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AR Categoría: Pruebas mecánicas
Evaluación de la fricción a velocidades extremadamente bajas
Importancia de la evaluación de la fricción a bajas velocidades
La fricción es la fuerza que resiste el movimiento relativo de las superficies sólidas que se deslizan una contra otra. Cuando se produce el movimiento relativo de estas dos superficies en contacto, la fricción en la interfaz convierte la energía cinética en calor. Este proceso también puede provocar el desgaste del material y, por tanto, la degradación del rendimiento de las piezas en uso.
Con una gran relación de estiramiento, alta resiliencia, así como grandes propiedades de impermeabilidad y resistencia al desgaste, el caucho se aplica ampliamente en una variedad de aplicaciones y productos en los que la fricción desempeña un papel importante, como los neumáticos de los automóviles, las escobillas del limpiaparabrisas. las suelas de los zapatos y muchos otros. Dependiendo de la naturaleza y los requisitos de estas aplicaciones, se desea una fricción alta o baja contra diferentes materiales. En consecuencia, resulta fundamental una medición controlada y fiable de la fricción del caucho contra diversas superficies.
Objetivo de medición
El coeficiente de fricción (COF) del caucho contra diferentes materiales se mide de forma controlada y monitorizada mediante el Nanovea Tribómetro. En este estudio, nos gustaría mostrar la capacidad del Nanovea Tribometer para medir el COF de diferentes materiales a velocidades extremadamente bajas.
Resultados y discusión
El coeficiente de fricción (COF) de las bolas de caucho (6 mm de diámetro, RubberMill) sobre tres materiales (acero inoxidable SS 316, Cu 110 y acrílico opcional) se evaluó mediante el tribómetro Nanovea. Las muestras metálicas probadas se pulieron mecánicamente hasta conseguir un acabado superficial similar al de un espejo antes de la medición. La ligera deformación de la bola de goma bajo la carga normal aplicada creó un área de contacto, que también ayuda a reducir el impacto de las asperezas o la falta de homogeneidad del acabado de la superficie de la muestra en las mediciones del COF. Los parámetros de la prueba se resumen en la Tabla 1.
El COF de una pelota de goma contra diferentes materiales a cuatro velocidades distintas se muestra en la Figura 2, y en la figura 3 se resumen y comparan los COF medios calculados automáticamente por el software. Resulta interesante que las muestras metálicas (SS 316 y Cu 110) muestran un aumento significativo de los COF a medida que la velocidad de rotación aumenta desde un valor muy bajo de 0,01 rpm hasta 5 rpm -el valor del COF de la pareja caucho/SS 316 aumenta de 0,29 a 0,8, y de 0,65 a 1,1 para la pareja caucho/Cu 110. Este hallazgo coincide con los resultados comunicados por varios laboratorios. Como propone Grosch4 La fricción del caucho viene determinada principalmente por dos mecanismos: (1) la adhesión entre el caucho y el otro material, y (2) las pérdidas de energía debidas a la deformación del caucho causada por las asperezas de la superficie. Schallamach5 observaron ondas de desprendimiento del caucho del contramaterial a través de la interfaz entre las esferas de caucho blando y una superficie dura. La fuerza que ejerce el caucho para desprenderse de la superficie del sustrato y la velocidad de las ondas de desprendimiento pueden explicar la diferente fricción a diferentes velocidades durante la prueba.
En comparación, la pareja de material de caucho/acrílico presenta un alto COF a diferentes velocidades de rotación. El valor del COF aumenta ligeramente de ~ 1,02 a ~ 1,09 a medida que la velocidad de rotación aumenta de 0,01 rpm a 5 rpm. Este elevado COF se atribuye posiblemente a una mayor unión química local en la cara de contacto formada durante las pruebas.
Conclusión:
En este estudio, mostramos que a velocidades extremadamente bajas, el caucho muestra un comportamiento de fricción peculiar: su fricción contra una superficie dura aumenta con el incremento de la velocidad del movimiento relativo. El caucho muestra una fricción diferente cuando se desliza sobre diferentes materiales. El Tribómetro Nanovea puede evaluar las propiedades de fricción de los materiales de forma controlada y monitorizada a diferentes velocidades, lo que permite a los usuarios mejorar la comprensión fundamental del mecanismo de fricción de los materiales y seleccionar la mejor pareja de materiales para las aplicaciones de ingeniería tribológica previstas.
El tribómetro Nanovea ofrece pruebas de desgaste y fricción precisas y repetibles mediante modos rotativos y lineales conformes a las normas ISO y ASTM, con módulos opcionales de desgaste a alta temperatura, lubricación y tribo-corrosión disponibles en un sistema preintegrado. Es capaz de controlar la etapa rotativa a velocidades extremadamente bajas, de hasta 0,01 rpm, y supervisar la evolución de la fricción in situ. La gama inigualable de Nanovea es una solución ideal para determinar toda la gama de propiedades tribológicas de revestimientos, películas y sustratos finos o gruesos, blandos o duros.
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Medición de la relajación de tensiones mediante nanoindentación
INTRODUCCIÓN
Los materiales viscoelásticos se caracterizan por tener propiedades materiales tanto viscosas como elásticas. Estos materiales están sujetos a una disminución de la tensión dependiente del tiempo (relajación de la tensión) bajo una tensión constante, lo que provoca una pérdida significativa de la fuerza de contacto inicial. La relajación de tensiones depende del tipo de material, la textura, la temperatura, la tensión inicial y el tiempo. Comprender la relajación de tensiones es fundamental para seleccionar materiales óptimos que tengan la resistencia y la flexibilidad (relajación) necesarias para aplicaciones específicas.
Importancia de la medición de la relajación del estrés
Según la norma ASTM E328i, "Standard Test Methods for Stress Relaxation for Materials and Structures", inicialmente se aplica una fuerza externa sobre un material o estructura con un penetrador hasta alcanzar una fuerza máxima predeterminada. Una vez alcanzada la fuerza máxima, la posición del penetrador se mantiene constante a esta profundidad. A continuación, se mide la variación de la fuerza externa necesaria para mantener la posición del penetrador en función del tiempo. La dificultad de los ensayos de relajación de tensiones estriba en mantener constante la profundidad. El probador mecánico Nanovea nanoindentación mide con precisión la relajación de la tensión aplicando un control de bucle cerrado (retroalimentación) de la profundidad con un actuador piezoeléctrico. El actuador reacciona en tiempo real para mantener constante la profundidad, mientras que el cambio de carga se mide y registra mediante un sensor de carga de alta sensibilidad. Este ensayo puede realizarse en prácticamente todo tipo de materiales sin necesidad de cumplir estrictos requisitos de dimensión de la muestra. Además, pueden realizarse varias pruebas en una sola muestra plana para garantizar la repetibilidad de la prueba.
OBJETIVO DE MEDICIÓN
En esta aplicación, el módulo de nanoindentación del Nanovea Mechanical Tester mide el comportamiento de relajación de tensiones de una muestra de acrílico y cobre. Mostramos que Nanovea Probador Mecánico es una herramienta ideal para evaluar el comportamiento viscoelástico dependiente del tiempo de materiales poliméricos y metálicos.
CONDICIONES DE PRUEBA
La relajación de la tensión de una muestra de acrílico y de cobre se midió con el módulo de nanoindentación del Probador Mecánico Nanovea. Se aplicaron diferentes tasas de carga de indentación que iban de 1 a 10 µm/min. La relajación se midió a una profundidad fija una vez alcanzada la carga máxima deseada. Se aplicó un periodo de retención de 100 segundos a una profundidad fija y se registró el cambio de carga a medida que transcurría el tiempo de retención. Todos los ensayos se realizaron en condiciones ambientales (temperatura ambiente de 23 °C) y los parámetros del ensayo de indentación se resumen en la Tabla 1.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Figura 2 muestra la evolución del desplazamiento y la carga en función del tiempo durante la medición de la relajación de tensiones de una muestra acrílica y una velocidad de carga de indentación de 3 µm/min como ejemplo. La totalidad de este ensayo puede desglosarse en tres etapas: Carga, Relajación y Descarga. Durante la etapa de Carga, la profundidad aumentó linealmente a medida que la carga aumentaba progresivamente. La etapa de relajación se inició una vez que se alcanzó la carga máxima. Durante esta etapa se mantuvo una profundidad constante durante 100 segundos utilizando la función de control de profundidad de bucle cerrado del instrumento y se observó que la carga disminuía con el tiempo. La prueba completa concluyó con una etapa de descarga para retirar el penetrador de la muestra acrílica.
Se realizaron ensayos de indentación adicionales utilizando las mismas tasas de carga del indentador pero excluyendo un periodo de relajación (fluencia). Se obtuvieron gráficos de carga frente a desplazamiento a partir de estas pruebas y se combinaron en los gráficos de la figura 3 para las muestras de acrílico y cobre. A medida que la velocidad de carga del penetrador disminuía de 10 a 1 µm/min, la curva carga-desplazamiento se desplazaba progresivamente hacia mayores profundidades de penetración tanto para el acrílico como para el cobre. Este aumento de la deformación en función del tiempo se debe al efecto de fluencia viscoelástica de los materiales. Una tasa de carga más baja permite que un material viscoelástico tenga más tiempo para reaccionar a la tensión externa que experimenta y se deforme en consecuencia...
En la figura 4 se representa la evolución de la carga a una deformación constante utilizando diferentes velocidades de carga de indentación para ambos materiales ensayados. La carga disminuyó a un ritmo mayor en las primeras etapas de la fase de relajación (período de retención de 100 segundos) de los ensayos y se ralentizó una vez que el tiempo de retención alcanzó los ~50 segundos. Los materiales viscoelásticos, como los polímeros y los metales, presentan una mayor tasa de pérdida de carga cuando se someten a mayores tasas de carga de indentación. La tasa de pérdida de carga durante la relajación aumentó de 51,5 a 103,2 mN para el acrílico, y de 15,0 a 27,4 mN para el cobre, respectivamente, a medida que la tasa de carga de indentación aumentó de 1 a 10 µm/min, como se resume en Figura 5.
Como se menciona en la norma E328ii de la ASTM, el principal problema que se encuentra en los ensayos de relajación de tensiones es la incapacidad del instrumento para mantener una tensión/profundidad constante. El Probador Mecánico Nanovea proporciona excelentes mediciones precisas de relajación de esfuerzos debido a su capacidad de aplicar un control de bucle cerrado de retroalimentación de la profundidad entre el actuador piezoeléctrico de acción rápida y el sensor de profundidad del condensador independiente. Durante la etapa de relajación, el actuador piezoeléctrico ajusta el penetrador para mantener su restricción de profundidad constante en tiempo real, mientras que el cambio en la carga es medido y registrado por un sensor de carga independiente de alta precisión.
CONCLUSIÓN
Se midió la relajación de tensiones de una muestra de acrílico y otra de cobre utilizando el módulo de nanoindentación del Nanovea Mechanical Tester a diferentes velocidades de carga. Se alcanza una mayor profundidad máxima cuando las indentaciones se realizan a velocidades de carga más bajas debido al efecto de fluencia del material durante la carga. Tanto la muestra de acrílico como la de cobre muestran un comportamiento de relajación de tensiones cuando la posición del penetrador a una carga máxima determinada se mantiene constante. Se observaron mayores cambios en la pérdida de carga durante la etapa de relajación en los ensayos con tasas de carga de indentación más altas.
La prueba de relajación de tensión producida por el Nanovea Mechanical Tester muestra la capacidad de los instrumentos para cuantificar y medir de forma fiable el comportamiento viscoelástico dependiente del tiempo de los materiales poliméricos y metálicos. Dispone de un inigualable módulo multifunción Nano y Micro en una sola plataforma. Los módulos de control de la humedad y la temperatura pueden emparejarse con estos instrumentos para obtener capacidades de pruebas ambientales aplicables a una amplia gama de industrias. Tanto el módulo Nano como el Micro incluyen modos de ensayo de rayado, de dureza y de desgaste, proporcionando la gama más amplia y fácil de usar de capacidades de ensayo mecánico disponibles en un solo sistema.
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Comprensión de los fallos del revestimiento mediante la prueba de arañazos
Introducción:
La ingeniería de superficies de los materiales desempeña un papel importante en diversas aplicaciones funcionales, que van desde el aspecto decorativo hasta la protección de los sustratos contra el desgaste, la corrosión y otras formas de ataque. Un factor importante y primordial que determina la calidad y la vida útil de los revestimientos es su resistencia cohesiva y adhesiva.
Resistencia a los arañazos de los protectores de pantalla de los teléfonos móviles
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La importancia de probar los protectores de pantalla
Aunque las pantallas de los teléfonos están diseñadas para resistir a las roturas y los arañazos, siguen siendo susceptibles de sufrir daños. El uso diario del teléfono hace que se desgasten, por ejemplo, acumulando arañazos y grietas. Dado que la reparación de estas pantallas puede ser costosa, los protectores de pantalla son un elemento de prevención de daños asequible que se suele comprar y utilizar para aumentar la durabilidad de una pantalla.
Utilizando el Módulo Macro del Comprobador Mecánico Nanovea PB1000 junto con el sensor de emisiones acústicas (AE), podemos identificar claramente las cargas críticas en las que los protectores de pantalla muestran fallos debido a las pruebas de rayado1 para crear un estudio comparativo entre dos tipos de protectores de pantalla.
Dos tipos comunes de materiales para los protectores de pantalla son el TPU (poliuretano termoplástico) y el vidrio templado. De los dos, el vidrio templado se considera el mejor, ya que proporciona una mejor protección contra los impactos y los arañazos. Sin embargo, también es el más caro. Por otro lado, los protectores de pantalla de TPU son menos costosos y una opción popular para los consumidores que prefieren los protectores de pantalla de plástico. Dado que los protectores de pantalla están diseñados para absorber arañazos e impactos y suelen estar hechos de materiales con propiedades frágiles, los ensayos de arañazos controlados junto con la detección de EA in situ son una configuración de ensayo óptima para determinar las cargas a las que se producen los fallos cohesivos (por ejemplo, agrietamiento, astillamiento y fractura) y/o los fallos adhesivos (por ejemplo, delaminación y desprendimiento).
Objetivo de medición
En este estudio, se realizaron tres pruebas de rayado en dos protectores de pantalla comerciales diferentes utilizando el Módulo Macro del Comprobador Mecánico PB1000 de Nanovea. Mediante el uso de un sensor de emisiones acústicas y un microscopio óptico, se identificaron las cargas críticas en las que cada protector de pantalla mostraba fallos.
Procedimiento de prueba y procedimientos
El probador mecánico Nanovea PB1000 se utilizó para probar dos protectores de pantalla aplicados a la pantalla de un teléfono y sujetados a una mesa con sensor de fricción. Los parámetros de la prueba para todos los arañazos se tabulan en la Tabla 1 a continuación.
Resultados y discusión
Dado que los protectores de pantalla estaban hechos de un material diferente, cada uno de ellos presentaba distintos tipos de fallos. Sólo se observó un fallo crítico en el protector de pantalla de TPU, mientras que el protector de pantalla de vidrio templado presentó dos. Los resultados de cada muestra se muestran en la Tabla 2. La carga crítica #1 se define como la carga en la que los protectores de pantalla comenzaron a mostrar signos de fallo cohesivo bajo el microscopio. La carga crítica #2 se define por el primer cambio de pico observado en los datos del gráfico de emisiones acústicas.
Para el protector de pantalla de TPU, la carga crítica #2 se correlaciona con el lugar, junto con el arañazo, en el que el protector comenzó a despegarse visiblemente de la pantalla del teléfono. Una vez que se superó la carga crítica #2 en el resto de las pruebas de rayado, apareció un rayón en la superficie de la pantalla del teléfono. Para el protector de pantalla de vidrio templado, la carga crítica #1 se correlaciona con el lugar en el que comenzaron a aparecer las fracturas radiales. La carga crítica #2 se produce hacia el final del rayado con cargas más altas. La emisión acústica es de mayor magnitud que la del protector de pantalla de TPU, sin embargo, no se produjeron daños en la pantalla del teléfono. En ambos casos, la carga crítica #2 correspondió a un gran cambio en la profundidad, lo que indica que el indentador había atravesado el protector de pantalla.
Conclusión:
En este estudio mostramos la capacidad del Probador Mecánico Nanovea PB1000 para realizar pruebas de rayado controladas y repetibles y, simultáneamente, utilizar la detección de emisiones acústicas para identificar con precisión las cargas a las que se producen fallos adhesivos y cohesivos en los protectores de pantalla fabricados con TPU y vidrio templado. Los datos experimentales presentados en este documento apoyan la suposición inicial de que el vidrio templado es el que mejor funciona para prevenir los arañazos en las pantallas de los teléfonos.
El probador mecánico Nanovea ofrece capacidades de medición precisas y repetibles de indentaciones, rayones y desgaste utilizando módulos Nano y Micro que cumplen con ISO y ASTM. El Probador Mecánico Es un sistema completo, lo que lo convierte en la solución ideal para determinar toda la gama de propiedades mecánicas de recubrimientos, películas y sustratos finos o gruesos, blandos o duros.
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Automatización de muestras similares mediante el comprobador mecánico PB1000
Introducción :
Los revestimientos se utilizan ampliamente en diversas industrias debido a sus propiedades funcionales. La dureza de un revestimiento, su resistencia a la erosión, su baja fricción y su alta resistencia al desgaste son sólo algunas de las muchas propiedades que hacen que los revestimientos sean importantes. Un método comúnmente utilizado para cuantificar estas propiedades es el ensayo de rayado, que permite una medición repetible de las propiedades adhesivas y/o cohesivas de un revestimiento. Comparando las cargas críticas a las que se produce el fallo, se pueden evaluar las propiedades intrínsecas de un revestimiento.
Caracterización nanomecánica de las constantes de los muelles
La capacidad de un muelle para almacenar energía mecánica tiene una larga historia de uso. Desde los arcos para la caza hasta las cerraduras para las puertas, la tecnología de los muelles existe desde hace muchos siglos. Hoy en día dependemos de los muelles, ya sea de los colchones, los bolígrafos o la suspensión de los automóviles, ya que desempeñan un papel vital en nuestra vida cotidiana. Con una variedad tan grande de usos y diseños, es necesario poder cuantificar sus propiedades mecánicas.
Herramienta de selección del mapa mecánico de la vista amplia
Todos hemos oído el término: el tiempo es oro. Por eso muchas empresas buscan constantemente métodos para agilizar y mejorar diversos procesos, ya que ahorran tiempo. Cuando se trata de pruebas de indentación, la velocidad, la eficiencia y la precisión pueden integrarse en un proceso de control de calidad o de I+D cuando se utiliza uno de nuestros comprobadores mecánicos Nanovea. En esta nota de aplicación, mostraremos una forma sencilla de ahorrar tiempo con nuestro comprobador mecánico Nanovea y las funciones de software Broad View Map y Selection Tool.
Haga clic para leer la nota de aplicación completa.
Transición vítrea localizada con precisión mediante DMA por nanoindentación
Transición vítrea localizada con precisión mediante DMA por nanoindentación
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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).
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Medición de la relajación de tensiones mediante nanoindentación
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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.
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Análisis viscoelástico del caucho
Análisis viscoelástico del caucho
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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.
