتحدة الأمريكية / العالمية: 9292-461-949-1+
أوروبا: 794-3052-011-39+
ar AR
ar AR en_US EN es_MX ES de_DE DE fr_FR FR it_IT IT zh_CN ZH ja JA pt_BR PT tr_TR TR ko_KR KO pl_PL PL
تراسل معنا

أفضل جهاز اختبار ميكانيكي دقيق في العالم

الآن يتصدر العالم

الاختبار الميكانيكي الدقيق

أُعدت بواسطة

بيير لوروا ودوانجي لي، دكتوراه

مقدمة

أجهزة اختبار الصلابة الدقيقة القياسية من فيكرز لها نطاقات حمولة قابلة للاستخدام من 10 إلى 2000 جرام قوة (gf). يتم تحميل أجهزة اختبار الصلابة الكلية القياسية من فيكرز من 1 إلى 50 كجم. هذه الأدوات ليست محدودة جدًا في نطاق الأحمال فحسب ، ولكنها أيضًا غير دقيقة عند التعامل مع الأسطح الخشنة أو الأحمال المنخفضة عندما تصبح المسافات البادئة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن قياسها بصريًا. تعتبر هذه القيود جوهرية للتكنولوجيا الأقدم ونتيجة لذلك ، أصبحت المسافة البادئة الآلية الخيار القياسي نظرًا للدقة العالية والأداء الذي توفره.

مع أنظمة الاختبار الميكانيكي الدقيقة الرائدة في العالم من NANOVEA ، يتم حساب صلابة Vickers تلقائيًا من العمق مقابل بيانات التحميل مع أوسع نطاق تحميل على وحدة واحدة متاحة على الإطلاق (0.3 جرام إلى 2 كجم أو 6 جرام إلى 40 كجم). نظرًا لأنه يقيس الصلابة من منحنيات العمق مقابل منحنيات الحمل ، يمكن لوحدة NANOVEA الدقيقة قياس أي نوع من المواد بما في ذلك المواد شديدة المرونة. كما يمكن أن يوفر ليس فقط صلابة فيكرز ولكن أيضًا بيانات دقيقة لمعامل المرونة والزحف بالإضافة إلى أنواع أخرى من الاختبارات مثل اختبار التصاق الخدش ، والتآكل ، واختبار التعب ، وقوة الخضوع ، ومتانة الكسر لمجموعة كاملة من بيانات مراقبة الجودة.

الآن الاختبار الميكانيكي الصغير الرائد في العالم

في ملاحظة التطبيقات هذه ، سيتم شرح كيفية تصميم وحدة Micro Module لتقديم المسافة البادئة للأجهزة الرائدة في العالم واختبار الخدش. تعد إمكانية اختبار النطاق الواسع للوحدة الصغيرة مثالية للعديد من التطبيقات. على سبيل المثال ، يسمح نطاق الحمل بقياسات دقيقة للصلابة ومعامل المرونة للطلاء الصلب الرقيق ويمكن بعد ذلك تطبيق أحمال أعلى بكثير لقياس التصاق نفس هذه الطلاءات.

هدف القياس

يتم عرض سعة وحدة Micro Module بامتداد نانوفيا CB500 اختبار ميكانيكي بواسطة
إجراء اختبارات المسافة البادئة والخدش بدقة فائقة وموثوقية باستخدام نطاق تحميل واسع من 0.03 إلى 200 نيوتن.

نانوفيا

CB500

تعلم المزيد

شروط الاختبار

تم إجراء سلسلة (3 × 4 ، 12 مسافة بادئة في المجموع) من التباعد الدقيق على عينة فولاذية قياسية باستخدام إندينتر فيكرز. تم قياس الحمل والعمق وتسجيلهما لدورة اختبار المسافة البادئة الكاملة. تم إجراء المسافات البادئة لأحمال قصوى مختلفة تتراوح من 0.03 N إلى 200 N (0.0031 إلى 20.4 kgf) لإظهار قدرة الوحدة الصغيرة في إجراء اختبارات المسافة البادئة الدقيقة عند الأحمال المختلفة. من الجدير بالذكر أن خلية تحميل اختيارية تبلغ 20 نيوتن متاحة أيضًا لتوفير دقة أعلى 10 مرات للاختبارات في نطاق الحمل المنخفض من 0.3 جرامًا إلى 2 كجم.

تم إجراء اختبارين للخدش باستخدام الوحدة الصغيرة مع زيادة الحمل الخطي من 0.01 ن إلى 200 نيوتن ومن 0.01 ن إلى 0.5 ن ، على التوالي ، باستخدام قلم ماسي مخروطي كروي نصف قطر طرف يبلغ 500 ميكرومتر و 20 ميكرومتر.

عشرين تسليط دقيق تم إجراء الاختبارات على العينة القياسية للفولاذ عند 4 N لإظهار قابلية التكرار الفائقة لنتائج Micro Module التي تتناقض مع أداء مختبري صلابة Vickers التقليديين.

* microindenter على عينة الصلب

معلمات الاختبار

من تخطيط المسافة البادئة

رسم الخرائط: 3 في 4 المسافات البادئة

النتائج والمناقشة

تتميز وحدة Micro Module الجديدة بمزيج فريد من محرك Z وخلية تحميل عالية القوة ومستشعر عمق سعوي عالي الدقة. يضمن الاستخدام الفريد لمستشعرات العمق والحمل المستقلة دقة عالية في جميع الظروف.

تستخدم اختبارات صلابة فيكرز التقليدية أطراف إندينتر هرمية مربعة الشكل تقوم بإنشاء مسافات بادئة مربعة الشكل. من خلال قياس متوسط طول القطر d ، يمكن حساب صلابة فيكرز.

بالمقارنة ، فإن تقنية المسافة البادئة المجهزة المستخدمة من قبل نانوفيايقيس Micro Module الخاص بـ Micro Module الخاص مباشرة الخواص الميكانيكية من قياسات حمل المسافة البادئة والإزاحة. لا يلزم ملاحظة بصرية للمسافة البادئة. هذا يزيل أخطاء معالجة صورة المستخدم أو الكمبيوتر في تحديد قيم d للمسافة البادئة. يمكن لمستشعر عمق المكثف عالي الدقة بمستوى ضوضاء منخفض جدًا يبلغ 0.3 نانومتر أن يقيس بدقة عمق المسافات البادئة التي يصعب أو يستحيل قياسها بصريًا تحت المجهر باستخدام أجهزة اختبار صلابة Vickers التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن تقنية الكابول المستخدمة من قبل المنافسين تطبق الحمل الطبيعي على شعاع ناتئ بواسطة زنبرك ، وهذا الحمل بدوره يطبق على إندينتر. يحتوي هذا التصميم على عيب في حالة تطبيق حمولة عالية - لا يمكن أن توفر الحزمة الكابولية صلابة هيكلية كافية ، مما يؤدي إلى تشوه الحزمة الكابولية وبالتالي اختلال محاذاة المسافة البادئة. في المقارنة ، تطبق الوحدة النمطية الصغيرة الحمل العادي عبر محرك Z الذي يعمل على خلية الحمل ثم المسافة البادئة لتطبيق الحمل المباشر. تتم محاذاة جميع العناصر رأسيًا لتحقيق أقصى قدر من الصلابة ، مما يضمن قياس المسافة البادئة والخدش القابلة للتكرار والدقة في نطاق الحمولة الكامل.

عرض عن قرب للوحدة الصغيرة الجديدة

المسافة البادئة من 0.03 إلى 200 شمالاً

يتم عرض صورة خريطة المسافة البادئة في الشكل 1. المسافة بين المسافة البادئة المتجاورة فوق 10 N هي 0.5 مم ، في حين أن الصورة عند الأحمال السفلية هي 0.25 مم. يتيح التحكم عالي الدقة في الموضع لمرحلة العينة للمستخدمين تحديد الموقع المستهدف لرسم خرائط الخواص الميكانيكية. بفضل الصلابة الممتازة للوحدة الصغيرة بسبب المحاذاة الرأسية لمكوناتها ، تحافظ أداة Vickers indenter على اتجاه رأسي مثالي لأنها تخترق عينة الفولاذ تحت حمولة تصل إلى 200 نيوتن (400 نيوتن اختياري). هذا يخلق انطباعات عن شكل مربع متماثل على سطح العينة عند الأحمال المختلفة.

يتم عرض المسافات البادئة الفردية عند الأحمال المختلفة تحت المجهر جنبًا إلى جنب مع الخدوشين كما هو موضح في الشكل 2 ، لعرض قدرة الوحدة الصغيرة الجديدة في إجراء اختبارات المسافة البادئة والخدش في نطاق تحميل واسع وبدقة عالية. كما هو مبين في مخططات الحمل العادي مقابل طول الخدش ، يزداد الحمل العادي خطيًا حيث ينزلق القلم الماسي المخروطي الكروي على سطح العينة الفولاذي. إنها تخلق مسار خدش مستقيم سلس للعرض والعمق المتزايدين تدريجياً.

شكل ١: خريطة المسافة البادئة

تم إجراء اختبارين للخدش باستخدام الوحدة الصغيرة مع زيادة الحمل الخطي من 0.01 ن إلى 200 نيوتن ومن 0.01 ن إلى 0.5 ن ، على التوالي ، باستخدام قلم ماسي مخروطي كروي نصف قطر طرف يبلغ 500 ميكرومتر و 20 ميكرومتر.

تم إجراء عشرين اختبارًا دقيقًا على العينة القياسية للصلب عند 4 N لإظهار قابلية التكرار الفائقة لنتائج Micro Module التي تتناقض مع أداء مختبري صلابة Vickers التقليديين.

أ: المسافة البادئة والخدش تحت المجهر (360X)

ب: المسافة البادئة والخدش تحت المجهر (3000X)

الشكل 2: تحميل مقابل الإزاحة في مختلف الأحمال القصوى.

تظهر منحنيات الحمل والإزاحة أثناء المسافة البادئة عند الأحمال القصوى المختلفة في الشكل 3. تم تلخيص معامل الصلابة والمرونة ومقارنتهما في الشكل 4. تُظهر عينة الفولاذ معامل مرونة ثابتًا طوال حمل الاختبار يتراوح من 0.03 إلى 200 نيوتن (النطاق المحتمل 0.003 إلى 400 نيوتن) ، مما يؤدي إلى متوسط قيمة ~ 211 جيغا باسكال. تُظهر الصلابة قيمة ثابتة نسبيًا تبلغ 6.5 جيجا باسكال تم قياسها تحت حمولة قصوى أعلى من 100 نيوتن ، حيث ينخفض الحمل إلى نطاق من 2 إلى 10 نيوتن ، يتم قياس متوسط صلابة يبلغ 9 جيجا باسكال.

الشكل 3: تحميل مقابل الإزاحة في مختلف الأحمال القصوى.

الشكل 4: تم قياس معامل الصلابة والصلابة لعينة الفولاذ بأحمال قصوى مختلفة.

المسافة البادئة من 0.03 إلى 200 شمالاً

تم إجراء عشرين اختبارًا دقيقًا عند الحمل الأقصى 4N. يتم عرض منحنيات الحمل والإزاحة بتنسيق الشكل 5 وتظهر صلابة فيكرز الناتجة ومعامل يونغ في الشكل 6.

الشكل 5: منحنيات الحمل والإزاحة لاختبارات التحديد الدقيق عند 4 N.

الشكل 6: صلابة فيكرز ومعامل يونغ لـ 20 مسافة دقيقة عند 4 ن.

توضح منحنيات الحمل والإزاحة قابلية التكرار الفائقة للوحدة الصغيرة الجديدة. يمتلك معيار الفولاذ صلابة فيكرز تبلغ 842 ± 11 HV تقاس بوحدة Micro Module الجديدة ، مقارنة بـ 817 ± 18 HV كما تم قياسها باستخدام جهاز اختبار صلابة Vickers التقليدي. يضمن الانحراف المعياري الصغير لقياس الصلابة توصيفًا موثوقًا وقابلًا للتكرار للخصائص الميكانيكية في البحث والتطوير ومراقبة جودة المواد في كل من القطاع الصناعي والبحث الأكاديمي.

بالإضافة إلى ذلك ، يُحسب معامل يونج البالغ 208 ± 5 جيجا باسكال من منحنى إزاحة الحمل ، وهو غير متاح لمُختبِر صلابة فيكرز التقليدي بسبب قياس العمق المفقود أثناء المسافة البادئة. مع انخفاض الحمل وتناقص حجم المسافة البادئة ، فإن ملف نانوفيا تزداد مزايا الوحدة الصغيرة من حيث التكرار مقارنة بمختبري صلابة فيكرز حتى يصبح من غير الممكن قياس المسافة البادئة من خلال الفحص البصري.

تصبح ميزة قياس العمق لحساب الصلابة واضحة أيضًا عند التعامل مع المواد القاسية أو عندما يكون من الصعب ملاحظة العينات تحت المجاهر القياسية المتوفرة في أجهزة اختبار الصلابة فيكرز.

خاتمة

في هذه الدراسة ، أظهرنا كيف أن وحدة NANOVEA Micro Module الرائدة عالميًا (نطاق 200 N) تؤدي قياسات مسافات بادئة وخدش دقيقة وقابلة للتكرار لا مثيل لها تحت نطاق تحميل واسع من 0.03 إلى 200 N (3 gf إلى 20.4 kgf). يمكن أن توفر وحدة Micro Module الاختيارية ذات النطاق المنخفض الاختبار من 0.003 إلى 20 N (0.3 gf إلى 2 kgf). تضمن المحاذاة الرأسية الفريدة للمحرك Z وخلية الحمل عالية القوة ومستشعر العمق أقصى صلابة هيكلية أثناء القياسات. تتميز جميع المسافات البادئة المقاسة بأحمال مختلفة بشكل مربع متماثل على سطح العينة. يتم إنشاء مسار خدش مستقيم للعرض والعمق المتزايدين تدريجياً في اختبار الخدش لحمل أقصى يبلغ 200 نيوتن.

يمكن تكوين وحدة Micro Module الجديدة على PB1000 (150 × 200 مم) أو القاعدة الميكانيكية CB500 (100 × 50 مم) مع المكننة من الألف إلى الياء (نطاق 50 مم). إلى جانب نظام الكاميرا القوي (دقة تحديد الموقع تبلغ 0.2 ميكرون) ، توفر الأنظمة أفضل إمكانات التشغيل الآلي ورسم الخرائط في السوق. تقدم NANOVEA أيضًا وظيفة فريدة حاصلة على براءة اختراع (رقم EP رقم 30761530) والتي تسمح بالتحقق من المسافات البادئة لـ Vickers ومعايرتها عن طريق إجراء مسافة بادئة واحدة عبر النطاق الكامل للأحمال. في المقابل ، يمكن لأجهزة اختبار الصلابة القياسية فيكرز توفير معايرة بحمل واحد فقط.

بالإضافة إلى ذلك ، يتيح برنامج NANOVEA للمستخدم قياس صلابة Vickers عبر الطريقة التقليدية لقياس الأقطار البادئة إذا لزم الأمر (لـ ASTM E92 & E384). كما هو موضح ، في هذا المستند ، يعتبر العمق مقابل اختبار صلابة الحمل (ASTM E2546 و ISO 14577) الذي يتم إجراؤه بواسطة وحدة NANOVEA Micro دقيقة وقابلة للتكرار مقارنةً باختبار الصلابة التقليدية. خاصة للعينات التي لا يمكن ملاحظتها / قياسها بالمجهر.

في الختام ، فإن الدقة العالية والتكرار لتصميم Micro Module مع نطاقه الواسع من الأحمال والاختبارات والأتمتة العالية وخيارات رسم الخرائط تجعل أجهزة اختبار صلابة Vickers التقليدية عفا عليها الزمن. ولكن بالمثل مع أجهزة اختبار الخدش والخدش الدقيقة لا تزال متوفرة حاليًا ولكنها مصممة مع عيوب في الثمانينيات.

إن التطوير والتحسين المستمر لهذه التكنولوجيا يجعل من NANOVEA شركة رائدة عالميًا في الاختبارات الميكانيكية الدقيقة.

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة
مقياس خشونة ورق الصنفرة

ورق الصنفرة: تحليل الخشونة وقطر الجسيمات

ورق الصنفرة: تحليل الخشونة وقطر الجسيمات

يتعلم أكثر

ورق زجاج

تحليل الخشونة وقطر الجسيمات

أُعدت بواسطة

فرانك ليو

مقدمة

ورق الصنفرة منتج شائع متوفر تجاريًا يستخدم كمادة كاشطة. الاستخدام الأكثر شيوعًا لورق الصنفرة هو إزالة الطلاء أو تلميع السطح بخصائصه الكاشطة. يتم تصنيف هذه الخصائص الكاشطة إلى حبيبات ، كل منها مرتبط بمدى سلاسة أو
خشن من السطح سوف يعطي. لتحقيق الخصائص الكاشطة المرغوبة ، يجب على مصنعي ورق الصنفرة التأكد من أن الجسيمات الكاشطة ذات حجم معين ولها انحراف ضئيل. لتحديد جودة ورق الصنفرة ، NANOVEA's 3D Non-Contact مقياس الملامح يمكن استخدامها للحصول على معامل الارتفاع الحسابي (Sa) ومتوسط قطر الجسيمات لمنطقة العينة.

أهمية ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد غير المتصل لـ SANDPAPER

عند استخدام ورق الصنفرة ، يجب أن يكون التفاعل بين الجزيئات الكاشطة والسطح الذي يتم صنفرته منتظمًا للحصول على تشطيبات متناسقة للسطح. لتقدير ذلك ، يمكن ملاحظة سطح ورق الصنفرة باستخدام ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد غير المتصل من NANOVEA لمعرفة الانحرافات في أحجام الجسيمات والارتفاعات والتباعد.

هدف القياس

في هذه الدراسة ، تم العثور على خمس حبيبات مختلفة من ورق الصنفرة (120 ،
180 ، 320 ، 800 ، و 2000) بامتداد
NANOVEA ST400 3D ملف التعريف البصري عدم الاتصال.
يتم استخراج Sa من المسح والجسيمات
يتم حساب الحجم عن طريق إجراء تحليل الزخارف إلى
العثور على قطرها المكافئ

نانوفيا

ST400

تعلم المزيد
النتائج والمناقشة

يتناقص ورق الصنفرة في خشونة السطح (Sa) وحجم الجسيمات مع زيادة الحبيبات ، كما هو متوقع. تراوح Sa من 42.37 ميكرومتر إلى 3.639 ميكرومتر. يتراوح حجم الجسيمات من 127 ± 48.7 إلى 21.27 ± 8.35. تخلق الجسيمات الأكبر والاختلافات المرتفعة تأثيرًا كاشطًا أقوى على الأسطح بدلاً من الجزيئات الأصغر مع اختلاف الارتفاع المنخفض.
يرجى ملاحظة أن جميع تعريفات معلمات الارتفاع المحددة مدرجة في الصفحة.

الجدول 1: مقارنة بين حبيبات ورق الصنفرة ومعلمات الارتفاع.

الجدول 2: مقارنة بين حبيبات ورق الصنفرة وقطر الجسيمات.

عرض ثنائي وثلاثي الأبعاد للوردي 

فيما يلي عرض الألوان الزائفة والأبعاد الثلاثية لعينات ورق الصنفرة.
تم استخدام مرشح غاوسي 0.8 مم لإزالة الشكل أو التموج.

تحليل الصورة

للعثور على الجسيمات الموجودة على السطح بدقة ، تم إعادة تحديد عتبة مقياس الارتفاع لإظهار الطبقة العليا من ورق الصنفرة فقط. ثم تم إجراء تحليل الزخارف للكشف عن القمم.

خاتمة

تم استخدام ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد غير المتصل من NANOVEA لفحص الخصائص السطحية لمختلف حبيبات ورق الصنفرة نظرًا لقدرتها على مسح الأسطح بميزات دقيقة ومتناهية الصغر.

تم الحصول على معلمات ارتفاع السطح وأقطار الجسيمات المكافئة من كل عينة من عينات ورق الصنفرة باستخدام برنامج متقدم لتحليل عمليات المسح ثلاثية الأبعاد. لوحظ أنه مع زيادة حجم الحبيبات ، تقل خشونة السطح (Sa) وحجم الجسيمات كما هو متوقع.

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة
قياس حدود سطح الستايروفوم

قياس حدود السطح

قياس حدود السطح باستخدام مقياس التشكيل الجانبي ثلاثي الأبعاد

يتعلم أكثر

قياس الحدود السطحية

استخدام القياس الشخصي ثلاثي الأبعاد

أُعدت بواسطة

كريج ليزينج

مقدمة

في الدراسات التي يتم فيها تقييم واجهة ميزات السطح والأنماط والأشكال وما إلى ذلك ، من أجل الاتجاه ، سيكون من المفيد تحديد مجالات الاهتمام بسرعة على ملف تعريف القياس بأكمله. من خلال تقسيم السطح إلى مناطق مهمة ، يمكن للمستخدم تقييم الحدود والقمم والحفر والمساحات والأحجام والعديد من الأشياء الأخرى بسرعة لفهم دورها الوظيفي في ملف تعريف السطح بأكمله قيد الدراسة. على سبيل المثال ، مثل تصوير حدود الحبوب للمعادن ، تكمن أهمية التحليل في واجهة العديد من الهياكل وتوجهها العام. من خلال فهم كل مجال من مجالات الاهتمام ، يمكن تحديد العيوب و / أو الشذوذ داخل المنطقة الكلية. على الرغم من أن تصوير حدود الحبوب يُدرس عادةً في نطاق يتجاوز قدرة مقياس ملف التعريف ، وهو مجرد تحليل للصور ثنائية الأبعاد ، إلا أنه مرجع مفيد لتوضيح مفهوم ما سيتم عرضه هنا على نطاق أوسع جنبًا إلى جنب مع مزايا قياس السطح ثلاثي الأبعاد.

أهمية مقياس التشكيل ثلاثي الأبعاد غير المتصل لدراسة فصل السطح

على عكس التقنيات الأخرى مثل مجسات اللمس أو قياس التداخل، فإن مقياس عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد، باستخدام اللوني المحوري، يمكنه قياس أي سطح تقريبًا، ويمكن أن تختلف أحجام العينات بشكل كبير بسبب التدريج المفتوح وليس هناك حاجة لإعداد العينة. يتم الحصول على النانو من خلال النطاق الكلي أثناء قياس المظهر الجانبي للسطح بدون أي تأثير من انعكاس العينة أو الامتصاص، وله قدرة متقدمة على قياس زوايا السطح العالية ولا يوجد أي معالجة برمجية للنتائج. قم بقياس أي مادة بسهولة: شفافة، معتمة، براق، منتشر، مصقول، خشن وما إلى ذلك. توفر تقنية مقياس عدم الاتصال قدرة مثالية وواسعة وسهلة الاستخدام لتحقيق أقصى قدر من الدراسات السطحية عندما تكون هناك حاجة إلى تحليل حدود السطح؛ إلى جانب فوائد القدرة المدمجة ثنائية وثلاثية الأبعاد.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، يتم استخدام مقياس التشكيل الجانبي Nanovea ST400 لقياس مساحة سطح الستايروفوم. تم إنشاء الحدود من خلال الجمع بين ملف الكثافة المنعكس جنبًا إلى جنب مع التضاريس ، والتي يتم الحصول عليها في وقت واحد باستخدام NANOVEA ST400. ثم تم استخدام هذه البيانات لحساب معلومات الشكل والحجم المختلفة لكل "حبة" ستايروفوم.

نانوفيا

ST400

النتائج والمناقشة: قياس حدود السطح ثنائي الأبعاد

صورة الطبوغرافيا (أسفل اليسار) مقنعة بواسطة صورة الكثافة المنعكسة (أسفل اليمين) لتحديد حدود الحبوب بوضوح. تم تجاهل جميع الحبوب التي يقل قطرها عن 565 ميكرومتر عن طريق تطبيق مرشح.

العدد الإجمالي للحبوب: 167
إجمالي المساحة المتوقعة التي تشغلها الحبوب: 166.917 ملم مربع (64.5962 %)
إجمالي المساحة المتوقعة التي تشغلها الحدود: (35.4038 %)
كثافة الحبوب: 0.646285 حبة / مم 2

المساحة = 0.999500 ملم² +/- 0.491846 ملم²
المحيط = 9114.15 ميكرومتر +/- 4570.38 ميكرومتر
القطر المكافئ = 1098.61 ميكرومتر +/- 256.235 ميكرومتر
متوسط القطر = 945.373 ميكرومتر +/- 248.344 ميكرومتر
الحد الأدنى للقطر = 675.898 ميكرومتر +/- 246.850 ميكرومتر
أقصى قطر = 1312.43 ميكرومتر +/- 295.258 ميكرومتر

النتائج والمناقشة: قياس حدود السطح ثلاثي الأبعاد

باستخدام بيانات الطبوغرافيا ثلاثية الأبعاد التي تم الحصول عليها ، يمكن تحليل الحجم والارتفاع والذروة ونسبة العرض إلى الارتفاع ومعلومات الشكل العام على كل حبة. إجمالي المساحة ثلاثية الأبعاد المشغولة: 2.525 مم 3

خاتمة

في هذا التطبيق ، أظهرنا كيف يمكن لمقياس NANOVEA 3D Non Contact Profilometer أن يميز بدقة سطح الستايروفوم. يمكن الحصول على المعلومات الإحصائية على كامل سطح الاهتمام أو على الحبوب الفردية ، سواء كانت قمم أو حفر. في هذا المثال ، تم استخدام جميع الحبوب الأكبر من الحجم المحدد من قبل المستخدم لإظهار المنطقة والمحيط والقطر والارتفاع. يمكن أن تكون الميزات الموضحة هنا حاسمة للبحث ومراقبة الجودة للأسطح الطبيعية والمُصنَّعة مسبقًا بدءًا من تطبيقات الطب الحيوي إلى تطبيقات الآلات الدقيقة جنبًا إلى جنب مع العديد من التطبيقات الأخرى. 

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة

اختبار رطوبة طلاء الزجاج بواسطة Tribometer

اختبار رطوبة طلاء الزجاج بواسطة Tribometer

يتعلم أكثر

رطوبة طلاء الزجاج

ارتدِ الاختبار بالمقاييس الثلاثية

أُعدت بواسطة

دوانجي لي، دكتوراه

مقدمة

يخلق طلاء الزجاج ذاتية التنظيف سطحًا زجاجيًا سهل التنظيف يمنع تراكم الأوساخ والأوساخ والبقع. تعمل ميزة التنظيف الذاتي على تقليل تكاليف التكرار والوقت والطاقة والتنظيف بشكل كبير ، مما يجعلها خيارًا جذابًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات السكنية والتجارية ، مثل الواجهة الزجاجية والمرايا وزجاج الدش والنوافذ والزجاج الأمامي.

أهمية مقاومة ارتداء الطلاء الزجاجي للتنظيف الذاتي

أحد التطبيقات الرئيسية لطلاء التنظيف الذاتي هو السطح الخارجي للواجهة الزجاجية على ناطحات السحاب. غالبًا ما يتعرض السطح الزجاجي للهجوم بواسطة جزيئات عالية السرعة تحملها الرياح القوية. تلعب حالة الطقس أيضًا دورًا رئيسيًا في عمر خدمة طلاء الزجاج. قد يكون من الصعب جدًا والمكلف معالجة السطح الزجاجي وتطبيق الطلاء الجديد عند فشل الطلاء القديم. ولذلك ، فإن مقاومة التآكل لطلاء الزجاج تحته
حالة الطقس المختلفة أمر بالغ الأهمية.


من أجل محاكاة الظروف البيئية الواقعية لطلاء التنظيف الذاتي في ظروف جوية مختلفة ، يلزم إجراء تقييم تآكل قابل للتكرار في رطوبة يتم التحكم فيها والمراقبة. يسمح للمستخدمين بمقارنة مقاومة التآكل للطلاءات ذاتية التنظيف المعرضة لرطوبة مختلفة بشكل صحيح واختيار أفضل مرشح للتطبيق المستهدف.

هدف القياس

في هذه الدراسة ، أظهرنا أن نانوفيا T100 Tribometer المجهز بجهاز تحكم في الرطوبة هو أداة مثالية للتحقق من مقاومة التآكل لطلاء الزجاج ذاتية التنظيف في رطوبة مختلفة.

نانوفيا

T100

مقياس ضغط الهواء المضغوط T100

إجرائات الإمتحان

تم طلاء شرائح مجهر زجاج الصودا والجير بطبقات زجاجية ذاتية التنظيف مع وصفتين مختلفتين للمعالجة. يتم تحديد هذين الطلاءين على أنهما طلاء 1 وطلاء 2. يتم أيضًا اختبار شريحة زجاجية عارية غير مطلية للمقارنة.


نانوفيا ثلاثي الأبعاد تم استخدام وحدة التحكم في الرطوبة لتقييم السلوك الاحتكاكي، على سبيل المثال، معامل الاحتكاك، COF، ومقاومة التآكل للطلاءات الزجاجية ذاتية التنظيف. تم تطبيق طرف كرة WC (قطر 6 مم) على العينات التي تم اختبارها. تم تسجيل COF في الموقع. يتحكم جهاز التحكم في الرطوبة المتصل بغرفة Tribo بدقة في قيمة الرطوبة النسبية (RH) في نطاق ±1 %. تم فحص مورفولوجيا مسار التآكل تحت المجهر الضوئي بعد اختبارات التآكل.

اقصى حموله 40 ملي نيوتن
النتائج والمناقشة

تم إجراء اختبارات تآكل المسمار على القرص في ظروف رطوبة مختلفة على الزجاج المطلي وغير المطلي
عينات. تم تسجيل COF في الموقع أثناء اختبارات التآكل كما هو موضح في شكل 1 ويتم تلخيص متوسط COF في الشكل 2. الشكل 4 يقارن مسارات التآكل بعد اختبارات التآكل.


كما هو موضح في شكل 1، يُظهر الزجاج غير المطلي نسبة عالية من COF تبلغ 0.45 ~ بمجرد أن تبدأ الحركة المنزلقة في 30% RH ، ويزداد تدريجياً إلى 0.6 ~ في نهاية اختبار التآكل 300 ثورة. بالمقارنة ، فإن
تُظهر عينات الزجاج المطلي Coating 1 و Coating 2 انخفاض COF أقل من 0.2 في بداية الاختبار. COF
من الطلاء 2 يستقر عند ~ 0.25 خلال بقية الاختبار ، بينما يُظهر Coating 1 زيادة حادة في COF عند
~ 250 دورة وتصل قيمة COF إلى 0.5 ~. عندما يتم إجراء اختبارات التآكل في 60% RH ، فإن
لا يزال الزجاج غير المطلي يُظهر COF أعلى من ~ 0.45 طوال اختبار التآكل. تعرض الطلاءات 1 و 2 قيم COF من 0.27 و 0.22 على التوالي. في 90% RH ، يمتلك الزجاج غير المطلي نسبة عالية من COF ~ 0.5 في نهاية اختبار التآكل. تُظهر الطلاءات 1 و 2 COF قابلة للمقارنة تبلغ 0.1 ~ عند بدء اختبار التآكل. يحافظ الطلاء 1 على COF مستقر نسبيًا يبلغ 0.15 تقريبًا. ومع ذلك ، فشل طلاء 2 عند حوالي 100 دورة ، تليها زيادة كبيرة في COF إلى 0.5 ~ قرب نهاية اختبار التآكل.


ينتج الاحتكاك المنخفض لطلاء الزجاج ذاتي التنظيف عن انخفاض طاقة سطحه. إنه يخلق ثابتًا عاليًا جدًا
زاوية الاتصال بالماء وزاوية التدحرج المنخفضة. يؤدي إلى تكوين قطرات ماء صغيرة على سطح الطلاء في 90% RH كما هو موضح تحت المجهر في الشكل 3. يؤدي أيضًا إلى انخفاض متوسط COF من ~ 0.23 إلى ~ 0.15 لـ Coating 2 حيث تزيد قيمة RH من 30% إلى 90%.

شكل ١: معامل الاحتكاك أثناء اختبارات الدبوس على القرص في رطوبة نسبية مختلفة.

الشكل 2: متوسط COF أثناء اختبارات التثبيت على القرص في رطوبة نسبية مختلفة.

الشكل 3: تشكل قطرات ماء صغيرة على سطح الزجاج المطلي.

الشكل 4 يقارن آثار التآكل على السطح الزجاجي بعد اختبارات التآكل في درجات رطوبة مختلفة. يُظهر الطلاء 1 علامات تآكل خفيف بعد اختبارات التآكل في RH 30% و 60%. إنها تمتلك مسار تآكل كبير بعد الاختبار في 90% RH ، بالاتفاق مع الزيادة الكبيرة في COF أثناء اختبار التآكل. لا يُظهر الطلاء 2 أي علامة تقريبًا على التآكل بعد اختبارات التآكل في كل من البيئة الجافة والرطبة ، كما أنه يُظهر انخفاض ثابت من COF أثناء اختبارات التآكل في رطوبة مختلفة. إن الجمع بين الخصائص الترايبولوجية الجيدة والطاقة السطحية المنخفضة يجعل طلاء 2 مرشحًا جيدًا لتطبيقات طلاء الزجاج ذاتية التنظيف في البيئات القاسية. بالمقارنة ، يُظهر الزجاج غير المطلي مسارات تآكل أكبر و COF أعلى في رطوبة مختلفة ، مما يدل على ضرورة تقنية الطلاء بالتنظيف الذاتي.

الشكل 4: قم بارتداء المسارات بعد اختبارات التثبيت على القرص في رطوبة نسبية مختلفة (تكبير 200 مرة).

خاتمة

نانوفيا T100 Tribometer هو أداة ممتازة للتقييم ومراقبة الجودة لطلاءات الزجاج ذاتية التنظيف في درجات الرطوبة المختلفة. تسمح قدرة قياس COF في الموقع للمستخدمين بربط المراحل المختلفة من عملية التآكل بتطور COF ، وهو أمر بالغ الأهمية في تحسين الفهم الأساسي لآلية التآكل والخصائص الترايبولوجية لطلاء الزجاج. استنادًا إلى التحليل الترايبولوجي الشامل لطلاء الزجاج ذاتية التنظيف الذي تم اختباره في رطوبة مختلفة ، نظهر أن Coating 2 تمتلك نسبة منخفضة من COF ثابتة ومقاومة تآكل فائقة في كل من البيئات الجافة والرطبة ، مما يجعلها مرشحًا أفضل لطلاء الزجاج ذاتي التنظيف تتعرض التطبيقات لظروف مناخية مختلفة.


نانوفيا توفر أجهزة قياس الاحتكاك اختبار تآكل واحتكاك دقيق وقابل للتكرار باستخدام أوضاع دوارة وخطية متوافقة مع ISO و ASTM ، مع تآكل اختياري عالي الحرارة ، ووحدات تزييت وتآكل تريبو متوفرة في نظام واحد متكامل مسبقًا. يتوفر ملف تعريف اختياري ثلاثي الأبعاد غير متصل للارتفاع
دقة التصوير ثلاثي الأبعاد لمسار التآكل بالإضافة إلى قياسات السطح الأخرى مثل الخشونة. 

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة

زحف تشوه البوليمرات باستخدام Nanoindentation

زحف تشوه البوليمرات باستخدام Nanoindentation

يتعلم أكثر

تشوه الكريب

من البوليمرات التي تستخدم تحديد النانو

أُعدت بواسطة

دوانجي لي، دكتوراه

مقدمة

كمواد لزجة مرنة ، غالبًا ما تخضع البوليمرات لتشوه يعتمد على الوقت تحت حمولة معينة مطبقة ، تُعرف أيضًا باسم الزحف. يصبح الزحف عاملاً حاسمًا عندما يتم تصميم الأجزاء البوليمرية بحيث تتعرض لضغط مستمر ، مثل المكونات الهيكلية والوصلات والتركيبات وأوعية الضغط الهيدروستاتيكي.

أهمية قياس الكريب للبوليمرات

تلعب الطبيعة المتأصلة للزوجة المرنة دورًا حيويًا في أداء البوليمرات وتؤثر بشكل مباشر على موثوقية خدمتها. تؤثر الظروف البيئية مثل التحميل ودرجة الحرارة على سلوك زحف البوليمرات. غالبًا ما تحدث حالات فشل الزحف بسبب عدم الانتباه لسلوك الزحف المعتمد على الوقت لمواد البوليمر المستخدمة في ظل ظروف خدمة محددة. ونتيجة لذلك، من المهم تطوير اختبار موثوق وكمي للسلوكيات الميكانيكية اللزجة المرنة للبوليمرات. وحدة النانو في NANOVEA أجهزة فحوصات الميكانيكية يطبق الحمل باستخدام بيزو عالي الدقة ويقيس بشكل مباشر تطور القوة والإزاحة في الموقع. إن الجمع بين الدقة والتكرار يجعله أداة مثالية لقياس الزحف.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، عرضنا ذلك
الفاحص الميكانيكي NANOVEA PB1000
في nanoindentation الوضع هو أداة مثالية
لدراسة الخواص الميكانيكية اللزجة المرنة
بما في ذلك الصلابة ، معامل يونغ
وزحف المواد البوليمرية.

نانوفيا

PB1000

nanoindenter واختبار الصفر Nanovea PB1000
شروط الاختبار

تم اختبار ثماني عينات مختلفة من البوليمر باستخدام تقنية المسافة النانوية باستخدام جهاز الاختبار الميكانيكي NANOVEA PB1000. مع زيادة الحمل خطيًا من 0 إلى 40 ملي نيوتن ، زاد العمق تدريجياً أثناء مرحلة التحميل. ثم تم قياس الزحف عن طريق تغيير عمق المسافة البادئة عند الحمل الأقصى البالغ 40 ملي نيوتن لمدة 30 ثانية.

اقصى حموله 40 ملي نيوتن
معدل التحميل
80 ميللي نيوتن / دقيقة
معدل التفريغ 80 ميللي نيوتن / دقيقة
وقت الكريب
30 ثانية

النوع الداخلي

بيركوفيتش

الماس

*إعداد اختبار nanoindentation

النتائج والمناقشة

يظهر مخطط الحمل مقابل الإزاحة لاختبارات المسافة النانوية على عينات بوليمر مختلفة في الشكل 1 وتتم مقارنة منحنيات الزحف في الشكل 2. تم تلخيص معامل الصلابة ومعامل يونغ في الشكل 3 ، كما يظهر عمق الزحف في الشكل 4. من الأمثلة في الشكل 1 ، تمثل الأجزاء AB و BC و CD لمنحنى إزاحة الحمل لقياس المسافة النانوية عمليات التحميل والزحف والتفريغ ، على التوالي.

أظهر Delrin و PVC أعلى صلابة من 0.23 و 0.22 جيجا باسكال ، على التوالي ، بينما يمتلك البولي إثيلين منخفض الكثافة أقل صلابة من 0.026 جيجا باسكال بين البوليمرات المختبرة. بشكل عام ، تظهر البوليمرات الأكثر صلابة معدلات زحف أقل. يتميز أنعم البولي إيثيلين منخفض الكثافة بأعلى عمق زحف يبلغ 798 نانومتر ، مقارنة بحوالي 120 نانومتر في Delrin.

تعتبر خصائص الزحف للبوليمرات حاسمة عند استخدامها في الأجزاء الهيكلية. من خلال قياس صلابة البوليمرات وزحفها بدقة ، يمكن الحصول على فهم أفضل لموثوقية البوليمرات المعتمدة على الوقت. يمكن أيضًا قياس الزحف ، وتغيير الإزاحة عند حمل معين ، في درجات حرارة ورطوبة مرتفعة مختلفة باستخدام جهاز الاختبار الميكانيكي NANOVEA PB1000 ، مما يوفر أداة مثالية للقياس الكمي والموثوق للسلوكيات الميكانيكية اللزجة للبوليمرات
في بيئة التطبيق الواقعية المحاكاة.

شكل ١: مؤامرات الحمل مقابل الإزاحة
من البوليمرات المختلفة.

الشكل 2: الزحف بحمل أقصاه 40 ملي نيوتن لمدة 30 ثانية.

الشكل 3: صلابة ومعامل يونغ للبوليمرات.

الشكل 4: زحف عمق البوليمرات.

خاتمة

في هذه الدراسة ، أظهرنا أن NANOVEA PB1000
يقيس الفاحص الميكانيكي الخواص الميكانيكية للبوليمرات المختلفة ، بما في ذلك الصلابة ومعامل يونغ والزحف. هذه الخصائص الميكانيكية ضرورية في اختيار مادة البوليمر المناسبة للتطبيقات المقصودة. أظهر Derlin و PVC أعلى صلابة من 0.23 و 0.22 جيجا باسكال على التوالي ، بينما يمتلك البولي إثيلين منخفض الكثافة أقل صلابة من 0.026 جيجا باسكال بين البوليمرات المختبرة. بشكل عام ، تظهر البوليمرات الأكثر صلابة معدلات زحف أقل. يُظهر أنعم البولي إيثيلين منخفض الكثافة أعلى عمق زحف يبلغ 798 نانومتر ، مقارنة بحوالي 120 نانومتر لديرلين.

توفر أجهزة اختبار NANOVEA الميكانيكية وحدات Nano و Micro متعددة الوظائف لا مثيل لها على منصة واحدة. تشتمل كل من وحدات Nano و Micro على جهاز اختبار الخدش واختبار الصلابة وأوضاع اختبار التآكل ، مما يوفر مجموعة الاختبارات الأكثر وحشية والأكثر سهولة في الاستخدام المتاحة على نظام واحد.

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة
مادة متعددة الأطوار باستخدام Nanoindentation NANOVEA

المسافة النانوية المعدنية متعددة الأطوار

دراسة تعدين المواد متعددة الأطوار باستخدام المسافة النانوية

يتعلم أكثر

دراسة المعادن
من مواد متعددة

استخدام تحديد النانو

أُعدت بواسطة

دوانجي لي، دكتوراه & أليكسيس سيليستين

مقدمة

تدرس علم المعادن السلوك الفيزيائي والكيميائي للعناصر المعدنية ، وكذلك مركباتها وسبائكها. تتعرض المعادن التي تخضع لعمليات التشغيل ، مثل الصب والتزوير والدرفلة والبثق والتشغيل الآلي ، لتغييرات في مراحلها وبنيتها المجهرية وملمسها. تؤدي هذه التغييرات إلى خصائص فيزيائية متنوعة بما في ذلك الصلابة والقوة والمتانة والليونة ومقاومة التآكل للمادة. غالبًا ما يتم تطبيق علم المعادن لتعلم آلية تشكيل مثل هذه الأطوار المحددة والبنية الدقيقة والملمس.

أهمية الخصائص الميكانيكية المحلية لتصميم المواد

غالبًا ما تحتوي المواد المتقدمة على مراحل متعددة في بنية مجهرية خاصة وملمس لتحقيق الخصائص الميكانيكية المرغوبة للتطبيقات المستهدفة في الممارسة الصناعية. nanoindentation يتم تطبيقه على نطاق واسع لقياس السلوكيات الميكانيكية للمواد في المقاييس الصغيرة أنا ثانيا. ومع ذلك ، فإن التحديد الدقيق لمواقع محددة للتثليم في منطقة صغيرة جدًا أمر صعب ويستغرق وقتًا طويلاً. مطلوب إجراء موثوق وسهل الاستخدام لاختبار المسافة النانوية لتحديد الخصائص الميكانيكية لمراحل مختلفة من المادة بدقة عالية وقياسات في الوقت المناسب.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، نقيس الخواص الميكانيكية لعينة ميتالورجية متعددة الأطوار باستخدام أقوى جهاز اختبار ميكانيكي: NANOVEA PB1000.

هنا ، نعرض قدرة PB1000 في إجراء قياسات المسافة النانوية على مراحل متعددة (حبيبات) لسطح عينة كبير بدقة عالية وسهولة في الاستخدام باستخدام وحدة التحكم المتقدمة في الموضع.

نانوفيا

PB1000

nanoindenter واختبار الصفر Nanovea PB1000
شروط الاختبار

في هذه الدراسة ، نستخدم عينة معدنية ذات مراحل متعددة. تم صقل العينة إلى سطح يشبه المرآة قبل اختبارات المسافة البادئة. تم تحديد أربع مراحل في العينة ، وهي المرحلة 1 والمرحلة 2 والمرحلة 3 والمرحلة 4 كما هو موضح أدناه.

تعد وحدة التحكم المتقدمة في المرحلة أداة تنقل عينة بديهية تقوم تلقائيًا بضبط سرعة حركة العينة تحت المجهر الضوئي بناءً على موضع الماوس. كلما ابتعد الماوس عن مركز مجال الرؤية ، زادت سرعة تحرك المرحلة نحو اتجاه الماوس. يوفر هذا طريقة سهلة الاستخدام للتنقل عبر سطح العينة بأكمله وتحديد الموقع المقصود للاختبار الميكانيكي. يتم حفظ إحداثيات مواقع الاختبار وترقيمها ، جنبًا إلى جنب مع إعدادات الاختبار الفردية الخاصة بهم ، مثل الأحمال ومعدل التحميل / التفريغ وعدد الاختبارات في الخريطة وما إلى ذلك. مجالات الاهتمام بالمسافات البادئة وإجراء جميع اختبارات المسافة البادئة في مواقع مختلفة في وقت واحد ، مما يجعلها أداة مثالية للاختبار الميكانيكي للعينات المعدنية ذات المراحل المتعددة.

في هذه الدراسة ، حددنا المراحل المحددة للعينة تحت المجهر الضوئي المدمج في نانوفيا جهاز اختبار ميكانيكي مرقم في شكل 1. يتم حفظ إحداثيات المواقع المحددة ، متبوعة باختبارات تحديد المسافة النانوية التلقائية كلها مرة واحدة في ظل ظروف الاختبار الملخصة أدناه

شكل ١: تحديد موقع NANOINDENTATION على سطح العينة.
نتائج: دلالات نانوية على مراحل مختلفة

يتم عرض المسافات البادئة في المراحل المختلفة للعينة أدناه. نظهر أن التحكم في الموقف الممتاز لمرحلة العينة في نانوفيا اختبار ميكانيكي يسمح للمستخدمين بتحديد الموقع المستهدف بدقة لاختبار الخواص الميكانيكية.

تظهر منحنيات الحمل والإزاحة التمثيلية للمسافات البادئة في الشكل 2، والصلابة المقابلة ومعامل يونغ محسوبة باستخدام طريقة أوليفر وفارثالثا يتم تلخيصها ومقارنتها بـ الشكل 3.


ال المراحل 1 ، 2 ، 3 و 4 تمتلك متوسط صلابة ~ 5.4 و 19.6 و 16.2 و 7.2 جيجا باسكال ، على التوالي. الحجم الصغير نسبيًا لـ المراحل 2 يساهم في ارتفاع الانحراف المعياري للصلابة وقيم معامل يونغ.

الشكل 2: منحنيات تشريد الحمل
من NANOINDENTATIONS

الشكل 3: الصلابة والنموذج الشبابي لمراحل مختلفة

خاتمة

في هذه الدراسة ، عرضنا جهاز اختبار NANOVEA الميكانيكي الذي يقوم بقياسات المسافة النانوية على مراحل متعددة لعينة معدنية كبيرة باستخدام وحدة تحكم المرحلة المتقدمة. يسمح التحكم الدقيق في الموضع للمستخدمين بالتنقل بسهولة على سطح عينة كبير وتحديد مناطق الاهتمام مباشرة لقياسات المسافة النانوية.

يتم حفظ إحداثيات الموقع لجميع المسافات البادئة ثم يتم تنفيذها على التوالي. يجعل إجراء الاختبار هذا قياس الخواص الميكانيكية المحلية على نطاقات صغيرة ، على سبيل المثال العينة المعدنية متعددة الأطوار في هذه الدراسة ، والتي تستغرق وقتًا أقل بكثير وأكثر سهولة في الاستخدام. تعمل المراحل الصعبة 2 و 3 و 4 على تحسين الخواص الميكانيكية للعينة ، حيث تمتلك متوسط صلابة يبلغ حوالي 19.6 و 16.2 و 7.2 جيجا باسكال ، على التوالي ، مقارنة بـ ~ 5.4 جيجا باسكال في المرحلة 1.

تشتمل جميع وحدات Nano أو Micro أو Macro للأداة على المسافة البادئة المتوافقة مع ISO و ASTM وأوضاع اختبار الخدش والتآكل ، مما يوفر أوسع نطاق من الاختبارات وأكثرها سهولة في الاستخدام المتاح في نظام واحد. تعد مجموعة NANOVEA التي لا مثيل لها حلاً مثاليًا لتحديد النطاق الكامل من الخواص الميكانيكية للطلاء الرقيق أو السميك ، واللين أو الصلب ، والأغشية والركائز ، بما في ذلك الصلابة ، ومعامل يونغ ، ومتانة الكسر ، والالتصاق ، ومقاومة التآكل وغيرها الكثير.

أنا أوليفر ، مرحاض ؛ Pharr، GM، Journal of Materials Research.، Volume 19، Issue 1، Jan 2004، pp.3-20
ثانيا شوه ، كاليفورنيا ، المواد اليوم ، المجلد 9 ، العدد 5 ، مايو 2006 ، ص 32-40
ثالثا أوليفر ، مرحاض ؛ فار ، مدير عام ، مجلة أبحاث المواد ، المجلد 7 ، العدد 6 ، يونيو 1992 ، ص 1564-1583

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة
قياس الكفاف باستخدام مقياس الملامح بواسطة NANOVEA

قياس عمق مداس الإطار وخشونة السطح المطاطي | جهاز قياس الملامح البصرية ثلاثي الأبعاد

قياس عمق مداس الإطار وقياس خشونة سطح المطاط باستخدام الملامح البصرية ثلاثية الأبعاد

مرجع لقياس عمق مداس الإطار يوضح أنماط مداس إطارات السيارات المتعددة

أُعدت بواسطة

أندريا هيرمان

بينما يتم قياس عمق مداس الإطارات عادةً باستخدام مقاييس محمولة باليد لسلامة المستهلك، تتطلب عمليات البحث والتطوير الصناعية ومصنعي الإطارات أساليب أكثر تقدمًا. توضح هذه المذكرة التطبيقية كيف يوفر مقياس الملامح البصري ثلاثي الأبعاد قياساً دقيقاً لعمق مداس الإطار، ورسم الخرائط الكنتورية، وتحليل خشونة سطح المطاط لإجراء دراسات عالية الدقة.

مقدمة

مثل جميع المواد، يرتبط معامل احتكاك المطاط جزئياً بخشونة سطحه. في إطارات المركبات، يؤثر كل من عمق المداس وخشونة السطح تأثيراً مباشراً على أداء الجر والكبح والتآكل. في هذه الدراسة، يتم تحليل خشونة السطح المطاطي وخشونة المداس وأبعاده باستخدام قياس الملامح ثلاثي الأبعاد غير المتلامس.
عينة الإطارات المستخدمة لقياس عمق المداس وخشونة السطح المطاطي

العينة

أهمية قياس الملامح ثلاثية الأبعاد غير التلامسية لقياس عمق مداس الإطار

على عكس التقنيات الأخرى مثل مجسات اللمس أو قياس التداخل, أجهزة NANOVEA للملامح البصرية ثلاثية الأبعاد غير التلامسية استخدم اللوني المحوري لقياس أي سطح تقريبًا.

يسمح التدريج المفتوح لنظام بروفايلر بمجموعة متنوعة من أحجام العينات ولا يتطلب أي تحضير للعينة. من خلال مسح واحد، يمكن للمستخدمين التقاط كل من عمق مداس الإطار الكلي وخشونة السطح على المستوى الجزئي، مع عدم وجود أي تأثير من انعكاسية العينة أو امتصاصها. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع أجهزة تحديد الملامح هذه بالقدرة المتقدمة على قياس زوايا السطح العالية دون الحاجة إلى معالجة النتائج بالبرمجيات.

هذا التنوع يجعل أجهزة تحديد ملامح نانوفا مثالية لكل من اختبار تآكل الإطارات وأبحاث المواد المطاطية المتقدمة.

هدف القياس

في هذا التطبيق، نعرض في هذا التطبيق نانوفيا ST400جهاز قياس الملامح البصرية ثلاثي الأبعاد غير التلامسي لقياس عمق مداس الإطار، وهندسة الكفاف، وخشونة السطح المطاطي. تم اختيار مساحة سطح عينة كبيرة بما يكفي لتمثيل سطح الإطار بالكامل عشوائياً لهذه الدراسة. ولقياس خصائص المطاط، استخدمنا برنامج التحليل ثلاثي الأبعاد NANOVEA Ultra لقياس أبعاد الأخدود وعمق المداس وخشونة السطح والمساحة المطورة مقابل المساحة المسقطة.

نانوفيا ST400 قياسي
مقياس الملامح البصري ثلاثي الأبعاد

تنزيل الكتيب
احصل على عرض أسعار
مقياس الملامح الضوئي نانوفيا ST400 ثلاثي الأبعاد لتحليل عمق مداس الإطار وخشونة السطح
تحليل: مداس الإطار
تُظهر طريقة العرض ثلاثية الأبعاد وطريقة العرض بالألوان الزائفة للمداس قيمة رسم خرائط ثلاثية الأبعاد لتصاميم الأسطح. ويوفر ذلك للمهندسين أداة مباشرة لتقييم اتساق عمق المداس وتصميم الأخدود والتآكل من زوايا متعددة. يُعد كل من التحليل المتقدم للكونتور وتحليل ارتفاع الخطوة أداتين قويتين للغاية لقياس الأبعاد الدقيقة لأشكال العينة وتصميمها.
قياس الملامح البصرية ثلاثية الأبعاد بالألوان الزائفة لقياس عمق مداس الإطار وهندسة الأخدود
عرض سطح مقياس الملامح ثلاثي الأبعاد لقياس عمق مداس الإطار

تحليل الكونتور المتقدم

التحليل الكنتوري المتقدم لأخاديد مداس الإطار باستخدام قياس الملامح ثلاثي الأبعاد

تحليل ارتفاع الخطوة

تحليل ارتفاع الخطوة لقياس عمق مداس الإطار باستخدام جهاز تحديد الملامح البصري ثلاثي الأبعاد
قياس المظهر الجانبي ثلاثي الأبعاد لارتفاع خطوة قياس المظهر الجانبي للإطار الذي يظهر قياس عمق مداس الإطار
تحليل: السطح المطاطي
يمكن قياس السطح المطاطي بطرق عديدة باستخدام أدوات برمجية مدمجة كما هو موضح في الأشكال التالية. يمكن ملاحظة أن خشونة السطح هي 2.688 ميكرومتر، والمساحة المطورة مقابل المساحة المسقطة هي 9.410 مم² مقابل 8.997 مم². توضح هذه النتائج كيفية تأثير خشونة السطح المطاطي على قوة الجر والأداء، مما يتيح إجراء مقارنات بين تركيبات المطاط المختلفة أو مستويات مختلفة من تآكل السطح.
تحليل خشونة سطح المطاط باستخدام مقياس الملامح البصرية ثلاثي الأبعاد
معلمات ارتفاع السطح المطاطي للإطارات ISO 25178
عرض ثلاثي الأبعاد لقياس الملامح البصرية لخشونة سطح المطاط والمساحة المطورة
بارامترات جهاز تحديد ملامح سطح الإطارات المطاطية

خاتمة

في هذا التطبيق، أظهرنا كيف يمكن لجهاز NANOVEA 3D غير المتصل بجهاز التنميط البصري غير المتصل أن يحدد بدقة عمق مداس الإطار وأبعاده الكنتورية وخشونة السطح المطاطي. تُظهر البيانات خشونة سطح تبلغ 2.69 ميكرومتر ومساحة مطوّرة تبلغ 9.41 ملم مربع مع مساحة مسقطة تبلغ 9 ملم مربع. كما تم قياس أبعاد وأنصاف أقطار مختلفة للمداس المطاطي أيضاً. يمكن استخدام هذه المعلومات من قبل الشركات المصنعة للإطارات والباحثين في مجال السيارات ومهندسي المواد لمقارنة تصاميم المداس أو تركيبات المطاط أو الإطارات بدرجات متفاوتة من التآكل. تمثل البيانات المعروضة هنا جزءاً فقط من الحسابات المتوفرة في برنامج التحليل Ultra 3D.

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة

قياس التآكل في الموقع عند درجة حرارة عالية

في الموقع ، ارتدي القياس في درجات حرارة عالية

استخدام ثلاثي الأبعاد

داخل الموقع ارتدِ القياس ثلاثي الأبعاد في الفضاء

أُعدت بواسطة

دوانجي لي ، دكتوراه

مقدمة

المحول التفاضلي الخطي المتغير (LVDT) هو نوع من المحولات الكهربائية القوية المستخدمة لقياس الإزاحة الخطية. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية ، بما في ذلك توربينات الطاقة ، والمكونات الهيدروليكية ، والأتمتة ، والطائرات ، والأقمار الصناعية ، والمفاعلات النووية ، وغيرها الكثير.

في هذه الدراسة، نعرض الوظائف الإضافية لـ LVDT ووحدات درجة الحرارة المرتفعة في NANOVEA ثلاثي الأبعاد والتي تسمح بقياس تغيير عمق مسار التآكل للعينة المختبرة أثناء عملية التآكل في درجات حرارة مرتفعة. يتيح ذلك للمستخدمين ربط المراحل المختلفة لعملية التآكل مع تطور COF، وهو أمر بالغ الأهمية في تحسين الفهم الأساسي لآلية التآكل والخصائص الاحتكاكية للمواد المستخدمة في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة.

هدف القياس

في هذه الدراسة. نود أن نعرض قدرة NANOVEA T50 Tribometer للمراقبة في الموقع لتطور عملية تآكل المواد في درجات حرارة مرتفعة.

تتم محاكاة عملية تآكل سيراميك سيليكات الألومينا عند درجات حرارة مختلفة بطريقة محكومة ومراقب.

نانوفيا

T50

إجراء الاختبار

تم تقييم السلوك الترابطي ، مثل معامل الاحتكاك ، COF ، ومقاومة التآكل لألواح سيراميك الألومينا بواسطة NANOVEA Tribometer. تم تسخين صفيحة سيراميك سيليكات الألومينا بواسطة فرن من درجة حرارة الغرفة ، RT ، إلى درجات حرارة مرتفعة (400 درجة مئوية و 800 درجة مئوية) ، متبوعة باختبارات التآكل عند درجات الحرارة هذه. 

للمقارنة ، تم إجراء اختبارات التآكل عند تبريد العينة من 800 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية ثم إلى درجة حرارة الغرفة. تم تطبيق طرف كرة AI2O3 (قطر 6 مم ، درجة 100) ضد العينات المختبرة. تمت مراقبة COF وعمق التآكل ودرجة الحرارة في الموقع.

معلمات الاختبار

من قياس دبوس على القرص

نموذج تريبيومتر LVDT

تم تقييم معدل التآكل ، K ، باستخدام الصيغة K = V / (Fxs) = A / (Fxn) ، حيث V هو الحجم البالي ، F هو الحمل الطبيعي ، s هو مسافة الانزلاق ، A هو المقطع العرضي منطقة مسار التآكل ، و n هي عدد الدورات. تم تقييم خشونة السطح وملامح مسار التآكل بواسطة NANOVEA Optical Profiler ، وتم فحص مورفولوجيا مسار التآكل باستخدام مجهر بصري.

النتائج والمناقشة

يظهر عمق COF وعمق مسار التآكل المسجل في الموقع في الشكل 1 والشكل 2 ، على التوالي. في الشكل 1 ، يشير "-I" إلى الاختبار الذي تم إجراؤه عند زيادة درجة الحرارة من RT إلى درجة حرارة مرتفعة. يمثل "-D" انخفاض درجة الحرارة من ارتفاع درجة حرارة 800 درجة مئوية.

كما هو مبين في الشكل 1 ، فإن العينات التي تم اختبارها في درجات حرارة مختلفة تظهر COF قابلة للمقارنة تبلغ 0.6 تقريبًا في جميع أنحاء القياسات. تؤدي نسبة COF المرتفعة إلى عملية تآكل متسارعة تخلق كمية كبيرة من الحطام. تمت مراقبة عمق مسار التآكل أثناء اختبارات التآكل بواسطة LVDT كما هو موضح في الشكل 2. توضح الاختبارات التي تم إجراؤها في درجة حرارة الغرفة قبل تسخين العينة وبعد تبريد العينة أن صفيحة سيراميك سيليكات الألومينا تعرض عملية تآكل تدريجية عند RT ، التآكل يزداد عمق الجنزير تدريجياً طوال اختبار التآكل إلى ~ 170 و ~ 150 ميكرومتر ، على التوالي. 

بالمقارنة ، تُظهر اختبارات التآكل في درجات حرارة مرتفعة (400 درجة مئوية و 800 درجة مئوية) سلوك تآكل مختلف - يزداد عمق مسار التآكل على الفور في بداية عملية التآكل ، ويتباطأ مع استمرار الاختبار. تبلغ أعماق مسار التآكل للاختبارات التي يتم إجراؤها عند درجات حرارة 400 درجة مئوية و 800 درجة مئوية و 400 درجة مئوية ~ 140 و ~ 350 و ~ 210 ميكرومتر ، على التوالي.

COF أثناء الاختبارات المثبتة على المكتب في درجات حرارة مختلفة

شكل 1. معامل الاحتكاك أثناء اختبارات التثبيت على القرص عند درجات حرارة مختلفة

ارتداء عمق مسار لوحة سيراميك الألومينا سيليكات في درجات حرارة مختلفة

الشكل 2. تطور عمق مسار التآكل للوحة سيراميك سيليكات الألومينا عند درجات حرارة مختلفة

تم قياس متوسط معدل التآكل وعمق مسار التآكل لألواح السيراميك سيليكات الألومينا عند درجات حرارة مختلفة باستخدام نانوفيا ملف التعريف البصري كما تم تلخيصه في الشكل 3. يتوافق عمق مسار التآكل مع ذلك المسجل باستخدام LVDT. تُظهر لوحة سيراميك سيليكات الألومينا زيادة كبيرة في معدل التآكل بحوالي 0.5 مم 3 / نيوتن متر عند 800 درجة مئوية ، مقارنة بمعدلات التآكل التي تقل عن 0.2 مم 3 / نيوتن عند درجات حرارة أقل من 400 درجة مئوية. لا تُظهر صفيحة سيليكات الألومينا خصائص ميكانيكية / ترايبولوجية مُحسَّنة بشكل كبير بعد عملية التسخين القصيرة ، حيث تمتلك معدل تآكل مشابه قبل وبعد المعالجة الحرارية.

سيراميك سيليكات الألومينا ، المعروف أيضًا باسم الحمم البركانية والعجائب ، ناعم وقابل للتشغيل الآلي قبل المعالجة بالتسخين. يمكن لعملية إطلاق طويلة في درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 1093 درجة مئوية أن تعزز بشكل كبير صلابتها وقوتها ، وبعد ذلك يلزم تصنيع الماس. هذه الخاصية الفريدة تجعل سيراميك سيليكات الألومينا مادة مثالية للنحت.

في هذه الدراسة ، أظهرنا أن المعالجة الحرارية عند درجة حرارة أقل من تلك المطلوبة للحرق (800 درجة مئوية مقابل 1093 درجة مئوية) في وقت قصير لا تحسن الخصائص الميكانيكية والترايبولوجية لسيراميك الألومينا ، مما يجعل الحرق المناسب أمرًا ضروريًا معالجة هذه المادة قبل استخدامها في التطبيقات الحقيقية.

 
معدل التآكل وعمق مسار التآكل للعينة عند درجات حرارة مختلفة 1

الشكل 3. معدل التآكل وعمق مسار التآكل للعينة عند درجات حرارة مختلفة

خاتمة

بناءً على التحليل الترايبولوجي الشامل في هذه الدراسة ، أظهرنا أن صفيحة سيراميك الألومينا تُظهر معامل احتكاك مماثل عند درجات حرارة مختلفة من درجة حرارة الغرفة إلى 800 درجة مئوية. ومع ذلك ، فإنه يظهر زيادة كبيرة في معدل التآكل ~ 0.5 مم 3 / نيوتن متر عند 800 درجة مئوية ، مما يدل على أهمية المعالجة الحرارية المناسبة لهذا السيراميك.

NANOVEA ثلاثي المقاييس قادرة على تقييم الخصائص الترايبولوجية للمواد للتطبيقات في درجات حرارة عالية تصل إلى 1000 درجة مئوية. تسمح وظيفة COF في الموقع وقياسات عمق مسار التآكل للمستخدمين بربط المراحل المختلفة من عملية التآكل بتطور COF ، وهو أمر بالغ الأهمية في تحسين الفهم الأساسي لآلية التآكل والخصائص الترايبولوجية للمواد المستخدمة في درجات حرارة مرتفعة.

توفر أجهزة قياس الاحتكاك من NANOVEA اختبار تآكل واحتكاك دقيق وقابل للتكرار باستخدام أوضاع دوارة وخطية متوافقة مع ISO و ASTM ، مع تآكل اختياري بدرجة حرارة عالية ، ووحدات تزييت وتآكل تريبو متوفرة في نظام واحد متكامل مسبقًا. تعد مجموعة NANOVEA التي لا مثيل لها حلاً مثاليًا لتحديد النطاق الكامل للخصائص الترايبولوجية للطلاءات الرقيقة أو السميكة أو الناعمة أو القاسية والأغشية والركائز.

تتوفر ملفات التعريف الاختيارية ثلاثية الأبعاد غير الملامسة للتصوير ثلاثي الأبعاد عالي الدقة لمسارات التآكل بالإضافة إلى قياسات السطح الأخرى مثل الخشونة.

قياس ارتداء داخل الموقع

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة

تحليل سطح مقياس السمك باستخدام ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد

تحليل سطح مقياس السمك باستخدام ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد

يتعلم أكثر

تحليل سطح مقياس السمك

باستخدام 3D OPTICAL PROFILER

مقياس ملامح قشور الأسماك

أُعدت بواسطة

أندريا نوفيتسكي

مقدمة

تتم دراسة الشكل والأنماط والميزات الأخرى لمقياس السمك باستخدام NANOVEA ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد غير المتصل. إن الطبيعة الدقيقة لهذه العينة البيولوجية بالإضافة إلى أخاديدها الصغيرة جدًا وذات الزوايا العالية تسلط الضوء أيضًا على أهمية تقنية عدم الاتصال الخاصة بالمحدد. تسمى الأخاديد الموجودة على المقياس بالدائرة، ويمكن دراستها لتقدير عمر السمكة، وحتى التمييز بين فترات معدلات النمو المختلفة، المشابهة لحلقات الشجرة. هذه معلومات مهمة جدًا لإدارة مجموعات الأسماك البرية من أجل منع الصيد الجائر.

أهمية قياس ملامح عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد للدراسات البيولوجية

على عكس التقنيات الأخرى مثل مجسات اللمس أو قياس التداخل ، يمكن لملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد غير المتصل ، باستخدام اللوني المحوري ، قياس أي سطح تقريبًا. يمكن أن تختلف أحجام العينات على نطاق واسع بسبب التدريج المفتوح وليس هناك حاجة لتحضير العينة. يتم الحصول على ميزات النانو من خلال النطاق الكلي أثناء قياس المظهر الجانبي للسطح بتأثير صفري من انعكاس العينة أو امتصاصها. توفر الأداة قدرة متقدمة على قياس زوايا السطح العالية بدون معالجة البرامج للنتائج. يمكن قياس أي مادة بسهولة ، سواء كانت شفافة أو غير شفافة أو مرآوية أو منتشرة أو مصقولة أو خشنة. توفر هذه التقنية قدرة مثالية وواسعة وسهلة الاستخدام لتحقيق أقصى قدر من الدراسات السطحية جنبًا إلى جنب مع مزايا القدرات ثنائية وثلاثية الأبعاد المدمجة.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، نعرض NANOVEA ST400 ، ملف تعريف ثلاثي الأبعاد غير متصل بمستشعر عالي السرعة ، مما يوفر تحليلًا شاملاً لسطح المقياس.

تم استخدام الأداة لمسح العينة بأكملها ، إلى جانب مسح أعلى دقة للمنطقة المركزية. تم قياس خشونة السطح الخارجي والداخلي للمقياس للمقارنة أيضًا.

نانوفيا

ST400

توصيف السطح ثلاثي الأبعاد وثنائي الأبعاد للمقياس الخارجي

يُظهر العرض ثلاثي الأبعاد وعرض الألوان الزائفة للمقياس الخارجي بنية معقدة تشبه بصمة الإصبع أو حلقات الشجرة. يوفر هذا للمستخدمين أداة مباشرة لمراقبة خصائص سطح المقياس مباشرة من زوايا مختلفة. يتم عرض قياسات أخرى مختلفة للمقياس الخارجي جنبًا إلى جنب مع مقارنة الجانب الخارجي والداخلي للمقياس.

مقياس السمك المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد مقياس الملامح
مقياس السمك المسح الضوئي بحجم ثلاثي الأبعاد
مقياس السمك المسح الضوئي الخطوة الارتفاع 3D ملف التعريف البصري

مقارنة خشونة السطح

مقياس السمك مقياس الملامح 3D المسح

خاتمة

في هذا التطبيق ، أظهرنا كيف يمكن لملف التعريف البصري NANOVEA 3D Non-Contact Optical Profiler أن يميز مقياس السمك بعدة طرق. 

يمكن تمييز الأسطح الخارجية والداخلية للميزان بسهولة عن طريق خشونة السطح وحدها ، بقيم خشونة تبلغ 15.92 ميكرومتر و 1.56 ميكرومتر على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن التعرف على معلومات دقيقة ودقيقة حول مقياس الأسماك من خلال تحليل الأخاديد أو الدوائر الموجودة على السطح الخارجي للمقياس. تم قياس مسافة نطاقات الدوائر من مركز البؤرة ، ووجد أيضًا أن ارتفاع الدائرة يبلغ ارتفاعها حوالي 58 ميكرون في المتوسط. 

تمثل البيانات الموضحة هنا جزءًا فقط من الحسابات المتوفرة في برنامج التحليل.

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة

التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) مسح التردد على البوليمر

اكتساح تردد DMA

على البوليمر باستخدام تحديد النانو

أُعدت بواسطة

دوانجي لي ، دكتوراه

مقدمة

أهمية اختبار التحليل الميكانيكي الديناميكي التردد

غالبًا ما يؤدي التردد المتغير للإجهاد إلى اختلافات في المعامل المعقد، وهي خاصية ميكانيكية مهمة للبوليمرات. على سبيل المثال، تتعرض الإطارات لتشوهات دورية عالية أثناء سير المركبات على الطريق. يتغير تردد الضغط والتشوه مع تسارع السيارة إلى سرعات أعلى. مثل هذا التغيير يمكن أن يؤدي إلى اختلاف في خصائص اللزوجة المرنة للإطار، وهي عوامل مهمة في أداء السيارة. هناك حاجة إلى اختبار موثوق وقابل للتكرار للسلوك اللزج المرن للبوليمرات عند ترددات مختلفة. وحدة النانو في NANOVEA اختبار ميكانيكي يولد حملًا جيبيًا بواسطة مشغل بيزو عالي الدقة ويقيس بشكل مباشر تطور القوة والإزاحة باستخدام خلية تحميل فائقة الحساسية ومكثف. إن الجمع بين الإعداد السهل والدقة العالية يجعله أداة مثالية لمسح تردد التحليل الميكانيكي الديناميكي.

تُظهر المواد اللزجة المرنة خصائص لزجة ومرنة عند تعرضها للتشوه. تساهم السلاسل الجزيئية الطويلة في مواد البوليمر في خواصها المرنة اللزجة الفريدة ، أي مزيج من خصائص كل من المواد الصلبة المرنة والسوائل النيوتونية. يلعب كل من الإجهاد ودرجة الحرارة والتكرار وعوامل أخرى أدوارًا في خصائص المرونة اللزجة. التحليل الميكانيكي الديناميكي ، المعروف أيضًا باسم التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) ، يدرس سلوك المرونة اللزجة والمعامل المعقد للمادة عن طريق تطبيق إجهاد جيبي وقياس تغير الانفعال.

هدف القياس

في هذا التطبيق، نقوم بدراسة خصائص اللزوجة المرنة لعينة إطار مصقول عند ترددات DMA مختلفة باستخدام أقوى جهاز اختبار ميكانيكي، NANOVEA PB1000، في nanoindentation وضع.

نانوفيا

PB1000

nanoindenter واختبار الصفر Nanovea PB1000

شروط الاختبار

الترددات (هرتز):

0.1, 1.5, 10, 20

وقت الخلط في كل تكرار.

50 ثانية

تذبذب الجهد

0.1 فولت

تحميل الجهد

1 فولت

نوع إندينتر

كروي

الماس | 100 ميكرومتر

النتائج والمناقشة

يسمح اكتساح تردد التحليل الميكانيكي الديناميكي عند الحد الأقصى للحمل بقياس سريع وبسيط لخصائص اللزوجة المرنة للعينة عند ترددات تحميل مختلفة في اختبار واحد. يمكن استخدام انزياح الطور واتساع موجات الحمل والإزاحة عند ترددات مختلفة لحساب مجموعة متنوعة من الخصائص الأساسية المطاطية اللزجة للمواد ، بما في ذلك معامل التخزين, معامل الخسارة و تان (δ) على النحو الملخص في الرسوم البيانية التالية. 

تتوافق ترددات 1 و 5 و 10 و 20 هرتز في هذه الدراسة مع سرعات تبلغ حوالي 7 و 33 و 67 و 134 كيلومترًا في الساعة. مع زيادة تردد الاختبار من 0.1 إلى 20 هرتز ، يمكن ملاحظة أن كلا من معامل التخزين ومعامل الخسارة يزدادان تدريجياً. ينخفض تان (δ) من ~ 0.27 إلى 0.18 مع زيادة التردد من 0.1 إلى 1 هرتز ، ثم يزداد تدريجياً إلى ~ 0.55 عند الوصول إلى التردد 20 هرتز. يسمح مسح تردد التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) بقياس اتجاهات معامل التخزين ومعامل الفقد والتان (δ) ، والتي توفر معلومات حول حركة المونومرات والربط المتبادل وكذلك التزجج للبوليمرات. من خلال رفع درجة الحرارة باستخدام لوحة التسخين أثناء اكتساح التردد ، يمكن الحصول على صورة أكثر اكتمالاً لطبيعة الحركة الجزيئية في ظل ظروف اختبار مختلفة.

تطور الحمل والعمق

من SWEEP تردد DMA الكامل

LOAD & DEPTH مقابل الوقت بترددات مختلفة

معامل التخزين

بترددات مختلفة

وحدة الخسارة

بترددات مختلفة

تان (δ)

بترددات مختلفة

خاتمة

في هذه الدراسة ، عرضنا قدرة جهاز NANOVEA الميكانيكي في إجراء اختبار اكتساح التردد للتحليل الميكانيكي الديناميكي على عينة من الإطارات. يقيس هذا الاختبار خصائص اللزوجة المرنة للإطار عند ترددات مختلفة من الإجهاد. يُظهر الإطار زيادة في معامل التخزين والفقد مع زيادة تردد التحميل من 0.1 إلى 20 هرتز. يوفر معلومات مفيدة عن سلوكيات اللزوجة المرنة للإطار الذي يعمل بسرعات مختلفة ، وهو أمر ضروري في تحسين أداء الإطارات لركوب أكثر سلاسة وأمانًا. يمكن إجراء اختبار مسح التردد DMA في درجات حرارة مختلفة لتقليد بيئة العمل الواقعية للإطار في ظل ظروف جوية مختلفة.

في وحدة النانو لجهاز اختبار NANOVEA الميكانيكي ، يكون تطبيق الحمل مع الضغط السريع مستقلاً عن قياس الحمل الذي يتم بواسطة مقياس ضغط منفصل عالي الحساسية. يعطي هذا ميزة واضحة أثناء التحليل الميكانيكي الديناميكي حيث يتم قياس المرحلة بين العمق والحمل مباشرة من البيانات التي تم جمعها من المستشعر. حساب المرحلة مباشر ولا يحتاج إلى نمذجة رياضية تضيف عدم دقة إلى معامل الخسارة والتخزين الناتج. هذا ليس هو الحال بالنسبة لنظام قائم على الملف.

في الختام ، يقيس التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) معامل الخسارة والتخزين والمعامل المعقد و Tan () كدالة لعمق التلامس والوقت والتردد. تسمح مرحلة التسخين الاختيارية بتحديد درجة حرارة انتقال طور المواد أثناء التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA). توفر أجهزة اختبار NANOVEA الميكانيكية وحدات Nano و Micro متعددة الوظائف لا مثيل لها على منصة واحدة. تشتمل كل من وحدات Nano و Micro على جهاز اختبار الخدش واختبار الصلابة وأوضاع اختبار التآكل ، مما يوفر أوسع نطاق من الاختبارات وأكثرها سهولة في الاستخدام متاحًا على وحدة واحدة.

هل لديك تطبيق مماثل؟

ناقش الأمر مع أحد الخبراء الآن
احصل على الأسعار والتفاصيل بسرعة

جميع الحقوق محفوظة © 2026 نانوفا. جميع الحقوق محفوظة.