AR 
EN 
ES 
DE 
FR 
IT 
ZH 
JA 
PT 
TR 
KO 
PL المحفوظات الشهرية: السنة المالية
الأبعاد والتشطيب السطحي للأنابيب البوليمرية
أهمية التحليل البعدي والسطحي للأنابيب البوليمرية
تُستخدم الأنابيب المصنوعة من المواد البوليمرية بشكل شائع في العديد من الصناعات التي تتراوح بين السيارات والطبية والكهربائية والعديد من الفئات الأخرى. تمت في هذه الدراسة دراسة القسطرة الطبية المصنوعة من مواد بوليمرية مختلفة باستخدام النانوفيا مقياس عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد لقياس خشونة السطح والتشكل والأبعاد. خشونة السطح أمر بالغ الأهمية للقسطرة حيث يمكن ربط العديد من مشاكل القسطرة ، بما في ذلك العدوى والصدمات الجسدية والالتهاب بسطح القسطرة. يمكن أيضًا دراسة الخواص الميكانيكية ، مثل معامل الاحتكاك ، من خلال ملاحظة خصائص السطح. يمكن الحصول على هذه البيانات القابلة للقياس الكمي لضمان إمكانية استخدام القسطرة في التطبيقات الطبية.
مقارنة بالمجهر البصري والمجهر الإلكتروني ، يُفضل قياس الأبعاد غير الملامسة ثلاثي الأبعاد باستخدام الزيغ المحوري بشكل كبير لتوصيف أسطح القسطرة نظرًا لقدرتها على قياس الزوايا / الانحناء ، والقدرة على قياس أسطح المواد على الرغم من الشفافية أو الانعكاسية ، والحد الأدنى من إعداد العينة ، وعدم الطبيعة الغازية. على عكس الفحص المجهري البصري التقليدي ، يمكن الحصول على ارتفاع السطح واستخدامه في التحليل الحسابي ؛ على سبيل المثال ، إيجاد الأبعاد وإزالة الشكل لإيجاد خشونة السطح. إن وجود القليل من التحضير للعينة ، على عكس الفحص المجهري الإلكتروني ، وطبيعة عدم الاتصال يسمح أيضًا بجمع البيانات بسرعة دون الخوف من التلوث والخطأ في تحضير العينة.
هدف القياس
في هذا التطبيق ، يتم استخدام Nanovea 3D Non-Contact Profilometer لمسح سطح اثنين من القسطرة: أحدهما مصنوع من TPE (المطاط الصناعي الحراري) والآخر مصنوع من PVC (كلوريد البولي فينيل). سيتم الحصول على ومقارنة معلمات التشكل والأبعاد الشعاعية وارتفاع القسطرتين.
النتائج والمناقشة
3D السطح
على الرغم من الانحناء على الأنابيب البوليمرية ، يمكن لمقياس التشكيل الجانبي عدم التلامس Nanovea 3D مسح سطح القسطرة. من الفحص الذي تم إجراؤه ، يمكن الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد للفحص البصري السريع والمباشر للسطح.
2D الأبعاد التحليل
تم الحصول على البعد الشعاعي الخارجي عن طريق استخراج ملف تعريف من المسح الأصلي وتركيب قوس في الملف الشخصي. يوضح هذا قدرة مقياس ملف تعريف عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد في إجراء تحليل سريع للأبعاد لتطبيقات مراقبة الجودة. يمكن بسهولة الحصول على ملفات تعريف متعددة بطول القسطرة أيضًا.
خشونة تحليل السطح
تم الحصول على البعد الشعاعي الخارجي عن طريق استخراج ملف تعريف من المسح الأصلي وتركيب قوس في الملف الشخصي. يوضح هذا قدرة مقياس ملف تعريف عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد في إجراء تحليل سريع للأبعاد لتطبيقات مراقبة الجودة. يمكن بسهولة الحصول على ملفات تعريف متعددة بطول القسطرة أيضًا.
خاتمة
في هذا التطبيق ، أظهرنا كيف يمكن استخدام مقياس التشكيل الجانبي عدم التلامس Nanovea 3D لتوصيف الأنابيب البوليمرية. على وجه التحديد ، تم الحصول على قياس السطح والأبعاد الشعاعية وخشونة السطح للقسطرة الطبية. نصف القطر الخارجي لقسطرة TPE كان 2.40 مم بينما القسطرة البلاستيكية 1.27 مم. تم العثور على سطح القسطرة TPE ليكون أكثر خشونة من القسطرة البلاستيكية. كان Sa لـ TPE 0.9740 ميكرومتر مقارنة بـ 0.1791 ميكرومتر من PVC. أثناء استخدام القسطرة الطبية لهذا التطبيق ، يمكن أيضًا تطبيق قياس الأبعاد غير الملامس ثلاثي الأبعاد على مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأسطح. لا تقتصر البيانات والحسابات التي يمكن الحصول عليها على ما هو معروض.
الآن ، لنتحدث عن طلبك
تقييم صلابة الأسنان باستخدام Nanoindentation
أهمية الإسناد النانوي للمواد الحيوية
مع العديد من الاختبارات الميكانيكية التقليدية (الصلابة ، والالتصاق ، والضغط ، والثقب ، وقوة الخضوع ، وما إلى ذلك) ، تتطلب بيئات مراقبة الجودة اليوم مع المواد الحساسة المتقدمة ، من المواد الهلامية إلى المواد الهشة ، دقة أكبر وتحكمًا في الموثوقية. فشلت الأجهزة الميكانيكية التقليدية في توفير التحكم الدقيق في الحمل والقرار المطلوب ؛ مصممة لاستخدامها في المواد السائبة. نظرًا لأن حجم المواد التي يتم اختبارها أصبح ذا أهمية أكبر ، فقد تم تطوير nanoindentation قدمت طريقة موثوقة للحصول على المعلومات الميكانيكية الأساسية على الأسطح الأصغر مثل البحث الذي يتم إجراؤه باستخدام المواد الحيوية. تتطلب التحديات المرتبطة بالمواد الحيوية تطوير اختبار ميكانيكي قادر على التحكم الدقيق في الحمل على المواد شديدة الليونة والهشة. أيضًا ، هناك حاجة إلى أدوات متعددة لإجراء العديد من الاختبارات الميكانيكية التي يمكن إجراؤها الآن على نظام واحد. يوفر Nanoindentation نطاقًا واسعًا من القياس بدقة دقيقة عند الأحمال التي يتم التحكم فيها بالنانو للتطبيقات الحساسة.
هدف القياس
في هذا التطبيق ، فإن Nanovea اختبار ميكانيكي، في وضع Nanoindentation، يتم استخدامه لدراسة صلابة ومعامل المرونة في العاج، والتسوس، ولب الأسنان. الجانب الأكثر أهمية في اختبار Nanoindentation هو تأمين العينة، هنا أخذنا سنًا مقطعًا ومثبتًا بالإيبوكسي تاركين المناطق الثلاثة محل الاهتمام مكشوفة للاختبار.
النتائج والمناقشة
يتضمن هذا القسم جدولًا ملخصًا يقارن النتائج الرقمية الرئيسية للعينات المختلفة ، متبوعة بقوائم النتائج الكاملة ، بما في ذلك كل مسافة بادئة يتم إجراؤها ، مصحوبة بصور ميكروية للمسافة البادئة ، عند توفرها. تعرض هذه النتائج الكاملة القيم المقاسة لمعامل الصلابة ومعامل يونغ مثل عمق الاختراق بمتوسطاتها وانحرافاتها المعيارية. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الاختلاف الكبير في النتائج يمكن أن يحدث في حالة أن خشونة السطح في نفس نطاق حجم المسافة البادئة.
جدول ملخص للنتائج الرقمية الرئيسية:
خاتمة
في الختام ، لقد أوضحنا كيف أن جهاز اختبار Nanovea الميكانيكي ، في وضع Nanoindentation ، يوفر قياسًا دقيقًا للخصائص الميكانيكية للسن. يمكن استخدام البيانات في تطوير حشوات تتوافق بشكل أفضل مع الخصائص الميكانيكية للأسنان الحقيقية. تتيح قدرة تحديد المواقع لجهاز الفحص الميكانيكي Nanovea رسم خرائط كاملة لصلابة الأسنان عبر المناطق المختلفة.
باستخدام نفس النظام ، من الممكن اختبار صلابة كسر مادة الأسنان عند الأحمال العالية التي تصل إلى 200 نيوتن. يمكن استخدام اختبار تحميل متعدد الدورات على المزيد من المواد المسامية لتقييم المستوى المتبقي من المرونة. يمكن أن يعطي استخدام طرف ماسي أسطواني مسطح معلومات عن قوة الخضوع في كل منطقة. بالإضافة إلى ذلك ، باستخدام التحليل الميكانيكي الديناميكي DMA ، يمكن تقييم خصائص المرونة اللزجة بما في ذلك معاملات الفقد والتخزين.
تعتبر وحدة Nanovea nano مثالية لهذه الاختبارات لأنها تستخدم استجابة ملاحظات فريدة للتحكم بدقة في الحمل المطبق. لهذا السبب ، يمكن أيضًا استخدام وحدة النانو لإجراء اختبار دقيق للخدش. تضيف دراسة مقاومة الخدش والتآكل لمواد الأسنان ومواد الحشو إلى الفائدة الإجمالية للفاحص الميكانيكي. سيسمح استخدام طرف حاد بحجم 2 ميكرون للمقارنة الكمية للتشوه على مواد الحشو بالتنبؤ بشكل أفضل بالسلوك في التطبيقات الحقيقية. يعد التآكل متعدد التمريرات أو اختبار التآكل الدوراني المباشر أيضًا من الاختبارات الشائعة التي توفر معلومات مهمة عن الصلاحية طويلة المدى.
الآن ، لنتحدث عن طلبك
تقييم الاحتكاك بسرعات منخفضة للغاية
أهمية تقييم الاحتكاك عند السرعات المنخفضة
الاحتكاك هو القوة التي تقاوم الحركة النسبية للأسطح الصلبة التي تنزلق ضد بعضها البعض. عندما تحدث الحركة النسبية لهذين السطحين المتصلين ، فإن الاحتكاك في الواجهة يحول الطاقة الحركية إلى حرارة. يمكن أن تؤدي هذه العملية أيضًا إلى تآكل المادة وبالتالي تدهور أداء الأجزاء المستخدمة.
مع نسبة التمدد الكبيرة ، والمرونة العالية ، بالإضافة إلى خصائص مقاومة الماء ومقاومة التآكل ، يتم تطبيق المطاط على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات والمنتجات التي يلعب فيها الاحتكاك دورًا مهمًا ، مثل إطارات السيارات وشفرات مساحات الزجاج الأمامي. نعال الأحذية وغيرها الكثير. اعتمادًا على طبيعة ومتطلبات هذه التطبيقات ، يكون الاحتكاك المرتفع أو المنخفض مع المواد المختلفة مطلوبًا. نتيجة لذلك ، يصبح القياس المتحكم به والموثوق لاحتكاك المطاط ضد الأسطح المختلفة أمرًا بالغ الأهمية.
هدف القياس
يتم قياس معامل الاحتكاك (COF) للمطاط مع المواد المختلفة بطريقة محكمة ومراقبه باستخدام جهاز Nanovea ثلاثي الأبعاد. في هذه الدراسة، نود أن نعرض قدرة Nanovea Tribometer على قياس ثاني أكسيد الكربون لمواد مختلفة بسرعات منخفضة للغاية.
النتائج والمناقشة
تم تقييم معامل الاحتكاك (COF) للكرات المطاطية (قطر 6 مم ، مطحنة المطاط) على ثلاث مواد (الفولاذ المقاوم للصدأ SS 316 ، Cu 110 وأكريليك اختياري) بواسطة Nanovea Tribometer. تم صقل العينات المعدنية المختبرة ميكانيكيًا حتى تشطيب سطح يشبه المرآة قبل القياس. أدى التشوه الطفيف للكرة المطاطية تحت الحمل الطبيعي المطبق إلى حدوث تلامس للمنطقة ، مما يساعد أيضًا على تقليل تأثير عدم تجانس أو عدم تجانس سطح العينة على قياسات COF. تم تلخيص معلمات الاختبار في الجدول 1.
يظهر الشكل COF للكرة المطاطية ضد مواد مختلفة بأربع سرعات مختلفة. 2 ، ومتوسط COFs المحسوب تلقائيًا بواسطة البرنامج يتم تلخيصه ومقارنته في الشكل 3. ومن المثير للاهتمام أن العينات المعدنية (SS 316 و Cu 110) تظهر زيادة كبيرة في COFs حيث تزداد سرعة الدوران من قيمة منخفضة جدًا تبلغ 0.01 دورة في الدقيقة إلى 5 rpm - تزداد قيمة COF للزوج المطاطي / SS 316 من 0.29 إلى 0.8 ، ومن 0.65 إلى 1.1 للزوج المطاطي / Cu 110. هذه النتيجة تتفق مع النتائج الواردة من العديد من المختبرات. على النحو الذي اقترحه Grosch4 يتم تحديد احتكاك المطاط بشكل أساسي من خلال آليتين: (1) الالتصاق بين المطاط والمواد الأخرى ، و (2) فقدان الطاقة بسبب تشوه المطاط الناجم عن قسوة السطح. شالماش5 لوحظ وجود موجات من انفصال المطاط عن مادة العداد عبر الواجهة بين الكرات المطاطية الناعمة والسطح الصلب. يمكن أن تفسر قوة تقشير المطاط من سطح الركيزة ومعدل موجات الانفصال الاختلاف في الاحتكاك بسرعات مختلفة أثناء الاختبار.
في المقارنة ، يعرض الزوجان المطاطي / الأكريليكي نسبة عالية من COF بسرعات دوران مختلفة. تزيد قيمة COF قليلاً من ~ 1.02 إلى ~ 1.09 مع زيادة سرعة الدوران من 0.01 دورة في الدقيقة إلى 5 دورة في الدقيقة. من المحتمل أن يُعزى هذا المستوى المرتفع من COF إلى الترابط الكيميائي المحلي الأقوى عند وجه التلامس المتكون أثناء الاختبارات.
خاتمة
في هذه الدراسة ، أظهرنا أنه عند السرعات المنخفضة للغاية ، يُظهر المطاط سلوكًا احتكاكًا غريبًا - يزداد احتكاكه مع سطح صلب مع زيادة سرعة الحركة النسبية. يظهر المطاط احتكاكًا مختلفًا عندما ينزلق على مواد مختلفة. يمكن لمقياس Nanovea Tribometer تقييم الخصائص الاحتكاكية للمواد بطريقة خاضعة للرقابة والمراقبة بسرعات مختلفة ، مما يسمح للمستخدمين بتحسين الفهم الأساسي لآلية احتكاك المواد واختيار أفضل زوج من المواد لتطبيقات الهندسة الترايبولوجية المستهدفة.
يوفر Nanovea Tribometer اختبارات تآكل واحتكاك دقيقة وقابلة 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. إنه قادر على التحكم في مرحلة الدوران بسرعات منخفضة للغاية تصل إلى 0.01 دورة في الدقيقة ومراقبة تطور الاحتكاك في الموقع. تعد مجموعة Nanovea التي لا مثيل لها حلاً مثاليًا لتحديد النطاق الكامل للخصائص الترايبولوجية للطلاءات والأغشية والركائز الرقيقة أو السميكة أو الناعمة أو الصلبة.
