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AR 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 apropiado 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 borde de corte helicoidal de una herramienta, una máquina convencional necesitaría múltiples escaneos desde diferentes ángulos de toda la pieza, así como una importante manipulación de los datos después del escaneo. 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 rotativo. Esta técnica elimina la necesidad de medir toda la pieza y la realineación continua, que requiere mucho tiempo. En su lugar, la circunferencia completa de todo el borde 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 la 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 preparar 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 líneas de NANOVEA, se puede capturar una barra de datos de hasta 4,78 mm de ancho en una sola pasada, mientras se mueve 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 borde de corte, con cualquier paso o radio, en una fracción de tiempo en comparación con otras tecnologías.
Véase la nota de la aplicación: Medición rotacional mediante perfilometría 3D
Morfología de los polímeros por deformación térmica
La deformación superficial 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 los polímeros en 3D permite cuantificar las deformaciones físicas de la forma de la superficie, la rugosidad, el volumen/área, etc. Las superficies propensas a la deformación debido al desgaste por contacto, el calor elevado y otros factores necesitan una inspección periódica para garantizar la fiabilidad del rendimiento.
Morfología de polímeros por deformación térmica mediante perfilometría 3D
Propiedades mecánicas del teflón a alta temperatura
A temperaturas elevadas, el calor cambia las propiedades mecánicas del teflón, como la dureza y la viscoelasticidad, lo que puede provocar fallas mecánicas. Se necesita una medición confiable del comportamiento termomecánico de los materiales poliméricos para evaluar cuantitativamente los materiales candidatos para aplicaciones de alta temperatura. El nanomódulo de la Nanovea Probador Mecánico estudia la Dureza, Módulo de Young y Creep aplicando la carga con un piezo 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 toda la prueba de nanoindentación para minimizar el efecto de la deriva térmica.
Propiedades mecánicas del teflón a alta temperatura mediante nanoindentación
Desgaste por arco de alta temperatura
La norma 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 ida y vuelta de la muestra durante el ensayo de desgaste alternativo, es difícil diseñar un horno que encierre completamente la muestra y alcance una temperatura alta y homogénea. Nuestro estudio anterior ha demostrado que el material ensayado mediante configuraciones recíprocas y rotativas puede presentar comportamientos de desgaste significativamente diferentes. Por lo tanto, con el fin de estudiar los comportamientos de desgaste recíproco de los materiales a temperaturas elevadas, desarrollamos la configuración de prueba de desgaste de arco. Este gira la etapa de la muestra para la prueba pin-on-disc y la hace oscilar continuamente en el sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario, creando un movimiento de deslizamiento recíproco de la muestra. El contacto del proceso de desgaste puede estar totalmente encerrado en un gran horno que garantiza una temperatura uniforme y estable de hasta 950oC alrededor de la muestra y el contramaterial.
Desgaste por arco a alta temperatura utilizando un tribómetro
Rendimiento de la rigidez de las cerdas del cepillo mediante el tribómetro
Los pinceles se encuentran entre las herramientas más básicas y utilizadas del mundo. Pueden utilizarse para eliminar material (cepillo de dientes, cepillo arqueológico, cepillo de amoladora de banco), aplicar material (cepillo de pintura, cepillo de maquillaje, cepillo de dorado), peinar filamentos o añadir un dibujo. Debido a las fuerzas mecánicas y abrasivas que se ejercen sobre ellos, los cepillos deben ser sustituidos 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 como consecuencia del uso repetido. Si los filamentos de las fibras del cepillo de dientes son demasiado rígidos, se corre el riesgo de desgastar el diente real en lugar de la placa blanda. Hacer las fibras del cepillo de dientes demasiado blandas hace que el cepillo pierda su forma más rápidamente. Es necesario comprender el cambio de curvatura del cepillo, así como el desgaste y el cambio general de la forma de los filamentos en diferentes condiciones de carga para diseñar cepillos que cumplan mejor su aplicación.
Rendimiento de la rigidez de las cerdas del cepillo mediante el tribómetro
Sustracción de la superficie de desgaste dental mediante perfilometría 3D
El desgaste dental, la pérdida de material dental por razones 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 se puede desgastar 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 del diente. Todos estos cálculos pueden realizarse mediante un estudio de sustracción de superficie.
Los estudios de sustracción del desgaste de la superficie son fundamentales en cualquier aplicación que estudie el cambio topográfico en una zona 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. Ser capaz de 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 astillamiento de los bordes mediante macroindentación
La resistencia de los bordes de los materiales frágiles al astillamiento o a la descamación por cargas concentradas es una propiedad crítica para las cerámicas de las restauraciones dentales, los compuestos de resina, los dispositivos ópticos montados en los bordes, las brocas de herramientas cerámicas, las virutas finas de semiconductores y muchos otros materiales. El ensayo de resistencia al desconchado de los bordes proporciona un método para cuantificar y medir la resistencia a la fractura, la tenacidad y la resistencia al desconchado de los bordes de estos materiales. Este método utiliza un indentador 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 bordes mediante macroindentación
Medición rotacional mediante perfilometría 3D
La rugosidad y la textura de la superficie de las piezas mecánicas es vital para su uso final. La superficie convencional profilometría suelen escanear la superficie de la muestra desde una sola dirección. Para medir las características detalladas de la superficie desde distintos ángulos, es necesario realizar una medición rotativa precisa de 360° de las piezas con forma cilíndrica. 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 parte posterior.
Escaneo 3D de la pista de desgaste in situ en el tribómetro
Pin sobre disco convencional o reciprocante 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.
Medición de la dureza Vickers con baja carga
Durante la dureza Vickers se introducen inevitablemente errores de usuario durante la medición de la huella bajo el microscopio. Especialmente con cargas bajas, los pequeños errores de medición del tamaño de la huella 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 los errores del usuario en la medición del tamaño de la huella.
Medición de la dureza Vickers con baja carga mediante nanoindentación
