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AR Categoría: Pruebas de laboratorio
Desgaste por abrasión de textiles mediante tribómetro
La medición de la resistencia a la abrasión de los tejidos textiles es muy complicada. Son muchos los factores que influyen durante la prueba, entre ellos las propiedades mecánicas de las fibras, la estructura de los hilos y el tejido de las telas. Esto puede dar lugar a una mala reproducibilidad de los resultados de las pruebas y dificultar la comparación de los valores comunicados por diferentes laboratorios. El rendimiento de los tejidos frente al desgaste es fundamental para los fabricantes, distribuidores y minoristas de la cadena de producción textil. Un control adecuado, cuantificable y reproducible Tribómetro La medición de la resistencia al desgaste es fundamental para garantizar un control de calidad confiable en la producción de tejidos.
Medición de la fricción del recubrimiento autolimpiante para vidrio
El recubrimiento de vidrio autolimpiante posee una baja energía superficial que repele tanto el agua como los aceites. Este recubrimiento crea una superficie de vidrio fácil de limpiar y antiadherente que la protege contra la suciedad, el polvo y las manchas. El recubrimiento fácil de limpiar reduce considerablemente el consumo de agua y energía en la limpieza del vidrio. No requiere detergentes químicos agresivos y tóxicos, lo que lo convierte en una opción ecológica para una amplia variedad de aplicaciones residenciales y comerciales, como espejos, vidrios de ducha, ventanas y parabrisas.
Medición de la fricción del recubrimiento autolimpiante para vidrio
Medición cíclica de tensión-deformación por nanoindentación
Medición cíclica de tensión-deformación por nanoindentación
Más información
Importancia de la nanoindentación
Mediciones continuas de rigidez (CSM) obtenidas mediante nanoindentación revela la relación tensión-deformación de los materiales con métodos mínimamente invasivos. A diferencia de los métodos tradicionales de ensayo de tracción, la nanoindentación proporciona datos de tensión-deformación a escala nanométrica sin necesidad de utilizar instrumentos de gran tamaño. La curva tensión-deformación proporciona información crucial sobre el umbral entre el comportamiento elástico y el plástico a medida que la muestra se somete a cargas cada vez mayores. CSM ofrece la posibilidad de determinar el límite elástico de un material sin necesidad de utilizar equipos peligrosos.
La nanoindentación ofrece un método confiable y fácil de usar para investigar rápidamente los datos de tensión-deformación. Además, la medición del comportamiento de tensión-deformación a escala nanométrica permite estudiar propiedades importantes en recubrimientos y partículas pequeñas en materiales a medida que estos se vuelven más avanzados. La nanoindentación proporciona información sobre el límite elástico y el límite elástico, además de la dureza, el módulo elástico, la fluencia, la resistencia a la fractura, etc., lo que la convierte en un instrumento de metrología versátil.
Los datos de tensión-deformación proporcionados por la nanoindentación en este estudio identifican el límite elástico del material con solo penetrar 1,2 micras en la superficie. Utilizamos CSM para determinar cómo se desarrollan las propiedades mecánicas de los materiales a medida que el indentador se adentra más en la superficie. Esto resulta especialmente útil en aplicaciones de películas delgadas, donde las propiedades pueden depender de la profundidad. La nanoindentación es un método mínimamente invasivo para confirmar las propiedades de los materiales en muestras de prueba.
La prueba CSM es útil para medir las propiedades de los materiales en función de la profundidad. Se pueden realizar pruebas cíclicas con cargas constantes para determinar propiedades más complejas de los materiales. Esto puede ser útil para estudiar la fatiga o eliminar el efecto de la porosidad y obtener el módulo de elasticidad real.
Objetivo de medición
En esta aplicación, el probador mecánico Nanovea utiliza CSM para estudiar la dureza y el módulo de elasticidad en función de la profundidad y los datos de tensión-deformación en una muestra de acero estándar. Se eligió el acero por sus características comúnmente reconocidas para mostrar el control y la precisión de los datos de tensión-deformación a nanoescala. Se utilizó una punta esférica con un radio de 5 micras para alcanzar tensiones suficientemente altas más allá del límite elástico del acero.
Condiciones y procedimientos de prueba
Se utilizaron los siguientes parámetros de sangría:
Resultados:
El aumento de la carga durante las oscilaciones proporciona la siguiente curva de profundidad frente a carga. Se realizaron más de 100 oscilaciones durante la carga para obtener los datos de tensión-deformación a medida que el penetrador penetraba en el material.
Determinamos la tensión y la deformación a partir de la información obtenida en cada ciclo. La carga y la profundidad máximas en cada ciclo nos permiten calcular la tensión máxima aplicada en cada ciclo al material. La deformación se calcula a partir de la profundidad residual en cada ciclo a partir de la descarga parcial. Esto nos permite calcular el radio de la huella residual dividiendo el radio de la punta para obtener el factor de deformación. Al trazar la tensión frente a la deformación del material, se muestran las zonas elásticas y plásticas con la tensión límite elástica correspondiente. Nuestras pruebas determinaron que la transición entre las zonas elástica y plástica del material se sitúa en torno a una deformación de 0,076, con un límite elástico de 1,45 GPa.
Cada ciclo actúa como una sola hendidura, por lo que, a medida que aumentamos la carga, realizamos pruebas a varias profundidades controladas en el acero. Así, la dureza y el módulo de elasticidad en función de la profundidad se pueden representar gráficamente directamente a partir de los datos obtenidos para cada ciclo.
A medida que el penetrador se adentra en el material, observamos un aumento de la dureza y una disminución del módulo de elasticidad.
Conclusión
Hemos demostrado que el medidor mecánico Nanovea proporciona datos fiables sobre tensión-deformación. El uso de una punta esférica con indentación CSM permite medir las propiedades del material bajo una tensión mayor. La carga y el radio del indentador se pueden modificar para probar diversos materiales a profundidades controladas. Los medidores mecánicos Nanovea realizan estas pruebas de indentación desde el rango sub mN hasta 400 N.
Fallo del recubrimiento de un stent ranurado mediante pruebas de nanoarañazos
El stent liberador de fármacos es un enfoque novedoso en la tecnología de los stents. Posee un recubrimiento de polímero biodegradable y biocompatible que libera el medicamento de forma lenta y continua en la arteria local para inhibir el engrosamiento de la íntima y evitar que la arteria se vuelva a obstruir. Una de las principales preocupaciones es la delaminación del recubrimiento polimérico que lleva la capa liberadora de fármacos del sustrato metálico del stent. Para mejorar la adhesión de este recubrimiento al sustrato, el stent se diseña con diferentes formas. Concretamente, en este estudio, el recubrimiento polimérico se encuentra en la parte inferior de la ranura de la malla metálica, lo que supone un enorme reto para la medición de la adhesión. Se necesita una técnica fiable para medir cuantitativamente la resistencia interfacial entre el recubrimiento polimérico y el sustrato metálico. La forma especial y el pequeño diámetro de la malla del stent (comparable al de un cabello humano) requieren una precisión lateral X-Y ultrafina para localizar la posición de prueba y un control y una medición adecuados de la carga y la profundidad durante la prueba.
Fallo del recubrimiento de un stent ranurado mediante pruebas de nanoarañazos
Rigidez de las cerdas del cepillo Rendimiento utilizando un tribómetro
Los cepillos se encuentran entre las herramientas más básicas y utilizadas en el mundo. Se pueden utilizar para eliminar material (cepillo de dientes, cepillo arqueológico, cepillo para amoladora de banco), aplicar material (pincel, brocha de maquillaje, brocha para dorar), peinar filamentos o añadir un patrón. Como resultado de las fuerzas mecánicas y abrasivas a las que están sometidos, los cepillos deben sustituirse constantemente tras un uso moderado. Por ejemplo, los cabezales de los cepillos de dientes deben sustituirse cada tres o cuatro meses debido al desgaste que se produce como resultado de su uso repetido. Si las fibras del cepillo de dientes son demasiado rígidas, se corre el riesgo de desgastar el diente en lugar de la placa blanda. Si las fibras del cepillo de dientes son demasiado blandas, el cepillo pierde su forma más rápidamente. Es necesario comprender la flexión cambiante del cepillo, así como el desgaste y el cambio general de forma de las fibras en diferentes condiciones de carga, para diseñar cepillos que se adapten mejor a su aplicación.
Rigidez de las cerdas del cepillo Rendimiento utilizando un tribómetro
Tribología a baja temperatura
Se necesita una medición confiable de la tribología a baja temperatura, el coeficiente de fricción estático y dinámico (COF), así como el comportamiento de desgaste, para comprender mejor el rendimiento tribológico de los materiales para aplicaciones bajo cero. Proporciona una herramienta útil para correlacionar la propiedad de fricción con la influencia de diversos factores, como las reacciones en la interfaz, las características de entrelazamiento de la superficie, la cohesión de las películas superficiales e incluso las uniones estáticas sólidas microscópicas entre superficies a bajas temperaturas.
Fallo de macroadhesión del DLC
piezas y cojinetes. En condiciones tan extremas, es fundamental que el sistema de recubrimiento/sustrato tenga una fuerza cohesiva y adhesiva suficiente. Para seleccionar el mejor sustrato metálico para la aplicación deseada y establecer un proceso de recubrimiento consistente para el DLC, es fundamental desarrollar una técnica confiable que permita evaluar cuantitativamente los fallos de cohesión y adhesión de los diferentes sistemas de recubrimiento DLC.
Resistencia cohesiva y adhesiva del DLC mediante ensayos de rayado macro
Dureza al rayado a alta temperatura mediante tribómetro
Los materiales se seleccionan en función de los requisitos de servicio. Para aplicaciones que implican cambios de temperatura y gradientes térmicos significativos, es fundamental investigar las propiedades mecánicas de los materiales a altas temperaturas para conocer a fondo los límites mecánicos. Los materiales, especialmente los polímeros, suelen ablandarse a altas temperaturas. Muchos fallos mecánicos se deben a la deformación por fluencia y a la fatiga térmica que sólo tienen lugar a temperaturas elevadas. Por lo tanto, se necesita una técnica fiable para medir la dureza al rayado a altas temperaturas con el fin de garantizar una selección adecuada de los materiales para aplicaciones a altas temperaturas.
Dureza al rayado a alta temperatura mediante tribómetro
Medición de la dureza al rayado con un tribómetro
En este estudio, el Nanovea Tribómetro se utiliza para medir la dureza al rayado de diferentes metales. El
capacidad de realizar mediciones de dureza al rayado con gran precisión y reproducibilidad hace que
Tribómetro Nanovea un sistema más completo para evaluaciones tribológicas y mecánicas.
Propiedades mecánicas y tribológicas de la fibra de carbono
Combinado con la prueba de desgaste por Tribómetro y análisis de superficies mediante perfilómetro óptico 3D, nos
mostrar la versatilidad y precisión de los instrumentos Nanovea en el ensayo de materiales compuestos
con propiedades mecánicas direccionales.
