التصنيف: ملاحظات التطبيق

تحليل فركتوجرافي باستخدام البروفايلو متر ذات ثلاث درجات

تحليل فركتوجرافي

استخدام القياس الشخصي ثلاثي الأبعاد

أُعدت بواسطة

كرايج للتنزه

مقدمة

تصوير الكسور هو دراسة السمات الموجودة على الأسطح المكسورة وقد تم فحصه تاريخيًا عبر المجهر أو SEM. اعتمادًا على حجم الميزة، يتم تحديد المجهر (ميزات الماكرو) أو SEM (ميزات النانو والجزئي) لتحليل السطح. كلاهما يسمح في النهاية بتحديد نوع آلية الكسر. على الرغم من فعاليته، إلا أن المجهر له حدود واضحة ويعتبر SEM في معظم الحالات، بخلاف التحليل على المستوى الذري، غير عملي لقياس سطح الكسر ويفتقر إلى القدرة على الاستخدام على نطاق أوسع. مع التقدم في تكنولوجيا القياس البصري، NANOVEA مقياس عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد تعتبر الآن الأداة المفضلة، مع قدرتها على توفير النانو من خلال قياسات سطحية ثنائية وثلاثية الأبعاد على نطاق واسع

أهمية مقياس التشكيل ثلاثي الأبعاد غير المتصل لفحص الكسر

على عكس SEM ، يمكن لمقياس ملف التعريف ثلاثي الأبعاد غير المتصل قياس أي سطح تقريبًا ، وحجم العينة ، مع الحد الأدنى من إعداد العينة ، وكل ذلك مع تقديم أبعاد رأسية / أفقية متفوقة لأبعاد SEM. باستخدام ملف التعريف ، يتم التقاط ميزات النطاق الكلي من خلال النانو في قياس واحد مع تأثير صفري من انعكاس العينة. قم بقياس أي مادة بسهولة: شفافة ، غير شفافة ، مرآوية ، منتشرة ، مصقولة ، خشنة ، إلخ. يوفر مقياس ملف التعريف ثلاثي الأبعاد غير المتصل قدرة واسعة وسهلة الاستخدام لتعظيم دراسات التصدع السطحي بجزء بسيط من تكلفة SEM.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، يتم استخدام NANOVEA ST400 لقياس السطح المكسور لعينة الصلب. في هذه الدراسة ، سنعرض منطقة ثلاثية الأبعاد واستخراج ملف تعريف ثنائي الأبعاد وخريطة اتجاهية للسطح.

نانوفيا

ST400

نتائج

المسطح العلوي

اتجاه نسيج السطح ثلاثي الأبعاد

الخواص	51.26%
الاتجاه الأول	123.2º
الاتجاه الثاني	116.3º
الاتجاه الثالث	0.1725º

يمكن حساب مساحة السطح والحجم والخشونة والعديد من الأشياء الأخرى تلقائيًا من هذا الاستخراج.

2D استخراج الملف الشخصي

نتائج

السطح الجانبي

اتجاه نسيج السطح ثلاثي الأبعاد

الخواص	15.55%
الاتجاه الأول	0.1617º
الاتجاه الثاني	110.5º
الاتجاه الثالث	171.5º

يمكن حساب مساحة السطح والحجم والخشونة والعديد من الأشياء الأخرى تلقائيًا من هذا الاستخراج.

2D استخراج الملف الشخصي

خاتمة

في هذا التطبيق ، أظهرنا كيف يمكن لمقياس ملف التعريف NANOVEA ST400 3D عدم التلامس أن يميز بدقة التضاريس الكاملة (ميزات النانو والجزئية والكلية) للسطح المكسور. من المنطقة ثلاثية الأبعاد ، يمكن تحديد السطح بوضوح ويمكن استخراج المناطق الفرعية أو الملامح / المقاطع العرضية بسرعة وتحليلها بقائمة لا نهائية من حسابات السطح. يمكن تحليل ميزات سطح النانومتر بشكل أكبر باستخدام وحدة AFM المدمجة.

بالإضافة إلى ذلك ، قامت NANOVEA بتضمين نسخة محمولة إلى تشكيلة Profilometer الخاصة بهم ، وهي مهمة بشكل خاص للدراسات الميدانية حيث يكون سطح الكسر غير متحرك. مع هذه القائمة الواسعة من إمكانيات قياس السطح ، لم يكن تحليل سطح الكسر أسهل وأكثر ملاءمة مع أداة واحدة.

هل لديك تطبيق مماثل؟

تحليل سطح لدائن مدعمة بألياف زجاجية باستخدام قياس الأبعاد ثلاثي بالبروفايلو متر

طبوغرافيا سطح الألياف الزجاجية

استخدام القياس الشخصي ثلاثي الأبعاد

أُعدت بواسطة

كرايج للتنزه

مقدمة

الألياف الزجاجية مادة مصنوعة من ألياف زجاجية دقيقة للغاية. يتم استخدامه كعامل تقوية للعديد من منتجات البوليمر ؛ المادة المركبة الناتجة ، والمعروفة بشكل صحيح بالبوليمر المقوى بالألياف (FRP) أو البلاستيك المقوى بالزجاج (GRP) ، تسمى "الألياف الزجاجية" في الاستخدام الشائع.

أهمية الفحص المترولوجي السطحي لمراقبة الجودة

على الرغم من وجود العديد من الاستخدامات لتقوية الألياف الزجاجية ، إلا أنه من الضروري في معظم التطبيقات أن تكون قوية قدر الإمكان. تحتوي مركبات الألياف الزجاجية على واحدة من أعلى نسب القوة إلى الوزن المتاحة وفي بعض الحالات ، يكون الجنيه للرطل أقوى من الفولاذ. بصرف النظر عن القوة العالية ، من المهم أيضًا أن يكون لديك أصغر مساحة سطح مكشوفة ممكنة. يمكن لأسطح الألياف الزجاجية الكبيرة أن تجعل الهيكل أكثر عرضة للهجوم الكيميائي وربما توسع المواد. لذلك ، فإن فحص السطح أمر بالغ الأهمية لإنتاج مراقبة الجودة.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، يتم استخدام NANOVEA ST400 لقياس الخشونة والتسطيح على سطح مركب من الألياف الزجاجية. من خلال قياس ميزات السطح هذه ، من الممكن إنشاء أو تحسين مادة مركبة من الألياف الزجاجية أقوى وأطول أمداً.

نانوفيا

ST400

معلمات القياس

مسبار	1 ملم
معدل الاستحواذ	300 هرتز
متوسط	1
قياس السطح	5 مم × 2 مم
حجم الخطوة	5 ميكرومتر × 5 ميكرومتر
وضع المسح	سرعة ثابتة

مواصفات المسبار

**قياس يتراوح**	1 ملم
قرار Z	25 نانومتر
دقة Z	200 نانومتر
القرار الجانبي	2 ميكرومتر

نتائج

عرض اللون الكاذب

تسطيح السطح ثلاثي الأبعاد

خشونة السطح ثلاثية الأبعاد

سا	15.716 ميكرومتر	متوسط الارتفاع الحسابي
سكوير	19.905 ميكرومتر	متوسط الجذر التربيعي
Sp	116.74 ميكرومتر	الحد الأقصى لارتفاع الذروة
سيفيرت	136.09 ميكرومتر	أقصى ارتفاع للحفرة
س	252.83 ميكرومتر	أقصى ارتفاع
SSK	0.556	انحراف
Ssu	3.654	التفرطح

خاتمة

كما هو موضح في النتائج، فإن جهاز NANOVEA ST400 البصري منشئ ملفات التعريف كان قادرًا على قياس خشونة واستواء السطح المركب من الألياف الزجاجية بدقة. يمكن قياس البيانات على دفعات متعددة من مركبات الألياف و/أو فترة زمنية معينة لتوفير معلومات مهمة حول عمليات تصنيع الألياف الزجاجية المختلفة وكيفية تفاعلها مع مرور الوقت. وبالتالي، يعد ST400 خيارًا قابلاً للتطبيق لتعزيز عملية مراقبة الجودة للمواد المركبة من الألياف الزجاجية.

هل لديك تطبيق مماثل؟

ارتداء واحتكاك حزام البوليمر باستخدام الترايبومتر

أحزمة بوليمر

ارتدي واحتكاك باستخدام جهاز ثلاثي الأبعاد

أُعدت بواسطة

دوانجي لي ، دكتوراه

مقدمة

ينقل محرك الحزام الطاقة ويتتبع الحركة النسبية بين اثنين أو أكثر من أعمدة الدوران. كحل بسيط وغير مكلف مع الحد الأدنى من الصيانة ، تُستخدم محركات السيور على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، مثل المناشير ، ومناشير الخشب ، والدرسات ، ومنفاخ الصوامع ، والناقلات. يمكن لمحركات الحزام حماية الماكينة من الحمل الزائد وكذلك الرطوبة وعزل الاهتزازات.

أهمية تقييم الارتداء للقيادة ذات الأحزمة

الاحتكاك والتآكل أمر لا مفر منه للأحزمة في آلة يحركها حزام. يضمن الاحتكاك الكافي نقلًا فعالًا للطاقة دون الانزلاق ، ولكن الاحتكاك المفرط قد يؤدي إلى تآكل الحزام بسرعة. تحدث أنواع مختلفة من الاهتراء مثل التعب والتآكل والاحتكاك أثناء تشغيل محرك الحزام. من أجل إطالة عمر الحزام وتقليل التكلفة والوقت على إصلاح واستبدال الحزام ، فإن التقييم الموثوق لأداء تآكل الأحزمة أمر مرغوب فيه لتحسين عمر الحزام وكفاءة الإنتاج وأداء التطبيق. القياس الدقيق لمعامل الاحتكاك ومعدل التآكل للحزام يسهل البحث والتطوير ومراقبة الجودة لإنتاج الحزام.

هدف القياس

في هذه الدراسة ، قمنا بمحاكاة ومقارنة سلوكيات ارتداء الأحزمة ذات القوام السطحي المختلف لعرض قدرة نانوفيا T2000 Tribometer في محاكاة عملية تآكل الحزام بطريقة محكومة ومراقب.

نانوفيا

T2000

إجرائات الإمتحان

تم تقييم معامل الاحتكاك ، COF ، ومقاومة التآكل لحزامين مع خشونة السطح المختلفة والملمس من خلال نانوفيا حمل زائد ثلاثي الأبعاد باستخدام وحدة التآكل الترددي الخطي. تم استخدام كرة فولاذية 440 (قطرها 10 مم) كمادة مضادة. تم فحص خشونة السطح ومسار التآكل باستخدام جهاز متكامل مقياس عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد. معدل التآكل، ك، باستخدام الصيغة K = Vl (Fxs)، أين الخامس هو الحجم البالي ، F هو الحمل العادي و س هي المسافة المنزلقة.

يرجى ملاحظة أنه تم استخدام نظير كرة فولاذية 440 ملساء كمثال في هذه الدراسة ، يمكن تطبيق أي مادة صلبة ذات أشكال مختلفة وتشطيب سطحي باستخدام تركيبات مخصصة لمحاكاة حالة التطبيق الفعلية.

النتائج والمناقشة

يتميز الحزام المحكم والحزام الأملس بخشونة سطحية Ra تبلغ 33.5 و 8.7 um ، على التوالي ، وفقًا لمحات السطح التي تم تحليلها والتي تم التقاطها باستخدام نانوفيا 3D بروفايل بصري عدم الاتصال. تم قياس COF ومعدل التآكل للحزامين المختبرين عند 10 N و 100 N ، على التوالي ، لمقارنة سلوك تآكل الأحزمة عند الأحمال المختلفة.

شكل 1 يوضح تطور COF للأحزمة أثناء اختبارات التآكل. تُظهر الأحزمة ذات القوام المختلف سلوكيات تآكل مختلفة إلى حد كبير. من المثير للاهتمام أنه بعد فترة التشغيل التي يزداد فيها COF تدريجيًا ، يصل الحزام المحكم إلى COF أقل من 0.5 ~ في كلا الاختبارين اللذين تم إجراؤهما باستخدام أحمال 10 N و 100 N. يُظهر الحمل البالغ 10 نيوتن COF أعلى بكثير من ~ 1.4 عندما يصبح COF مستقرًا ويحتفظ فوق هذه القيمة لبقية الاختبار. تم اختبار الحزام الناعم الذي تم اختباره تحت حمولة 100 N سريعًا بواسطة الكرة الفولاذية 440 وشكل مسار تآكل كبير. لذلك توقف الاختبار عند 220 دورة.

شكل ١: تطور COF للأحزمة بأحمال مختلفة.

يقارن الشكل 2 صور مسار التآكل ثلاثية الأبعاد بعد الاختبارات عند 100 N. يوفر مقياس NANOVEA 3D غير المتصل بعدم التلامس أداة لتحليل الشكل التفصيلي لمسارات التآكل ، مما يوفر مزيدًا من التبصر في الفهم الأساسي لآلية التآكل.

الجدول 1: نتيجة تحليل مسار التآكل.

الشكل 2: عرض ثلاثي الأبعاد للحزامين
بعد الاختبارات عند 100 N.

يسمح ملف مسار التآكل ثلاثي الأبعاد بتحديد مباشر ودقيق لحجم مسار التآكل المحسوب بواسطة برنامج التحليل المتقدم كما هو موضح في الجدول 1. في اختبار التآكل لـ 220 دورة ، يحتوي الحزام الناعم على مسار تآكل أكبر وأعمق بكثير بحجم 75.7 مم 3 ، مقارنة بحجم تآكل 14.0 مم 3 للحزام المحكم بعد اختبار تآكل 600 ثورة. يؤدي الاحتكاك العالي للحزام الناعم ضد الكرة الفولاذية إلى معدل تآكل أعلى بمقدار 15 ضعفًا مقارنة بالحزام المحكم.

من المحتمل أن يكون هذا الاختلاف الكبير في COF بين الحزام المحكم والحزام الأملس مرتبطًا بحجم منطقة التلامس بين الحزام والكرة الفولاذية ، مما يؤدي أيضًا إلى أداء التآكل المختلف. يوضح الشكل 3 مسارات التآكل للحزامين تحت المجهر البصري. يتوافق فحص مسار التآكل مع الملاحظة الخاصة بتطور COF: الحزام المحكم ، الذي يحافظ على انخفاض COF يبلغ 0.5 تقريبًا ، لا يُظهر أي علامة على التآكل بعد اختبار التآكل تحت حمولة 10 N. يظهر الحزام الناعم تآكلًا بسيطًا المسار عند 10 N. تخلق اختبارات التآكل التي تم إجراؤها عند 100 N مسارات تآكل أكبر بشكل كبير على كل من الأحزمة ذات النسيج الناعم والسلس ، وسيتم حساب معدل التآكل باستخدام ملفات التعريف ثلاثية الأبعاد كما سيتم مناقشته في الفقرة التالية.

الشكل 3: قم بارتداء المسارات تحت المجهر الضوئي.

خاتمة

في هذه الدراسة ، عرضنا قدرة NANOVEA T2000 Tribometer في تقييم معامل الاحتكاك ومعدل تآكل الأحزمة بطريقة كمية وجيدة التحكم. يلعب نسيج السطح دورًا مهمًا في مقاومة الاحتكاك والتآكل للأحزمة أثناء أداء الخدمة. يُظهر الحزام المحكم معامل احتكاك ثابتًا يبلغ 0.5 تقريبًا ويمتلك عمرًا طويلاً ، مما يؤدي إلى تقليل الوقت والتكلفة في إصلاح أو استبدال الأداة. وبالمقارنة ، فإن الاحتكاك المفرط للحزام الأملس ضد الكرة الفولاذية يؤدي إلى تآكل الحزام بسرعة. علاوة على ذلك ، يعتبر التحميل على الحزام عاملاً حيويًا في مدة خدمته. يخلق الحمل الزائد احتكاكًا عاليًا جدًا ، مما يؤدي إلى تسريع تآكل الحزام.

يوفر NANOVEA T2000 Tribometer اختبارًا دقيقًا وقابلًا للتكرار للتآكل والاحتكاك باستخدام أوضاع الدوران والخطية المتوافقة مع ISO و ASTM ، مع تآكل اختياري بدرجة حرارة عالية ، ووحدات تزييت وتآكل ثلاثي متوفرة في نظام واحد متكامل مسبقًا. نانوفيا النطاق الذي لا مثيل له هو الحل المثالي لتحديد النطاق الكامل للخصائص الترايبولوجية للطلاءات الرقيقة أو السميكة أو الناعمة أو القاسية والأغشية والركائز.

هل لديك تطبيق مماثل؟

البنية المجهرية الأحفورية باستخدام قياس الأبعاد ثلاثي بالبروفايلو متر

البنية المجهرية الأحفورية

استخدام القياس الشخصي ثلاثي الأبعاد

أُعدت بواسطة

دوانجي لي ، دكتوراه

مقدمة

الحفريات هي بقايا آثار النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى المحفوظة في الرواسب تحت البحار القديمة والبحيرات والأنهار. عادة ما تتحلل أنسجة الجسم الرخوة بعد الموت ، لكن الأصداف الصلبة والعظام والأسنان تتحجر. غالبًا ما يتم الحفاظ على ميزات سطح البنية المجهرية عند حدوث استبدال معدني للقشور والعظام الأصلية ، مما يوفر نظرة ثاقبة لتطور الطقس وآلية تكوين الأحافير.

أهمية مقياس التشكيل ثلاثي الأبعاد غير المتصل للفحص الأحفوري

تمكننا الملامح ثلاثية الأبعاد للأحفورة من مراقبة السمات السطحية التفصيلية للعينة الأحفورية من زاوية أقرب. قد لا يمكن تمييز الدقة العالية لمقياس ملف التعريف NANOVEA بالعين المجردة. يقدم برنامج تحليل الملف التعريفي مجموعة واسعة من الدراسات التي تنطبق على هذه الأسطح الفريدة. على عكس التقنيات الأخرى مثل مجسات اللمس، فإن تقنية NANOVEA مقياس عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد يقيس ملامح السطح دون لمس العينة. وهذا يسمح بالحفاظ على السمات السطحية الحقيقية لبعض العينات الأحفورية الدقيقة. علاوة على ذلك، فإن مقياس الملف الشخصي Jr25 النموذجي المحمول يتيح القياس ثلاثي الأبعاد في المواقع الأحفورية، مما يسهل إلى حد كبير تحليل الحفريات وحمايتها بعد التنقيب.

هدف القياس

في هذه الدراسة ، يتم استخدام مقياس الملامح NANOVEA Jr25 لقياس سطح عينتين أحفوريتين تمثيليتين. تم مسح وتحليل كامل سطح كل أحفورة من أجل تحديد خصائص سطحها والتي تشمل الخشونة ، والكونتور ، واتجاه النسيج.

نانوفيا

الابن 25

براتشيوبود فوسيل

أول عينة أحفورية تم تقديمها في هذا التقرير هي أحفورة Brachiopod ، والتي جاءت من حيوان بحري له "صمامات" صلبة (قذائف) على سطحه العلوي والسفلي. ظهرت لأول مرة في العصر الكمبري ، أي منذ أكثر من 550 مليون سنة.

يظهر العرض ثلاثي الأبعاد للمسح في الشكل 1 ويظهر عرض الألوان الزائفة في الشكل 2.

شكل ١: عرض ثلاثي الأبعاد لعينة أحافير Brachiopod.

الشكل 2: عرض لون كاذب لعينة أحافير Brachiopod.

تمت إزالة الشكل العام بعد ذلك من السطح من أجل فحص شكل السطح المحلي ومحيط أحفورة Brachiopod كما هو موضح في الشكل 3. يمكن الآن ملاحظة نسيج أخدود متباين غريب على عينة أحافير Brachiopod.

الشكل 3: عرض الألوان الزائفة وخطوط الكنتور عرض بعد إزالة النموذج.

يتم استخراج ملف تعريف الخط من المنطقة المنسوجة لإظهار عرض مقطعي للسطح الأحفوري في الشكل 4. تقيس دراسة ارتفاع الخطوة الأبعاد الدقيقة لميزات السطح. يبلغ متوسط عرض الأخاديد 0.38 مم وعمق ~ 0.25 مم.

الشكل 4: ملف تعريف الخط ودراسات ارتفاع الخطوة للسطح المحكم.

كرينويد الجذعية الأحفورية

العينة الأحفورية الثانية هي أحفورة جذعية كرينويدية. ظهرت Crinoids لأول مرة في بحار العصر الكمبري الأوسط ، قبل حوالي 300 مليون سنة من الديناصورات.

يظهر العرض ثلاثي الأبعاد للمسح في الشكل 5 ويظهر عرض الألوان الزائفة في الشكل 6.

الشكل 5: عرض ثلاثي الأبعاد لعينة أحفورية كرينويد.

تم تحليل خواص نسيج السطح وخشونة أحفورة ساق Crinoid في الشكل 7.

هذه الأحفورة لها اتجاه نسيج تفضيلي في زاوية قريبة من 90 درجة ، مما يؤدي إلى تماثل خواص الملمس بمقدار 69%.

الشكل 6: عرض اللون الزائف لملف جذع Crinoid عينة.

الشكل 7: نسيج السطح خواص وخشونة أحفورة ساق Crinoid.

يظهر المظهر الجانبي ثنائي الأبعاد على طول الاتجاه المحوري لحفورة جذع Crinoid في الشكل 8.

حجم قمم نسيج السطح موحد إلى حد ما.

الشكل 8: تحليل الملف الشخصي ثنائي الأبعاد لأحفوري ساق Crinoid.

خاتمة

في هذا التطبيق ، درسنا بشكل شامل الميزات السطحية ثلاثية الأبعاد لحفورة جذعية Brachiopod و Crinoid باستخدام مقياس التشكيل الجانبي المحمول غير المتصل NANOVEA Jr25. نعرض أن الأداة يمكن أن تميز بدقة التشكل ثلاثي الأبعاد لعينات الأحافير. ثم يتم تحليل سمات السطح المثير للاهتمام وملمس العينات. تمتلك عينة Brachiopod نسيج أخدود متباين ، بينما تُظهر أحافير جذع Crinoid تباينًا تفضيليًا للنسيج. أثبتت عمليات المسح السطحي ثلاثية الأبعاد المفصلة والدقيقة أنها أدوات مثالية لعلماء الحفريات والجيولوجيين لدراسة تطور الحياة وتكوين الأحافير.

تمثل البيانات الموضحة هنا جزءًا فقط من الحسابات المتوفرة في برنامج التحليل. تقيس مقاييس ملف تعريف NANOVEA أي سطح تقريبًا في المجالات بما في ذلك أشباه الموصلات ، والإلكترونيات الدقيقة ، والطاقة الشمسية ، والألياف البصرية ، والسيارات ، والفضاء ، والمعادن ، والآلات ، والطلاء ، والأدوية ، والطب الحيوي ، والبيئة وغيرها الكثير.

هل لديك تطبيق مماثل؟

أداء كشط ورق الصنفرة باستخدام الترايبومتر

أداء احتكاك ورق الصنفرة

استخدام ثلاثي الأبعاد

أُعدت بواسطة

دوانجي لي ، دكتوراه

مقدمة

يتكون ورق الصنفرة من جزيئات كاشطة يتم لصقها على وجه واحد من الورق أو القماش. يمكن استخدام مواد كاشطة مختلفة للجسيمات ، مثل العقيق وكربيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم والماس. يتم تطبيق ورق الصنفرة على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من القطاعات الصناعية لإنشاء تشطيبات سطحية محددة على الخشب والمعدن والجدران الجافة. غالبًا ما يعملون تحت ضغط عالٍ يتم تطبيقه يدويًا أو أدوات كهربائية.

أهمية تقييم أداء احتكاك ورق الصنفرة

غالبًا ما يتم تحديد فعالية ورق الصنفرة من خلال أداء التآكل في ظل ظروف مختلفة. يحدد حجم الحبيبات ، أي حجم الجسيمات الكاشطة المدمجة في ورق الصنفرة ، معدل التآكل وحجم الخدش للمادة التي يتم صقلها. تحتوي أوراق الصنفرة ذات الأرقام الحبيبية العالية على جزيئات أصغر ، مما ينتج عنه سرعات صنفرة أقل وتشطيبات سطح أكثر دقة. يمكن أن يكون لأوراق الرمل التي تحمل نفس عدد الحبيبات ولكنها مصنوعة من مواد مختلفة سلوكيات غير متشابهة في الظروف الجافة أو الرطبة. هناك حاجة إلى تقييمات ترايبولوجية موثوقة للتأكد من أن ورق الصنفرة المصنوع يمتلك السلوك الكاشط المرغوب فيه. تسمح هذه التقييمات للمستخدمين بإجراء مقارنة كمية لسلوكيات التآكل لأنواع مختلفة من ورق الصنفرة بطريقة خاضعة للرقابة والمراقبة من أجل اختيار أفضل مرشح للتطبيق المستهدف.

هدف القياس

في هذه الدراسة، نعرض قدرة جهاز قياس الاحتكاك الهوائي NANOVEA T2000 High Load Pneumatic Tribometer على التقييم الكمي لأداء التآكل لمختلف عينات ورق الصنفرة في الظروف الجافة والرطبة.

نانوفيا T2000 حمولة عالية
مقياس الاحتكاك الهوائي

إجرائات الإمتحان

تم تقييم معامل الاحتكاك (COF) وأداء التآكل لنوعين من ورق الصنفرة بواسطة مقياس Tribometer NANOVEA T100. تم استخدام كرة من الفولاذ المقاوم للصدأ 440 كمادة مضادة. تم فحص ندوب تآكل الكرة بعد كل اختبار تآكل باستخدام NANOVEA ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد غير المتصل لضمان قياسات دقيقة لفقدان الحجم.

يرجى ملاحظة أنه تم اختيار كرة من الفولاذ المقاوم للصدأ 440 كمواد مضادة لإنشاء دراسة مقارنة ولكن يمكن استبدال أي مادة صلبة لمحاكاة حالة تطبيق مختلفة.

نتائج الاختبار والمناقشة

يوضح الشكل 1 مقارنة COF لورق الصنفرة 1 و 2 في ظل الظروف البيئية الجافة والرطبة. يُظهر ورق الصنفرة 1 ، في ظل الظروف الجافة ، COF قدره 0.4 في بداية الاختبار والذي يتناقص تدريجياً ويستقر عند 0.3. في ظل الظروف الرطبة ، تُظهر هذه العينة متوسط COF أقل من 0.27. في المقابل ، تُظهر نتائج COF للعينة 2 COF جافًا قدره 0.27 و COF رطبًا ~ 0.37.

يرجى ملاحظة أن التذبذب في البيانات لجميع مخططات COF كان ناتجًا عن الاهتزازات الناتجة عن حركة انزلاق الكرة على أسطح ورق الصنفرة الخشنة.

شكل ١: تطور COF أثناء اختبارات التآكل.

يلخص الشكل 2 نتائج تحليل ندبة التآكل. تم قياس ندوب التآكل باستخدام مجهر بصري وملف تعريف بصري NANOVEA 3D Non-Contact. الشكل 3 والشكل 4 يقارنان ندوب التآكل لكرات SS440 البالية بعد اختبارات التآكل على ورق الصنفرة 1 و 2 (الظروف الرطبة والجافة). كما هو مبين في الشكل 4 ، يلتقط NANOVEA Optical Profiler بدقة التضاريس السطحية للكرات الأربع ومسارات التآكل الخاصة بكل منها والتي تمت معالجتها بعد ذلك باستخدام برنامج NANOVEA Mountains Advanced Analysis لحساب فقد الحجم ومعدل التآكل. على المجهر وصورة الملف الشخصي للكرة ، يمكن ملاحظة أن الكرة المستخدمة في اختبار الصنفرة 1 (الجاف) أظهرت ندبة تآكل أكبر مقارنة بالآخرين مع فقد حجمها 0.313 مم³. في المقابل ، كان فقد الحجم لورق الصنفرة 1 (مبلل) 0.131 مم³. بالنسبة إلى ورق الصنفرة 2 (الجاف) ، كان فقد الحجم 0.163 مم³ وبالنسبة لورق الصنفرة 2 (الرطب) ، زاد فقد الحجم إلى 0.237 مم³.

علاوة على ذلك ، من المثير للاهتمام ملاحظة أن COF لعبت دورًا مهمًا في أداء الكشط لأوراق الصنفرة. أظهر ورق الصنفرة 1 نسبة أعلى من COF في حالة الجفاف ، مما أدى إلى معدل تآكل أعلى للكرة SS440 المستخدمة في الاختبار. وبالمقارنة ، أدى ارتفاع COF الخاص بورق الصنفرة 2 في الحالة الرطبة إلى معدل تآكل أعلى. يتم عرض مسارات التآكل لأوراق الصنفرة بعد القياسات في الشكل 5.

يدعي كل من ورق الصنفرة 1 و2 أنه يعمل في البيئات الجافة والرطبة. ومع ذلك، فقد أظهروا أداءً مختلفًا بشكل كبير في التآكل في الظروف الجافة والرطبة. نانوفيا مقاييس الحرارة توفير إمكانات تقييم التآكل القابلة للقياس الكمي والموثوقة والتي تضمن تقييمات التآكل القابلة للتكرار. علاوة على ذلك، فإن قدرة قياس COF في الموقع تسمح للمستخدمين بربط المراحل المختلفة لعملية التآكل مع تطور COF، وهو أمر بالغ الأهمية في تحسين الفهم الأساسي لآلية التآكل والخصائص القبلية لورق الصنفرة

الشكل 2: ارتداء حجم ندبة من الكرات ومتوسط COF تحت ظروف مختلفة.

الشكل 3: ارتداء ندبات الكرات بعد الاختبارات.

الشكل 4: شكل ثلاثي الأبعاد لندبات التآكل على الكرات.

الشكل 5: قم بارتداء المسارات على ورق الصنفرة تحت ظروف مختلفة.

خاتمة

تم تقييم أداء التآكل لنوعين من ورق الصنفرة من نفس عدد الحبيبات تحت ظروف جافة ورطبة في هذه الدراسة. تلعب شروط خدمة ورق الصنفرة دورًا مهمًا في فعالية أداء العمل. يتميز ورق الصنفرة 1 بسلوك تآكل أفضل في الظروف الجافة ، بينما كان أداء ورق الصنفرة 2 أفضل في الظروف الرطبة. يعد الاحتكاك أثناء عملية الصنفرة عاملاً مهمًا يجب مراعاته عند تقييم أداء التآكل. يقيس NANOVEA Optical Profiler بدقة التشكل ثلاثي الأبعاد لأي سطح ، مثل ندوب التآكل على الكرة ، مما يضمن تقييمًا موثوقًا لأداء تآكل ورق الصنفرة في هذه الدراسة. يقيس NANOVEA Tribometer معامل الاحتكاك في الموقع أثناء اختبار التآكل ، مما يوفر نظرة ثاقبة على المراحل المختلفة لعملية التآكل. كما يوفر أيضًا اختبار التآكل والاحتكاك المتكرر باستخدام أوضاع الدوران والخطية المتوافقة مع ISO و ASTM ، مع توفر وحدات التآكل والتشحيم الاختيارية ذات درجات الحرارة العالية في نظام واحد متكامل مسبقًا. يتيح هذا النطاق الذي لا مثيل له للمستخدمين محاكاة بيئة العمل القاسية المختلفة للمحامل الكروية بما في ذلك الضغط العالي والتآكل ودرجة الحرارة المرتفعة ، إلخ. كما أنه يوفر أداة مثالية للتقييم الكمي للسلوكيات الترابطية للمواد فائقة مقاومة التآكل تحت الأحمال العالية.

هل لديك تطبيق مماثل؟

الانتهاء من سطح الجلد المعالج باستخدام 3D Profilometry

جلد معالج

تشطيب السطح باستخدام قياس الأبعاد ثلاثي الأبعاد

أُعدت بواسطة

كرايج للتنزه

مقدمة

بمجرد اكتمال عملية دباغة جلد الجلد ، يمكن أن يخضع سطح الجلد لعدة عمليات تشطيب لمجموعة متنوعة من الأشكال واللمس. يمكن أن تشمل هذه العمليات الميكانيكية التمدد ، والتلميع ، والصنفرة ، والنقش ، والطلاء وما إلى ذلك ، اعتمادًا على الاستخدام النهائي للجلد ، قد يتطلب البعض معالجة أكثر دقة وتحكمًا وقابلة للتكرار.

أهمية فحص قياس الملامح للبحث والتطوير ومراقبة الجودة

نظرًا للاختلاف الكبير وعدم موثوقية طرق الفحص البصري ، يمكن للأدوات القادرة على تحديد ميزات المقاييس الدقيقة والنانوية بدقة تحسين عمليات تشطيب الجلد. يمكن أن يؤدي فهم تشطيب سطح الجلد بمعنى قابل للقياس الكمي إلى تحسين اختيار معالجة السطح المستند إلى البيانات لتحقيق نتائج إنهاء مثالية. NANOVEA 3D عدم الاتصال بروفایلومتر استخدام تقنية متحد البؤر لونية لقياس الأسطح الجلدية النهائية وتقديم أعلى مستوى من التكرار والدقة في السوق. عندما تفشل التقنيات الأخرى في توفير بيانات موثوقة ، بسبب ملامسة المسبار ، أو اختلاف السطح ، أو الزاوية ، أو الامتصاص أو الانعكاس ، تنجح NANOVEA Profilometers.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، يتم استخدام NANOVEA ST400 لقياس ومقارنة تشطيب السطح لعينتين مختلفتين من الجلد ولكن تمت معالجتهما عن كثب. يتم حساب العديد من معلمات السطح تلقائيًا من ملف تعريف السطح.

سنركز هنا على خشونة السطح ، وعمق الغمازة ، ودرجة الغمازة ، وقطر الغمازة للتقييم المقارن.

نانوفيا

ST400

النتائج: عينة 1

ISO 25178

معلمات الارتفاع

معلمات ثلاثية الأبعاد أخرى

النتائج: العينة 2

ISO 25178

معلمات الارتفاع

معلمات ثلاثية الأبعاد أخرى

مقارنة العمق

توزيع العمق لكل عينة.
لوحظ عدد كبير من الدمامل العميقة في عينة 1.

مقارنة الملعب

الملعب بين الدمامل على عينة 1 أصغر قليلاً
من عينة 2، ولكن كلاهما لهما توزيع مماثل

مقارنة القطر

توزيعات مماثلة لمتوسط قطر الدمامل ،
مع عينة 1 عرض متوسط أقطار أصغر قليلاً في المتوسط.

خاتمة

في هذا التطبيق ، أظهرنا كيف يمكن لمقياس الملامح NANOVEA ST400 3D أن يميز بدقة تشطيب سطح الجلد المعالج. في هذه الدراسة ، سمحت لنا القدرة على قياس خشونة السطح ، وعمق الغمازة ، ونغمة الغمازة ، وقطر الغمازة بتحديد الاختلافات بين النهاية وجودة العينتين التي قد لا تكون واضحة من خلال الفحص البصري.

بشكل عام ، لم يكن هناك اختلاف واضح في مظهر عمليات المسح ثلاثية الأبعاد بين العينة 1 والعينة 2. ومع ذلك ، في التحليل الإحصائي ، هناك تمييز واضح بين العينتين. النموذج 1 يحتوي على كمية أكبر من الدمامل بأقطار أصغر ، وأعماق أكبر ونغمة أصغر من الدمامل إلى الدمامل مقارنةً بالنموذج 2.

يرجى ملاحظة أن هناك دراسات إضافية متاحة. يمكن تحليل مجالات الاهتمام الخاصة بشكل أكبر باستخدام وحدة AFM أو وحدة ميكروسكوب متكاملة. تتراوح سرعات NANOVEA 3D Profilometer من 20 مم / ثانية إلى 1 م / ث للمختبر أو البحث لتلبية احتياجات الفحص عالي السرعة ؛ يمكن بناؤها باستخدام أحجام مخصصة أو سرعات أو إمكانيات مسح ضوئي أو امتثال للغرفة النظيفة من الفئة 1 أو ناقل فهرسة أو للتكامل المباشر أو عبر الإنترنت.

هل لديك تطبيق مماثل؟

الخواص الميكانيكية للهيدروجيل

الخصائص الميكانيكية للهيدروجيل

استخدام تحديد النانو

أُعدت بواسطة

دوانجي لي، دكتوراه وخورخي راميريز

مقدمة

يُعرف الهيدروجيل بامتصاصه الفائق للماء مما يسمح بتشابه قريب في المرونة مثل الأنسجة الطبيعية. هذا التشابه جعل الهيدروجيل خيارًا شائعًا ليس فقط في المواد الحيوية ، ولكن أيضًا في الإلكترونيات ، والبيئة ، وتطبيقات المستهلك الجيدة مثل العدسات اللاصقة. يتطلب كل تطبيق فريد خصائص ميكانيكية محددة للهيدروجيل.

أهمية تحديد النانو للهيدروجيل

تخلق الهلاميات المائية تحديات فريدة من نوعها في مجال المسافة النانوية مثل اختيار معلمات الاختبار وإعداد العينة. العديد من أنظمة nanoindentation لها قيود كبيرة لأنها لم يتم تصميمها في الأصل هذه المواد الناعمة. تستخدم بعض أنظمة nanoindentation مجموعة ملف / مغناطيس لتطبيق القوة على العينة. لا يوجد قياس فعلي للقوة ، مما يؤدي إلى تحميل غير دقيق وغير خطي عند الاختبار الناعم مواد. تحديد نقطة الاتصال أمر صعب للغاية مثل العمق هو المعلمة الوحيدة التي يتم قياسها بالفعل. يكاد يكون من المستحيل ملاحظة تغيير المنحدر في العمق مقابل الوقت مؤامرة خلال الفترة التي يقترب فيها طرف إندينتر من مادة هيدروجيل.

للتغلب على قيود هذه الأنظمة ، تم استخدام وحدة النانو الخاصة بـ نانوفيا اختبار ميكانيكي يقيس رد فعل القوة باستخدام خلية تحميل فردية لضمان دقة عالية على جميع أنواع المواد، الناعمة أو الصلبة. الإزاحة التي يتم التحكم فيها بيزو دقيقة للغاية وسريعة. وهذا يسمح بقياس لا مثيل له لخصائص اللزوجة المرنة من خلال القضاء على العديد من الافتراضات النظرية التي يجب أن تأخذها الأنظمة التي تحتوي على مجموعة ملف/مغناطيس ولا توجد ردود فعل للقوة في الاعتبار.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، فإن ملف نانوفيا يستخدم الفاحص الميكانيكي ، في وضع Nanoindentation ، لدراسة الصلابة ومعامل المرونة وزحف عينة هيدروجيل.

نانوفيا PB1000 اختبار ميكانيكي

شروط الاختبار

تم اختبار عينة هيدروجيل موضوعة على شريحة زجاجية بتقنية nanoindentation باستخدام a نانوفيا اختبار ميكانيكي. لهذه المادة الناعمة تم استخدام طرف كروي قطره 3 مم. زاد الحمل خطيًا من 0.06 إلى 10 ملي نيوتن خلال فترة التحميل. تم قياس الزحف بعد ذلك عن طريق تغيير عمق المسافة البادئة عند الحمل الأقصى البالغ 10 ملي نيوتن لمدة 70 ثانية.

سرعة الاقتراب: 100 ميكرومتر / دقيقة

تحميل الاتصال

0.06 ملي نيوتن

ماكس تحميل

10 ملي نيوتن

معدل التحميل

20 ملي نيوتن / دقيقة

زحف

70 ثانية

النتائج والمناقشة

يظهر تطور الحمل والعمق كدالة للوقت في فوجور 1. يمكن ملاحظة أنه في مؤامرة العمق مقابل الوقت، من الصعب جدًا تحديد نقطة تغيير المنحدر في بداية فترة التحميل ، والتي تعمل عادةً كمؤشر حيث يبدأ المؤشر في الاتصال بالمادة اللينة. ومع ذلك ، فإن مؤامرة الحمل مقابل الوقت يوضح السلوك الغريب للهيدروجيل تحت الحمل المطبق. عندما يبدأ الهيدروجيل في الاتصال بالكرة البادئة ، يسحب الهيدروجيل الكرة في الداخل بسبب التوتر السطحي ، والذي يميل إلى تقليل مساحة السطح. يؤدي هذا السلوك إلى الحمل المقاس السلبي في بداية مرحلة التحميل. يزداد الحمل تدريجياً مع غرق إندينتر في هيدروجيل ، ثم يتم التحكم فيه ليكون ثابتًا عند أقصى حمل يبلغ 10 مللي نيوتن لمدة 70 ثانية لدراسة سلوك الزحف للهيدروجيل.

شكل ١: تطور الحمل والعمق كدالة للوقت.

مؤامرة عمق الزحف مقابل الوقت يظهر في الشكل 2، و ال الحمل مقابل النزوح يظهر مؤامرة اختبار nanoindentation في الشكل 3. يمتلك الهيدروجيل في هذه الدراسة صلابة تبلغ 16.9 كيلو باسكال ومعامل يونج يبلغ 160.2 كيلو باسكال ، كما تم حسابه بناءً على منحنى إزاحة الحمل باستخدام طريقة أوليفر-فار.

الزحف هو عامل مهم لدراسة الخواص الميكانيكية للهيدروجيل. يضمن التحكم في ردود الفعل القريبة بين خلية الحمل بيزو وخلية الحمل فائقة الحساسية تحميلًا حقيقيًا ثابتًا أثناء وقت الزحف عند الحد الأقصى للحمل. كما هو موضح في الشكل 2، هيدروجيل ينخفض ~ 42 ميكرومتر نتيجة الزحف في 70 ثانية تحت الحمل الأقصى البالغ 10 ملي نيوتن المطبق بواسطة طرف الكرة 3 مم.

الشكل 2: الزحف بحمل أقصاه 10 ملي نيوتن لمدة 70 ثانية.

الشكل 3: مؤامرة الحمل مقابل الإزاحة للهيدروجيل.

خاتمة

في هذه الدراسة ، أظهرنا أن نانوفيا يوفر الفاحص الميكانيكي ، في وضع Nanoindentation ، قياسًا دقيقًا وقابلًا للتكرار للخواص الميكانيكية للهيدروجيل بما في ذلك الصلابة ومعامل يونغ والزحف. يضمن طرف الكرة الكبير 3 مم الاتصال المناسب بسطح الهيدروجيل. تسمح مرحلة العينة الآلية عالية الدقة بتحديد الموضع الدقيق للوجه المسطح لعينة الهيدروجيل أسفل طرف الكرة. أظهر الهيدروجيل في هذه الدراسة صلابة قدرها 16.9 كيلو باسكال ومعامل يونج 160.2 كيلو باسكال. عمق الزحف ~ 42 ميكرومتر تحت حمولة 10 ملي نيوتن لمدة 70 ثانية.

نانوفيا توفر الفاحصات الميكانيكية وحدات Nano و Micro متعددة الوظائف لا مثيل لها على منصة واحدة. تشتمل كلتا الوحدتين على جهاز اختبار الخدش ، واختبار الصلابة ، ووضع اختبار التآكل ، مما يوفر أوسع نطاق من الاختبارات وأكثرها سهولة في الاستخدام المتاح على جهاز واحد
نظام.

هل لديك تطبيق مماثل؟

اختبار ارتداء المكبس

اختبار تآكل المكبساستخدام نانوفيا تريبومتر

أُعدت بواسطة

فرانك ليو

ما هو اختبار تآكل المكبس؟

يقيّم اختبار تآكل المكبس الاحتكاك والتشحيم ومتانة المواد بين حواف المكبس وبطانات الأسطوانات في ظروف معملية خاضعة للرقابة. باستخدام تريبومتر, ، يمكن للمهندسين محاكاة الحركة الترددية الحقيقية وقياس معامل الاحتكاك ومعدل التآكل وتضاريس السطح ثلاثي الأبعاد بدقة. توفر هذه النتائج رؤى أساسية حول السلوك الترايبولوجي للطلاءات ومواد التشحيم والسبائك المستخدمة في مكابس المحركات، مما يساعد على تحسين الأداء وكفاءة استهلاك الوقود والموثوقية على المدى الطويل.

رسم تخطيطي لنظام أسطوانات الطاقة وواجهات بطانة المكبس-زيوت التشحيم-الاسطوانة.

💡 هل تريد قياس معدل التآكل والاحتكاك لعيناتك الخاصة؟ اطلب اختبارًا مخصصًا في علم الاحتكاك يتناسب مع تطبيقك.

أهمية اختبار تآكل المكبس في تطوير المحركات

زيت المحرك هو مادة تشحيم مصممة جيدًا لاستخدامها. بالإضافة إلى الزيت الأساسي ، يتم إضافة مواد مضافة مثل المنظفات والمشتتات ومحسن اللزوجة (VI) والعوامل المضادة للتآكل / المضادة للاحتكاك ومثبطات التآكل لتحسين أدائها. تؤثر هذه الإضافات على كيفية تصرف الزيت في ظل ظروف التشغيل المختلفة. يؤثر سلوك الزيت على واجهات PLC ويحدد ما إذا كان التآكل الكبير ناتجًا عن التلامس بين المعدن والمعدن أو حدوث تزييت هيدروديناميكي (تآكل ضئيل جدًا).

من الصعب فهم واجهات PLC دون عزل المنطقة عن المتغيرات الخارجية. من الأكثر عملية محاكاة الحدث بشروط تمثل تطبيقه الواقعي. ال نانوفيا يعتبر مقياس ضغط الهواء مثاليًا لهذا الغرض. مجهزة بأجهزة استشعار قوة متعددة ، ومستشعر عمق ، ووحدة تشحيم قطرة بقطرة ، ومرحلة تبادلية خطية ، نانوفيا T2000 قادر على محاكاة الأحداث التي تحدث داخل كتلة المحرك بشكل دقيق والحصول على بيانات قيمة لفهم واجهات P-L-C بشكل أفضل.

الوحدة السائلة على NANOVEA T2000 Tribometer

تعتبر الوحدة النمطية التي يتم عرضها بواسطة Drop-by-drop أمرًا بالغ الأهمية لهذه الدراسة. نظرًا لأن المكابس يمكن أن تتحرك بمعدل سريع جدًا (أعلى من 3000 دورة في الدقيقة) ، فمن الصعب إنشاء طبقة رقيقة من مادة التشحيم عن طريق غمر العينة. لعلاج هذه المشكلة ، يمكن لوحدة الإسقاط أن تطبق باستمرار كمية ثابتة من مواد التشحيم على سطح حافة المكبس.

يزيل استخدام مواد التشحيم الطازجة أيضًا القلق من ملوثات التآكل المنزاحة التي تؤثر على خصائص مادة التشحيم.

كيف تحاكي أجهزة قياس الاحتكاك
تآكل المكبس الحقيقي

سيتم في هذا التقرير دراسة واجهات التلامس بين تنورة المكبس وزيت التشحيم وبطانة الأسطوانة. سيتم تكرار واجهات التلامس هذه عن طريق إجراء حركة ترددية خطية. اختبار التآكل مع وحدة تزييت قطرة قطرة.

سيتم تطبيق زيت التشحيم في درجة حرارة الغرفة وظروف التسخين لمقارنة البداية الباردة وظروف التشغيل المثلى. ستتم ملاحظة COF ومعدل التآكل لفهم كيفية تصرف الواجهات بشكل أفضل في تطبيقات الحياة الواقعية.

نانوفيا T2000
ارتفاع ضغط ثلاثي الأبعاد

معلمات اختبار تآكل المكبس والإعداد

حمولة …………………………. 100 شمال

مدة الاختبار …………………………. 30 دقيقة

سرعة …………………………. 2000 دورة في الدقيقة

توسيع …………………………. 10 ملم

المسافة الكلية …………………………. 1200 م

طلاء التنورة …………………………. مولي الجرافيت

مادة PIN …………………………. سبائك الألومنيوم 5052

قطر PIN …………………………. 10 ملم

المزلق …………………………. زيت المحرك (10W-30)

تقريبا. معدل المد و الجزر …………………………. 60 مل / دقيقة

درجة حرارة …………………………. درجة حرارة الغرفة و 90 درجة مئوية

أهمية الواقع العملي لـ
اختبار ارتداء المكبس

يوفر اختبار تآكل المكبس باستخدام جهاز قياس الاحتكاك معلومات مهمة حول كيفية تأثير اختيار المواد واستراتيجيات التشحيم على موثوقية المحرك الفعلية. بدلاً من الاعتماد على اختبارات المحرك الكاملة المكلفة، يمكن للمختبرات تقييم الطلاء والزيوت وأسطح السبائك في ظل ظروف تحميل ميكانيكي ودرجة حرارة واقعية. NANOVEA’s قياس الملامح ثلاثي الأبعاد وتسمح وحدات علم الاحتكاك بتحديد دقيق لعمق التآكل واستقرار الاحتكاك، مما يساعد فرق البحث والتطوير على تحسين الأداء وتقليل دورات التطوير.

نتائج اختبار تآكل المكبس وتحليلها

في هذه التجربة، تم استخدام A5052 كمواد مضادة. في حين أن كتل المحركات عادة ما تكون مصنوعة من الألومنيوم المصبوب مثل A356، فإن A5052 لها خصائص ميكانيكية مشابهة لـ A356 في هذا الاختبار المحاكي [1].

في ظل ظروف الاختبار، لوحظ تآكل كبير على تنورة المكبس في درجة حرارة الغرفة مقارنة بدرجة حرارة 90 درجة مئوية. تشير الخدوش العميقة التي شوهدت على العينات إلى أن التلامس بين المادة الساكنة وتنورة المكبس يحدث بشكل متكرر طوال الاختبار. قد تمنع اللزوجة العالية في درجة حرارة الغرفة الزيت من ملء الفجوات تمامًا في الأسطح البينية وتؤدي إلى تلامس المعدن مع المعدن. عند درجة حرارة أعلى، يصبح الزيت أقل لزوجة ويتمكن من التدفق بين الدبوس والمكبس. ونتيجة لذلك، لوحظ تآكل أقل بشكل ملحوظ عند درجة حرارة أعلى. يوضح الشكل 5 أن أحد جانبي علامة التآكل تآكل بشكل أقل بكثير من الجانب الآخر. ويرجع ذلك على الأرجح إلى موقع خروج الزيت. كانت سماكة طبقة زيت التشحيم أكثر سمكًا على أحد الجانبين مقارنة بالجانب الآخر، مما تسبب في تآكل غير متساوٍ.

[1] “الألومنيوم 5052 مقابل الألومنيوم 356.0”. MakeItFrom.com، makeitfrom.com/compare/5052-O-Aluminum/A356.0-SG70B-A13560-Cast-Aluminum

يمكن تقسيم COF لاختبارات الترايبولوجي الخطية إلى تمريرة عالية ومنخفضة. يشير التمرير العالي إلى العينة التي تتحرك في الاتجاه الأمامي أو الإيجابي ويشير التمرير المنخفض إلى تحرك العينة في الاتجاه المعاكس أو السلبي. لوحظ أن متوسط COF لزيت RT أقل من 0.1 لكلا الاتجاهين. كان متوسط COF بين التمريرات 0.072 و 0.080. تم العثور على متوسط COF لزيت 90 درجة مئوية مختلفًا بين التمريرات. لوحظ متوسط قيم COF من 0.167 و 0.09. يعطي الاختلاف في COF دليلًا إضافيًا على أن الزيت كان قادرًا فقط على تبليل جانب واحد من الدبوس بشكل صحيح. تم الحصول على نسبة عالية من COF عندما تم تشكيل فيلم سميك بين الدبوس وتنورة المكبس بسبب حدوث تزييت هيدروديناميكي. لوحظ انخفاض COF في الاتجاه الآخر عند حدوث تزييت مختلط. لمزيد من المعلومات حول التزييت الهيدروديناميكي والتشحيم المختلط ، يرجى زيارة ملاحظة التطبيق الخاصة بنا على منحنيات Stribeck.

الجدول 1: النتائج من اختبار التآكل المشحم على المكابس.

شكل ١: الرسوم البيانية COF لاختبار تآكل الزيت في درجة حرارة الغرفة. A الخام B تمرير مرتفع C منخفض.

الشكل 2: الرسوم البيانية COF لـ 90 درجة مئوية اختبار زيت التآكل A الخام الجانبي B تمرير مرتفع C منخفض.

الشكل 3: صورة بصرية لندبة التآكل من اختبار تآكل زيت المحرك RT.

الشكل 4: حجم تحليل ثقب ندبة التآكل من اختبار تآكل زيت المحرك RT.

الشكل 5: فحص قياس ملامح ندبات التآكل من اختبار تآكل زيت المحرك RT.

الشكل 6: صورة بصرية لندبة التآكل من اختبار تآكل زيت المحرك عند 90 درجة مئوية

الشكل 7: حجم تحليل ثقب ندبة التآكل من اختبار تآكل زيت المحرك عند 90 درجة مئوية.

الشكل 8: فحص قياس ملامح ندبة التآكل من اختبار تآكل زيت المحرك عند 90 درجة مئوية.

الخلاصة: تقييم تآكل المحرك باستخدام مقياس الاحتكاك NANOVEA

أجريت اختبارات تآكل ترددية خطية مشحمة على مكبس لمحاكاة الأحداث التي تحدث في محرك تشغيلي حقيقي. تعتبر واجهات التلامس بين تنورة المكبس وزيت التشحيم وبطانة الأسطوانة حاسمة بالنسبة لعمليات المحرك. سماكة زيت التشحيم عند واجهة التلامس مسؤولة عن فقدان الطاقة بسبب الاحتكاك أو التآكل بين تنورة المكبس وبطانة الأسطوانة. لتحسين أداء المحرك، يجب أن تكون سماكة الطبقة رقيقة قدر الإمكان دون السماح بملامسة حافة المكبس وبطانة الأسطوانة. لكن التحدي يكمن في كيفية تأثير التغيرات في درجة الحرارة والسرعة والقوة على واجهات P-L-C.

بفضل نطاقه الواسع من الأحمال (حتى 2000 نيوتن) والسرعات (حتى 15000 دورة في الدقيقة)، يمكن لمقياس الاحتكاك NANOVEA T2000 محاكاة الظروف المختلفة التي يمكن أن تحدث في المحرك. تشمل الدراسات المستقبلية المحتملة حول هذا الموضوع كيفية تصرف واجهات P-L-C تحت أحمال ثابتة مختلفة، وأحمال متذبذبة، ودرجات حرارة مختلفة لزيوت التشحيم، وسرعات مختلفة، وطرق مختلفة لتطبيق زيوت التشحيم. يمكن ضبط هذه المعلمات بسهولة باستخدام مقياس الاحتكاك NANOVEA T2000 للحصول على فهم كامل لآليات واجهات التنورة المكبسية-زيت التشحيم-بطانة الأسطوانة.

ℹ️ هل أنت مهتم باختبار وسادات الفرامل؟ تعرف على المزيد حول منتجاتنا المخصصة جهاز اختبار احتكاك المكابح للوسادات والبطانات والبحث والتطوير في مجال السيارات.

هل لديك تطبيق مماثل؟

طبوغرافيا السطح العضوي باستخدام مقياس الملامح المحمول ثلاثي الأبعاد

طبوغرافيا الأسطح العضوية

استخدام جهاز قياس ثلاثي الأبعاد محمول

أُعدت بواسطة

كرايج للتنزه

مقدمة

أصبحت الطبيعة مصدر إلهام حيوي لتطوير بنية السطح المحسنة. أدى فهم الهياكل السطحية الموجودة في الطبيعة إلى دراسات الالتصاق بناءً على أقدام الوزغة ، ودراسات المقاومة المستندة إلى دراسات التغير النسيجي وخيار البحر المستندة إلى الأوراق ، من بين العديد من الدراسات الأخرى. تحتوي هذه الأسطح على عدد من التطبيقات المحتملة من الطب الحيوي إلى الملابس والسيارات. لكي تنجح أي من هذه الاختراقات السطحية ، يجب تطوير تقنيات التصنيع بحيث يمكن محاكاة خصائص السطح وإعادة إنتاجها. هذه هي العملية التي ستتطلب التحديد والتحكم.

أهمية ملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد المحمول غير المتصل للأسطح العضوية

باستخدام تقنية الضوء اللوني، فإن جهاز NANOVEA Jr25 المحمول ملف التعريف البصري يتمتع بقدرة فائقة على قياس أي مادة تقريبًا. يتضمن ذلك الزوايا الفريدة والحادة والأسطح العاكسة والممتصة الموجودة ضمن مجموعة واسعة من خصائص الأسطح الطبيعية. توفر قياسات عدم الاتصال ثلاثية الأبعاد صورة ثلاثية الأبعاد كاملة لإعطاء فهم أكثر اكتمالاً لميزات السطح. وبدون القدرات ثلاثية الأبعاد، فإن تحديد أسطح الطبيعة سيعتمد فقط على المعلومات ثنائية الأبعاد أو التصوير المجهري، الذي لا يوفر معلومات كافية لتقليد السطح الذي تمت دراسته بشكل صحيح. إن فهم النطاق الكامل لخصائص السطح بما في ذلك الملمس والشكل والأبعاد، من بين أشياء أخرى كثيرة، سيكون أمرًا بالغ الأهمية لنجاح التصنيع.

إن القدرة على الحصول بسهولة على نتائج ذات جودة معملية في هذا المجال تفتح الباب لفرص بحثية جديدة.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، فإن ملف نانوفيا يستخدم Jr25 لقياس سطح الورقة. توجد قائمة لا حصر لها من معلمات السطح التي يمكن حسابها تلقائيًا بعد المسح السطحي ثلاثي الأبعاد.

هنا سنراجع السطح ثلاثي الأبعاد ونختار
مجالات الاهتمام لمزيد من التحليل ، بما في ذلك
تحديد وفحص خشونة السطح والقنوات والتضاريس

نانوفيا

جي آر 25

شروط الاختبار

عمق المستقبل

متوسط كثافة الأخاديد: 16.471 سم / سم 2
متوسط عمق الأخاديد: 97.428 ميكرومتر
أقصى عمق: 359.769 ميكرومتر

خاتمة

في هذا التطبيق ، أظهرنا كيف أن ملف نانوفيا يمكن لملف التعريف البصري ثلاثي الأبعاد المحمول Jr25 أن يميز بدقة كلا من الطبوغرافيا وتفاصيل مقياس النانومتر لسطح الورقة في الحقل. من خلال قياسات السطح ثلاثية الأبعاد هذه ، يمكن تحديد مجالات الاهتمام بسرعة ثم تحليلها بقائمة من الدراسات التي لا نهاية لها (الأبعاد ، ملمس النهاية الخشنة ، تضاريس شكل الشكل ، تسطيح صفحة الالتواء ، مستوية الحجم ، منطقة الحجم ، ارتفاع الخطوة و اخرين). يمكن اختيار المقطع العرضي ثنائي الأبعاد بسهولة لتحليل مزيد من التفاصيل. باستخدام هذه المعلومات ، يمكن فحص الأسطح العضوية على نطاق واسع باستخدام مجموعة كاملة من موارد قياس السطح. كان من الممكن إجراء مزيد من التحليل لمجالات الاهتمام الخاصة باستخدام وحدة AFM المدمجة على نماذج سطح الطاولة.

نانوفيا تقدم أيضًا أجهزة قياس الملامح المحمولة عالية السرعة للبحث الميداني ومجموعة واسعة من الأنظمة القائمة على المعامل ، فضلاً عن توفير خدمات المختبرات.

هل لديك تطبيق مماثل؟

خصائص التصاق طلاء الذهب على الركيزة البلورية الكوارتز

خصائص التصاق طلاء الذهب

على الركيزة الكريستال الكوارتز

أُعدت بواسطة

دوانجي لي، دكتوراه

مقدمة

ميزان الكوارتز البلوري الدقيق (QCM) هو مستشعر كتلة حساس للغاية قادر على إجراء قياسات دقيقة للكتلة الصغيرة في نطاق النانوجرام. يقيس QCM تغير الكتلة على السطح من خلال اكتشاف الاختلافات في تردد الرنين لبلورة الكوارتز مع قطبين كهربائيين مثبتين على كل جانب من جوانب اللوحة. إن قدرة قياس الوزن الصغير للغاية تجعله مكونًا رئيسيًا في مجموعة متنوعة من الأدوات البحثية والصناعية لاكتشاف ومراقبة تباين الكتلة والامتصاص والكثافة والتآكل ، إلخ.

أهمية اختبار الخدش لـ QCM

كجهاز دقيق للغاية ، يقيس QCM تغير الكتلة إلى 0.1 نانوجرام. سيتم الكشف عن أي خسارة في الكتلة أو تشويه للأقطاب الكهربائية الموجودة على لوحة الكوارتز بواسطة بلورة الكوارتز وتسبب أخطاء قياس كبيرة. نتيجة لذلك ، تلعب الجودة الجوهرية لطلاء القطب وسلامة السطح البيني لنظام الطلاء / الركيزة دورًا أساسيًا في إجراء قياس كتلة دقيق وقابل للتكرار. اختبار الخدش الدقيق هو قياس مقارن يستخدم على نطاق واسع لتقييم التماسك النسبي أو خصائص الالتصاق للطلاء بناءً على مقارنة الأحمال الحرجة التي تظهر عندها حالات الفشل. إنها أداة ممتازة لمراقبة الجودة الموثوقة للـ QCMs.

هدف القياس

في هذا التطبيق ، فإن ملف نانوفيا اختبار ميكانيكي، في وضع Micro Scratch، يُستخدم لتقييم قوة التماسك والالتصاق لطلاء الذهب على ركيزة الكوارتز لعينة QCM. ونود أن نعرض قدرة نانوفيا جهاز اختبار ميكانيكي في إجراء اختبارات الخدش الدقيقة على عينة دقيقة بدقة عالية وقابلية التكرار.

نانوفيا

PB1000

شروط الاختبار

ال نانوفيا تم استخدام جهاز اختبار ميكانيكي PB1000 لإجراء اختبارات الخدش الدقيقة على عينة QCM باستخدام معلمات الاختبار الملخصة أدناه. تم إجراء ثلاث خدوش لضمان إمكانية تكرار النتائج.

نوع التحميل: تدريجي

التحميل الابتدائي

0.01 شمال

التحميل النهائي

٣٠ نيوتن

أَجواء: الهواء 24 درجة مئوية

سرعة انزلاق

2 مم / دقيقة

مسافة انزلاق

2 مم

النتائج والمناقشة

يتم عرض مسار الخدش الصغير الكامل على عينة QCM في شكل 1. يتم عرض سلوكيات الفشل عند الأحمال الحرجة المختلفة في الشكل 2، حيث الحمل الحرج ، L.C1 يُعرَّف بأنه الحمل الذي تظهر عنده أول علامة على فشل المادة اللاصقة في مسار الخدش ، L.C2 هو الحمل الذي تحدث بعده أعطال متكررة في المادة اللاصقة ، و L.ج 3 هو الحمل الذي يتم عنده إزالة الطلاء تمامًا من الركيزة. يمكن ملاحظة أن القليل من التقطيع يحدث في L.C1 من 11.15 شمالا ، أول علامة على فشل الطلاء.

مع استمرار زيادة الحمل العادي أثناء اختبار الخدش الدقيق ، تحدث حالات فشل متكررة في المادة اللاصقة بعد L.C2 من 16.29 N. عندما Lج 3 عند الوصول إلى 19.09 N ، ينفصل الغلاف تمامًا عن طبقة الكوارتز التحتية. يمكن استخدام مثل هذه الأحمال الحرجة للمقارنة الكمية لقوة التماسك والالتصاق للطلاء واختيار أفضل مرشح للتطبيقات المستهدفة.

شكل ١: مسار خدش دقيق كامل على عينة QCM.

الشكل 2: مسار خدش دقيق بأحمال حرجة مختلفة.

الشكل 3 يرسم تطور معامل الاحتكاك والعمق اللذين قد يوفران مزيدًا من التبصر في تطور حالات فشل الطلاء أثناء اختبار الخدش الصغير.

الشكل 3: تطور COF والعمق أثناء اختبار الخدش الدقيق.

خاتمة

في هذه الدراسة ، أظهرنا أن نانوفيا يقوم الفاحص الميكانيكي بإجراء اختبارات خدش دقيقة وموثوقة على عينة QCM. من خلال تطبيق الأحمال المتزايدة الخطية بطريقة مسيطر عليها ومراقبتها عن كثب ، يسمح قياس الخدش للمستخدمين بتحديد الحمل الحرج الذي يحدث عنده فشل نموذجي للطلاء اللاصق والتماسك. إنه يوفر أداة ممتازة للتقييم الكمي ومقارنة الجودة الجوهرية للطلاء والتكامل البيني لنظام الطلاء / الركيزة لـ QCM.

وحدات Nano أو Micro أو Macro الخاصة بـ نانوفيا تشتمل جميع أجهزة الاختبار الميكانيكية 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. نانوفياالنطاق الذي لا مثيل له هو الحل المثالي لتحديد النطاق الكامل للخواص الميكانيكية للطلاء الرقيق أو السميك ، واللين أو الصلب ، والأغشية والركائز ، بما في ذلك الصلابة ، ومعامل يونغ ، ومتانة الكسر ، والالتصاق ، ومقاومة التآكل وغيرها الكثير.

بالإضافة إلى ذلك ، يتوفر ملف تعريف اختياري ثلاثي الأبعاد غير متصل ووحدة AFM للتصوير ثلاثي الأبعاد عالي الدقة للمسافات البادئة والخدش والتآكل بالإضافة إلى قياسات السطح الأخرى ، مثل الخشونة والانحناء.

هل لديك تطبيق مماثل؟

صفحة 3 من 23< سابق 1 234 5 6 7 التالي >آخر "

منتجات

بروفایلومتر

PS50 - مدمج متقدم - مدمج متقدم

JR25 - مدمج محمول مدمج

JR100 - محمول محمول عالي السرعة

ST400 - قياسي معياري معياري ST400

ST500 - مساحة كبيرة معيارية ST500 - مساحة كبيرة معيارية

AFM Pro - المدى الموسع

مراقبة الجودة داخل الخط - الخشونة والملمس واللمسات النهائية

أجهزة اختبار النانو واختبار الخدوش

CB500 - مدمج متقدم - مدمج متقدم

PB1000 - المنصة الكبيرة المتقدمة PB1000

أنظمة الفراغ

ترايبومتر

T50 - منضدة الوزن الحر T50

T200 - مدمج هوائي مدمج

T2000 - هوائي عالي التحميل

T2000 MAX - High Torque Friction Tester

CR-8R - سُمك طلاء التكسير الكروي CR-8R - سماكة طلاء التكسير الكروي

أنظمة الفراغ

خدمات المختبر

تحليل بروفيلوميتري عدم الاتصال

المسافة البادئة واختبار الخدش

اختبار الاحتكاك والتآكل

طوبولوجيا السطح والتحليل الكيميائي

حلول الاختبار

قياس الملامح

الخشونة والانتهاء

الهندسة والشكل

التسطيح والانفتال

الحجم والمساحة

ارتفاع الخطوة والسماكة

الملمس والحبوب

الاختبار الميكانيكي

المسافة البادئة | صلابة ومرونة

المسافة البادئة | الإجهاد مقابل الإجهاد

المسافة البادئة | الزحف والاسترخاء

المسافة البادئة | الخسارة والتخزين

المسافة البادئة | كسر صلابة

المسافة البادئة | قوة الغلة والتعب

درجة حرارة عالية

رطوبة

مكنسة

خدش | فشل لاصق

خدش | فشل متماسك

خدش | صلابة الخدش

خدش | ارتداء متعدد التمريرات

الاحتكاك | معامل الاحتكاك

درجة حرارة منخفضة

سائل

اختبار ترايبولوجي

خطي

التناوب

بلوك على الحلبة

رنين على الطوق

اختبار الخدش

اختبار احتكاك المكابح

درجة حرارة عالية

درجة حرارة منخفضة

تآكل

سائل

الرطوبة والغازات الخاملة

مكنسة

التطبيقات

حسب الصناعة

التكنولوجيا الحيوية والحيوية

مواد بناء

منتجات المستهلك

أجهزة طبية

تصنيع وتصنيع المعادن

النفط والمناجم

بصريات

طلاء الدهان

الأدوية

أشباه الموصلات والالكترونيات

المنسوجات والجلود والورق

الأدوات والآلات

النقل البري

الفضاء والطيران

الجيش والدفاع