ES 
EN 
DE 
FR 
IT 
ZH 
JA 
PT 
TR 
KO 
PL 
AR Categoría: Pruebas de laboratorio
Transición vítrea localizada con precisión mediante DMA por nanoindentación
Transición vítrea localizada con precisión mediante DMA por nanoindentación
Más información
Más información
Imaginemos un escenario en el que una muestra a granel se calienta uniformemente a un ritmo constante. Cuando un material a granel se calienta y se acerca a su punto de fusión, empieza a perder su rigidez. Si se realizan indentaciones periódicas (pruebas de dureza) con la misma fuerza objetivo, la profundidad de cada indentación debería aumentar constantemente, ya que la muestra se está volviendo más blanda (véase la figura 1). Esto continúa hasta que la muestra comienza a fundirse. En este punto, se observará un gran aumento de la profundidad por indentación. Utilizando este concepto, el cambio de fase en un material puede observarse utilizando oscilaciones dinámicas con una amplitud de fuerza fija y midiendo su desplazamiento, es decir, el Análisis Mecánico Dinámico (AMD).
¡Lea sobre la Transición de Vidrio Localizada con Precisión!
Medición de la relajación de tensiones mediante nanoindentación
Más información
AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD
Prueba de desgaste de la madera con el tribómetro Nanovea
Importancia de comparar el desgaste del acabado de la madera y el COF
La madera se ha utilizado durante miles de años como material de construcción para hogares, muebles y suelos. Tiene una combinación de belleza natural y durabilidad, lo que lo convierte en un candidato ideal para pisos. A diferencia de las alfombras, los pisos de madera mantienen su color durante mucho tiempo y se pueden limpiar y mantener fácilmente; sin embargo, al ser un material natural, la mayoría de los pisos de madera requieren la aplicación de un acabado superficial para proteger la madera de diversos tipos de daños, como raspaduras y astillándose con el tiempo. En este estudio, una Nanovea Tribómetro se utilizó para medir la tasa de desgaste y el coeficiente de fricción (COF) para comprender mejor el rendimiento comparativo de tres acabados de madera.
El comportamiento de servicio de una especie de madera utilizada para suelos suele estar relacionado con su resistencia al desgaste. El cambio en la estructura celular y de fibra individual de las diferentes especies de madera contribuye a sus diferentes comportamientos mecánicos y tribológicos. Las pruebas de servicio reales de la madera como material para suelos son caras, difíciles de duplicar y requieren largos periodos de tiempo de prueba. Por ello, resulta valioso desarrollar una prueba de desgaste sencilla que pueda producir resultados fiables, reproducibles y directos.
Objetivo de medición
En este estudio, simulamos y comparamos los comportamientos de desgaste de tres tipos de madera para mostrar la capacidad del Tribómetro Nanovea en la evaluación de las propiedades tribológicas de la madera de forma controlada y monitorizada.
Discusión
Descripción de la muestra: La madera dura de abedul antiguo tiene un acabado de 7 capas de óxido de aluminio, que proporciona protección contra el desgaste diario. Courtship Grey Oak, & Santos Mahogany son dos tipos de suelos laminados que varían en el acabado de la superficie y el brillo. El Courtship Grey Oak tiene un color gris pizarra, un acabado EIR y poco brillo. Por otro lado, el Santos Mahogany es de color burdeos oscuro, preacabado y de alto brillo, lo que permite ocultar más fácilmente los arañazos y defectos de la superficie.
La evolución del COF durante las pruebas de desgaste de las tres muestras de suelos de madera se representa en la Fig. 1. Las muestras de madera dura de abedul antiguo, roble gris de cortejo y caoba de Santos mostraron un comportamiento diferente del COF.
Se puede observar en el gráfico anterior que la madera dura de abedul antiguo fue la única muestra que demostró un COF constante durante toda la prueba. El brusco aumento del COF del roble gris de cortejo y su posterior disminución gradual podrían indicar que la rugosidad de la superficie de la muestra contribuyó en gran medida a su comportamiento del COF. A medida que la muestra se desgasta, la rugosidad de la superficie disminuye y se vuelve más homogénea, lo que explica la disminución del COF a medida que la superficie de la muestra se vuelve más suave debido al desgaste mecánico. El COF de la caoba de Santos muestra un aumento gradual y suave del COF al principio de la prueba y luego pasa bruscamente a una tendencia de COF entrecortada. Esto podría indicar que, una vez que el revestimiento del laminado comenzó a desgastarse, la bola de acero (contramaterial) entró en contacto con el sustrato de madera, que se desgastó de forma más rápida y turbulenta, creando el comportamiento más ruidoso del COF hacia el final de la prueba.
Madera dura de abedul antigua:
Cortejo de roble gris:
Santos Caoba
La tabla 2 resume los resultados de los escaneos de las huellas de desgaste y el análisis de todas las muestras de suelos de madera después de realizar las pruebas de desgaste. La información detallada y las imágenes de cada muestra pueden verse en las Figuras 2-7. Basándonos en la comparación del índice de desgaste entre las tres muestras, podemos deducir que la Caoba Santos resultó ser menos resistente al desgaste mecánico que las otras dos muestras. La madera dura de abedul antigua y el roble gris de cortejo tuvieron tasas de desgaste muy similares, aunque su comportamiento de desgaste durante las pruebas difiere significativamente. La madera dura de abedul antigua tuvo una tendencia al desgaste gradual y más uniforme, mientras que el roble gris corteza mostró una huella de desgaste poco profunda y picada debido a la textura y el acabado de la superficie preexistente.
Conclusión:
En este estudio, mostramos la capacidad del Tribómetro de Nanovea para evaluar el coeficiente de fricción y la resistencia al desgaste de tres tipos de madera, la madera dura de abedul antigua, el roble gris de cortejo y la caoba de Santos, de forma controlada y monitorizada. Las propiedades mecánicas superiores de la madera dura de abedul antigua conducen a su mejor resistencia al desgaste. La textura y la homogeneidad de la superficie de la madera desempeñan un papel importante en el comportamiento al desgaste. La textura de la superficie del Roble Gris Cortejo, como los huecos o grietas entre las fibras celulares de la madera, pueden convertirse en los puntos débiles donde se inicia y propaga el desgaste.
AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD
Portabilidad y flexibilidad del perfilómetro 3D sin contacto Jr25
Comprender y cuantificar la superficie de una muestra es crucial para muchas aplicaciones, incluido el control de calidad y la investigación. Para estudiar superficies, a menudo se utilizan perfilómetros para escanear y obtener imágenes de muestras. Un gran problema con los instrumentos de perfilometría convencionales es la incapacidad de adaptarse a muestras no convencionales. Pueden surgir dificultades al medir muestras no convencionales debido al tamaño de la muestra, la geometría, la incapacidad de mover la muestra u otras preparaciones inconvenientes de la muestra. El portátil de Nanovea Perfilómetros 3D sin contacto, la serie JR, es capaz de resolver la mayoría de estos problemas gracias a su capacidad para escanear superficies de muestras desde distintos ángulos y su portabilidad.
Lea sobre el perfilómetro sin contacto Jr25.
Compresión en materiales blandos y flexibles
Importancia de probar los materiales blandos y flexibles
Un ejemplo de muestras muy blandas y flexibles son los sistemas microelectromecánicos. Los MEMS se utilizan en productos comerciales cotidianos como impresoras, teléfonos móviles y coches [1]. Sus usos también incluyen funciones especiales, como los biosensores [2] y la recolección de energía [3]. Para sus aplicaciones, los MEMS deben ser capaces de transitar de forma reversible entre su configuración original y una configuración comprimida repetidamente [4]. Para entender cómo reaccionarán las estructuras a las fuerzas mecánicas, se pueden realizar ensayos de compresión. Los ensayos de compresión pueden utilizarse para probar y ajustar diversas configuraciones de MEMS, así como para comprobar los límites de fuerza superior e inferior de estas muestras.
La Nanovea Probador Mecánico nano La capacidad del módulo para recopilar datos con precisión con cargas muy bajas y recorrer más de 1 mm de distancia lo hace ideal para probar muestras blandas y flexibles. Al tener sensores de carga y profundidad independientes, el gran desplazamiento del penetrador no afecta las lecturas del sensor de carga. La capacidad de realizar pruebas de baja carga en un rango de más de 1 mm de recorrido del penetrador hace que nuestro sistema sea único en comparación con otros sistemas de nanoindentación. En comparación, una distancia de recorrido razonable para un sistema de indentación a nanoescala suele ser inferior a 250 μm.
Objetivo de medición
En este estudio de caso, Nanovea llevó a cabo pruebas de compresión en dos muestras flexibles, tipo resorte, singularmente diferentes. Mostramos nuestra capacidad para llevar a cabo la compresión con cargas muy bajas y registrar grandes desplazamientos, obteniendo al mismo tiempo datos precisos con cargas bajas, y cómo esto puede aplicarse a la industria de los MEMS. Debido a las políticas de privacidad, las muestras y su origen no se revelarán en este estudio
Parámetros de medición
Nota: La velocidad de carga de 1 V/min es proporcional a aproximadamente 100μm de desplazamiento cuando el indentador está en el aire.
Resultados y discusión
La respuesta de la muestra a las fuerzas mecánicas puede verse en las curvas de carga vs. profundidad. La muestra A sólo muestra una deformación elástica lineal con los parámetros de ensayo indicados anteriormente. La figura 2 es un gran ejemplo de la estabilidad que se puede conseguir para una curva de carga vs profundidad a 75μN. Debido a la estabilidad de los sensores de carga y profundidad, sería fácil percibir cualquier respuesta mecánica significativa de la muestra.
La muestra B muestra una respuesta mecánica diferente a la de la muestra A. A partir de 750μm de profundidad, comienza a aparecer un comportamiento similar a la fractura en el gráfico. Esto se observa con las fuertes caídas de carga a 850 y 975μm de profundidad. A pesar de viajar a una alta tasa de carga durante más de 1mm en un rango de 8mN, nuestros sensores de carga y profundidad altamente sensibles permiten al usuario obtener las elegantes curvas de carga vs profundidad que se muestran a continuación.
La rigidez se calculó a partir de la parte de descarga de las curvas de carga frente a la profundidad. La rigidez refleja cuánta fuerza es necesaria para deformar la muestra. Para este cálculo de la rigidez, se utilizó una pseudo relación de Poisson de 0,3, ya que no se conoce la relación real del material. En este caso, la muestra B resultó ser más rígida que la muestra A.
Conclusión:
Se probaron dos muestras flexibles diferentes bajo compresión utilizando el Nano Módulo del Probador Mecánico Nanovea. Los ensayos se realizaron con cargas muy bajas (1mm). Los ensayos de compresión a escala nanométrica con el Nano Módulo han demostrado la capacidad del módulo para ensayar muestras muy blandas y flexibles. Las pruebas adicionales de este estudio podrían abordar cómo la carga cíclica repetida afecta al aspecto de la recuperación elástica de las muestras tipo muelle a través de la opción de carga múltiple del Nanovea Mechanical Tester.
Para obtener más información sobre este método de ensayo, no dude en ponerse en contacto con nosotros en [email protected] y para obtener más notas de aplicación, consulte nuestra amplia biblioteca digital de notas de aplicación.
Referencias
[1] "Introducción y áreas de aplicación de los MEMS". EEHerald, 1 mar. 2017, www.eeherald.com/section/design-guide/mems_application_introduction.html.
[2] Louizos, Louizos-Alexandros; Athanasopoulos, Panagiotis G.; Varty, Kevin (2012). "Sistemas microelectromecánicos y nanotecnología. A Platform for the Next Stent Technological Era". Vasc Endovascular Surg.46 (8): 605–609. doi:10.1177/1538574412462637. PMID 23047818.
[3] Hajati, Arman; Sang-Gook Kim (2011). "Cosecha de energía piezoeléctrica de ancho de banda ultra amplio". AppliedPhysics Letters. 99 (8): 083105. doi:10.1063/1.3629551.
[4] Fu, Haoran, et al. "Mesoestructuras 3D morfables y dispositivos microelectrónicos mediante mecánica de pandeo multiestable". Nature materials 17.3 (2018): 268.
AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD
Evaluación de las pastillas de freno con la tribología
La importancia de evaluar el rendimiento de las almohadillas de freno
Las pastillas de freno son compuestos, un material formado por múltiples ingredientes, que debe ser capaz de satisfacer un gran número de requisitos de seguridad. Las pastillas de freno ideales tienen un alto coeficiente de fricción (COF), un bajo índice de desgaste, un ruido mínimo y siguen siendo fiables en entornos variables. Para garantizar que la calidad de las pastillas de freno sea capaz de satisfacer sus requisitos, se pueden utilizar los ensayos tribológicos para identificar las especificaciones críticas.
La importancia de la fiabilidad de las pastillas de freno es muy alta; la seguridad de los pasajeros no debe descuidarse nunca. Por ello, es fundamental reproducir las condiciones de funcionamiento e identificar los posibles puntos de fallo.
Con la Nanovea Tribómetro, se aplica una carga constante entre un pasador, una bola o un material plano y un contramaterial en constante movimiento. La fricción entre los dos materiales se recoge con una celda de carga rígida, lo que permite recopilar las propiedades del material a diferentes cargas y velocidades y se prueba en entornos líquidos, corrosivos o de alta temperatura.
Objetivo de medición
En este estudio, se estudió el coeficiente de fricción de las pastillas de freno bajo un entorno de temperatura continuamente creciente desde la temperatura ambiente hasta los 700°C. La temperatura ambiental se elevó in situ hasta que se observó un fallo notable de la pastilla de freno. Se colocó un termopar en la parte posterior de la pastilla para medir la temperatura cerca de la interfaz de deslizamiento.
Procedimiento de prueba y procedimientos
Resultados y discusión
Este estudio se centra principalmente en la temperatura a la que empiezan a fallar las pastillas de freno. Los COF obtenidos no representan valores reales; el material de las patillas no es el mismo que el de los rotores de freno. También hay que tener en cuenta que los datos de temperatura recogidos son los de la clavija y no los de la interfaz de deslizamiento
Al inicio de la prueba (temperatura ambiente), el COF entre el pasador SS440C y la pastilla de freno dio un valor constante de aproximadamente 0,2. A medida que aumenta la temperatura, el COF se incrementa de forma constante y alcanza un valor máximo de 0,26 cerca de los 350°C. Por encima de 390°C, el COF empieza a disminuir rápidamente. El COF empezó a aumentar de nuevo hasta 0,2 a 450°C, pero empieza a disminuir hasta un valor de 0,05 poco después.
La temperatura a la que las pastillas de freno fallaron sistemáticamente se identificó a temperaturas superiores a 500°C. Por encima de esta temperatura, el COF ya no era capaz de mantener el COF inicial de 0,2.
Conclusión:
Las pastillas de freno han mostrado un fallo constante a una temperatura superior a los 500°C. Su COF de 0,2 sube lentamente hasta un valor de 0,26 antes de bajar a 0,05 al final de la prueba (580°C). La diferencia entre 0,05 y 0,2 es un factor de 4. Esto significa que la fuerza normal a 580°C debe ser cuatro veces mayor que a temperatura ambiente para conseguir la misma fuerza de frenado.
Aunque no se incluye en este estudio, el tribómetro Nanovea también puede realizar pruebas para observar otra propiedad importante de las pastillas de freno: la tasa de desgaste. Utilizando nuestros perfilómetros 3D sin contacto, se puede obtener el volumen de la huella de desgaste para calcular la rapidez con la que se desgastan las muestras. Las pruebas de desgaste pueden realizarse con el tribómetro Nanovea en diferentes condiciones y entornos de prueba para simular mejor las condiciones de funcionamiento.
AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD
Análisis de la calidad de los metales mecanizados por descarga eléctrica
El mecanizado por descarga eléctrica, o EDM, es un proceso de fabricación que elimina material a través de la electricidad
descargas [1]. Este proceso de mecanizado se utiliza generalmente con metales conductores que serían difíciles de
a la máquina con los métodos convencionales.
Al igual que en todos los procesos de mecanizado, la precisión y la exactitud deben ser altas para cumplir con un nivel aceptable.
niveles de tolerancia. En esta nota de aplicación, la calidad de los metales mecanizados se evaluará con un
Nanovea Perfilómetro 3D sin contacto.
Análisis viscoelástico del caucho
Análisis viscoelástico del caucho
Más información
Los neumáticos están sometidos a grandes deformaciones cíclicas cuando los vehículos circulan por la carretera. Al estar expuestos a las duras condiciones de la carretera, la vida útil de los neumáticos se ve comprometida por muchos factores, como el desgaste de la rosca, el calor generado por la fricción, el envejecimiento del caucho y otros.
Como resultado, los neumáticos suelen tener estructuras de capas compuestas de caucho relleno de carbono, cordones de nylon y alambres de acero, etc. En particular, la composición del caucho en diferentes áreas de los sistemas de neumáticos se optimiza para proporcionar diferentes propiedades funcionales, incluyendo, pero no limitado a, el hilo resistente al desgaste, la capa de caucho de amortiguación y la capa base de caucho duro.
Una prueba fiable y repetible del comportamiento viscoelástico del caucho es fundamental para el control de calidad y la I+D de neumáticos nuevos, así como para la evaluación de la vida útil de los neumáticos viejos. Análisis Mecánico Dinámico (DMA) durante Nanoindentación es una técnica de caracterización de la viscoelasticidad. Cuando se aplica una tensión oscilatoria controlada, se mide la deformación resultante, lo que permite a los usuarios determinar el módulo complejo de los materiales probados.
Una mejor visión del papel
El papel ha desempeñado un papel importante en la distribución de información desde su invención en el siglo II [1]. El papel se compone de fibras entrelazadas, normalmente obtenidas de los árboles, que se han secado en finas hojas. Como medio de almacenamiento de información, el papel ha permitido la difusión de ideas, arte e historia a través de largas distancias y del paso del tiempo.
Hoy en día, el papel se utiliza habitualmente para billetes, libros, artículos de tocador, embalajes y más. El papel se procesa de diferentes maneras para obtener propiedades adecuadas a su aplicación. Por ejemplo, el papel brillante y visualmente atractivo de una revista es diferente al papel de acuarela rugoso prensado en frío. El método de producción del papel afectará las propiedades de la superficie del papel. Esto influye en cómo la tinta (u otro medio) se asentará y aparecerá en el papel. Para inspeccionar cómo los diferentes procesos del papel afectan las propiedades de la superficie, Nanovea inspeccionó la rugosidad y textura de varios tipos de papel realizando un escaneo de área grande con nuestro Perfilómetro 3D sin contacto.
Haga clic para conocer el Rugosidad de la superficie del papel!
Una mejor mirada a las lentes de policarbonato
Una mejor mirada a las lentes de policarbonato
Más información
Las lentes de policarbonato se utilizan habitualmente en muchas aplicaciones ópticas. Su gran resistencia a los impactos, su bajo peso y su bajo coste de producción en grandes cantidades las hace más prácticas que el vidrio tradicional en diversas aplicaciones [1].
Algunas de estas aplicaciones requieren criterios de seguridad (por ejemplo, gafas de seguridad), complejidad (por ejemplo, lentes de Fresnel) o durabilidad (por ejemplo, lentes de semáforos) que son difíciles de cumplir sin el uso de plásticos. Su capacidad para satisfacer de forma económica muchos requisitos, manteniendo al mismo tiempo suficientes cualidades ópticas, hace que las lentes de plástico destaquen en su campo. Las lentes de policarbonato también tienen limitaciones. La principal preocupación de los consumidores es la facilidad con la que se pueden rayar. Para compensar esto, se pueden llevar a cabo procesos adicionales para aplicar un revestimiento antiarañazos.
Nanovea analiza algunas propiedades importantes de las lentes de plástico utilizando nuestros tres instrumentos de metrología: Perfilómetro, Tribómetroy Probador Mecánico.
Haga clic para leer más.
Pruebas de arañazos en películas finas multicapa
Los revestimientos se utilizan ampliamente en múltiples industrias para preservar las capas subyacentes, crear dispositivos electrónicos o mejorar las propiedades superficiales de los materiales. Debido a sus numerosos usos, los revestimientos se estudian ampliamente, pero sus propiedades mecánicas pueden ser difíciles de entender. Los fallos de los revestimientos pueden producirse en el rango micro/nanométrico debido a la interacción entre la superficie y la atmósfera, los fallos de cohesión y la mala adhesión entre el sustrato y la superficie. Un método consistente para comprobar los fallos del revestimiento es el ensayo de rayado. Aplicando una carga cada vez mayor, se pueden comparar cuantitativamente los fallos cohesivos (por ejemplo, el agrietamiento) y adhesivos (por ejemplo, la deslaminación) de los revestimientos.
