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Categoría: Notas de aplicación

 

Medición del filo de la herramienta de corte en segundos

Irvine CA, 27 de julio de 2016 - La perfilometría convencional escanea las superficies de las muestras desde una única dirección fija. Esto solo es adecuado para medir muestras suficientemente planas, a diferencia de las formas cilíndricas que requieren una rotación precisa de 360°. Para una aplicación como la caracterización del filo de corte helicoidal de una herramienta, una máquina convencional necesitaría múltiples escaneados desde diferentes ángulos de toda la pieza, así como una importante manipulación de los datos tras el escaneado. Esto suele llevar demasiado tiempo para las aplicaciones de control de calidad que sólo requieren mediciones de regiones muy específicas.

La platina rotacional de NANOVEA resuelve este problema con el control de movimiento simultáneo de los ejes lateral y rotacional. Esta técnica elimina la lenta necesidad de medir toda la pieza y la realineación continua. En su lugar, la circunferencia completa de todo el filo de corte puede determinarse en segundos. Todos los ángulos y características deseados pueden determinarse directamente a partir del escaneado, sin necesidad de coser varios archivos.

La técnica confocal cromática de NANOVEA ofrece una resolución mucho mayor, de hasta 2,7 nm, y una mayor precisión que los competidores de Variación de Enfoque. La altura bruta de la superficie se mide directamente a partir de la detección de la longitud de onda enfocada en la superficie, sin ninguno de los errores causados por las técnicas de interferometría, sin limitaciones de campo de visión y sin necesidad de preparación de la superficie de la muestra. Los materiales con una reflectividad extremadamente alta o baja pueden medirse fácilmente y los ángulos de pared muy altos se caracterizan con precisión sin ningún problema.

Junto con el sensor de línea de NANOVEA, se puede capturar una barra de datos de hasta 4,78 mm de ancho en una sola pasada, mientras se desplaza linealmente hasta 150 mm en la dirección de exploración. Simultáneamente, la etapa de rotación puede hacer girar la muestra a la velocidad deseada. En conjunto, este sistema permite crear un mapa continuo de altura en 3D de toda la circunferencia de un filo de corte, con cualquier paso o radio, en una fracción del tiempo en comparación con otras tecnologías.

Véase App Note: Medición rotacional mediante perfilometría 3D

Morfología de polímeros por deformación térmica

La deformación de la superficie de los materiales inducida por elementos ambientales como la temperatura, la humedad y la corrosión es vital para su calidad de servicio y funcionalidad. La medición precisa de la morfología de polímeros en 3D permite cuantificar las deformaciones físicas de la forma superficial, la rugosidad, el volumen/área, etc. Las superficies propensas a deformarse debido al desgaste por contacto, el calor elevado y otros factores necesitan inspecciones periódicas para garantizar la fiabilidad de su rendimiento.

Morfología de polímeros por deformación térmica mediante perfilometría 3D

Propiedades mecánicas del teflón a alta temperatura

A temperaturas elevadas, el calor modifica las propiedades mecánicas del teflón, como la dureza y la viscoelasticidad, lo que puede provocar fallos mecánicos. Se necesita una medición fiable del comportamiento termomecánico de los materiales poliméricos para evaluar cuantitativamente los materiales candidatos para aplicaciones a altas temperaturas. El sitio Nanomódulo de la Nanovea Comprobador mecánico estudia la dureza, el módulo de Young y la fluencia aplicando la carga con un piezoeléctrico de alta precisión y midiendo la evolución de la fuerza y el desplazamiento. Un horno avanzado crea una temperatura uniforme alrededor de la punta de indentación y la superficie de la muestra durante todo el ensayo de nanoindentación, a fin de minimizar el efecto de la deriva térmica.

Propiedades mecánicas del teflón a alta temperatura mediante nanoindentación

Desgaste recíproco por arco de alta temperatura

ASTM G133 3 es una configuración estándar ampliamente utilizada para probar los comportamientos de desgaste por deslizamiento recíproco de los materiales. Debido al movimiento de vaivén de la muestra durante el ensayo de desgaste alternativo por arco, es difícil diseñar un horno que encierre completamente la muestra y alcance una temperatura alta y homogénea. Nuestro estudio previo ha demostrado que el material ensayado utilizando configuraciones recíprocas y rotacionales puede exhibir comportamientos de desgaste significativamente diferentes. Por lo tanto, con el fin de estudiar los comportamientos de desgaste alternativo de los materiales a temperaturas elevadas, hemos desarrollado la configuración de prueba de desgaste de arco. Gira la etapa de muestra para la prueba pin-on-disc y oscila continuamente en sentido horario y antihorario, creando un movimiento de deslizamiento alternativo de arco para la muestra. El contacto del proceso de desgaste puede encerrarse totalmente en un gran horno que garantiza una temperatura uniforme y estable de hasta 950oC alrededor de la muestra y el contramaterial.

Desgaste del arco reciprocante a alta temperatura mediante tribómetro

Rendimiento de la rigidez de las cerdas de cepillo mediante tribómetro

Los pinceles se encuentran entre las herramientas más básicas y utilizadas del mundo. Pueden utilizarse para retirar material (cepillo de dientes, cepillo arqueológico, cepillo de esmeriladora de banco), aplicar material (pincel, pincel de maquillaje, cepillo de dorado), peinar filamentos o añadir un dibujo. Debido a las fuerzas mecánicas y abrasivas que soportan, 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 a que se deshilachan por el uso repetido. Si los filamentos de las fibras del cepillo son demasiado rígidos, se corre el riesgo de desgastar el diente en lugar de la placa blanda. Hacer que las fibras del cepillo de dientes sean demasiado blandas hace que el cepillo pierda su forma más rápidamente. Comprender el cambio de curvatura del cepillo, así como el desgaste y el cambio general de forma de los filamentos en diferentes condiciones de carga es necesario para diseñar cepillos que cumplan mejor su aplicación.

Rendimiento de la rigidez de las cerdas de cepillo mediante tribómetro

Sustracción de la superficie de desgaste dental mediante perfilometría 3D

El desgaste dental, es decir, la pérdida de material dental por causas distintas a las caries y los traumatismos dentales repentinos a lo largo de la vida, es un proceso normal en todos los adultos. La capa superior de un diente es el esmalte, que es la sustancia más dura del cuerpo humano, y no puede restaurarse de forma natural. El esmalte puede desgastarse de diente a diente, de diente a cuerpo extraño o de diente a corona dental, así como a consecuencia de la exposición a ambientes ácidos. Es importante poder medir con precisión la tasa de desgaste, la pérdida de volumen y el cambio en la topografía de un diente o una corona dental para poder frenar eficazmente el desgaste dental. Todos estos cálculos pueden realizarse mediante un estudio de sustracción de superficie.

Los estudios de sustracción del desgaste superficial son fundamentales en cualquier aplicación que analice el cambio topográfico en un área relativamente pequeña en relación con toda la muestra. Estos estudios pueden cuantificar eficazmente el desgaste superficial, la corrosión o el grado de similitud entre dos piezas o moldes. Poder medir con precisión el área superficial y la pérdida de volumen de un área de interés es vital para diseñar adecuadamente revestimientos, películas y sustratos resistentes al desgaste o a la corrosión.

Sustracción de la superficie de desgaste dental mediante perfilometría 3D

Resistencia al astillado de cantos mediante macroindentación

La resistencia de los bordes de los materiales frágiles al astillado o descascarillado por cargas concentradas es una propiedad crítica para la cerámica de restauración dental, los compuestos de resina, los dispositivos ópticos montados en los bordes, las brocas para herramientas cerámicas, los chips semiconductores finos y muchos otros materiales. El ensayo de resistencia al desconchado del borde proporciona un método para cuantificar y medir la resistencia a la fractura, la tenacidad y la resistencia al desconchado del borde de estos materiales. Este método utiliza un penetrador cónico para astillar el borde rectangular de una muestra frágil a distancias fijas del borde. Las pruebas arqueológicas han revelado que este método es similar a la forma en que los primeros humanos seleccionaban las piedras para fabricar herramientas y armas. Cientos de miles de años después, los ensayos de astillado de bordes siguen siendo una herramienta fundamental para las aplicaciones en las que la tenacidad de los bordes está en juego.

Ensayo de resistencia al astillado de cantos mediante macroindentación

Medición rotacional mediante perfilometría 3D

La rugosidad y textura superficial de las piezas mecánicas es vital para su uso final. Superficie convencional perfilometría suelen escanear la superficie de la muestra desde una sola dirección. Se necesita una medición rotacional precisa de 360° de piezas con forma cilíndrica para medir características detalladas de la superficie desde diferentes ángulos. Esta inspección 3D de 360° garantiza las tolerancias más estrechas en el control de calidad de los procesos de fabricación. Además, durante el tiempo de servicio, el desgaste crea abolladuras, grietas y rugosidades en toda la superficie de la pieza cilíndrica. La inspección de la superficie en una cara de la muestra puede pasar por alto información importante oculta en la cara posterior.

Medición rotacional mediante perfilometría 3D

Escaneado 3D de la pista de desgaste in situ en el tribómetro

Pin sobre disco convencional o alternativo tribómetro registra el COF durante la prueba de desgaste. El índice de desgaste se mide después de la prueba de desgaste trasladando la muestra a un perfilómetro y escaneando los perfiles transversales de la pista de desgaste. Este método puede introducir errores cuando la muestra posee una pista de desgaste no homogénea. Además, las muestras como los revestimientos multicapa poseen una resistencia al desgaste diferente en las distintas capas del revestimiento. Nanovea ha desarrollado un tribómetro equipado con un perfilómetro 3D sin contacto que realiza un escaneado 3D de la pista de desgaste completa en la etapa de muestra del tribómetro. Supervisa la evolución de la morfología de la pista de desgaste en 3D, lo que permite a los usuarios calcular con precisión la tasa de desgaste y determinar el modo de fallo en diferentes etapas utilizando una muestra de prueba.

Escaneado 3D de la pista de desgaste in situ en el tribómetro

Medición de la dureza Vickers con baja carga

Durante la dureza Vickers se introducen inevitables errores de usuario durante la medición de la hendidura bajo el microscopio. Especialmente con cargas bajas, los pequeños errores de medición del tamaño de la indentación producirán grandes desviaciones de la dureza. En comparación, el ensayo de nanoindentación evalúa las propiedades mecánicas de un material introduciendo la punta del indentador en el material de ensayo y registrando con precisión la evolución de la carga y el desplazamiento de la punta. Evita errores del usuario en la medición del tamaño de la huella.

Medición de la dureza Vickers con baja carga mediante nanoindentación