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Categoría: Notas de aplicación

 

Tribología a baja temperatura

Tribología a baja temperatura

Se necesita una medición fiable de la tribología a baja temperatura, del coeficiente de fricción estático y dinámico, COF, así como del comportamiento del 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 la superficie entrelazada, la cohesión de las películas superficiales e incluso las uniones estáticas sólidas microscópicas entre superficies a bajas temperaturas.

Tribología del caucho a baja temperatura

análisis de contornos

Análisis del contorno del engranaje

La fabricación de engranajes de alta precisión requiere un estricto control de calidad para obtener las mejores condiciones de funcionamiento y eficiencia energética. Los defectos superficiales de los engranajes pueden afectar negativamente a la calidad del engranaje. Además, durante el tiempo de servicio, se produce un desgaste que genera defectos superficiales, como abolladuras y grietas, en los engranajes, que pueden dar lugar a una disminución de la eficacia de la transmisión de energía y a posibles fallos mecánicos. Se necesita una herramienta precisa y cuantificable para la inspección de superficies. A diferencia de la técnica de sonda de contacto, el perfilómetro Nanovea realiza un análisis de contorno en 3D de la muestra sin tocarla, lo que permite escanear con precisión muestras con una forma compleja, como engranajes de distinta geometría.

Análisis del contorno de un engranaje desgastado mediante perfilometría 3D

adherencia a los macro arañazos

Fracaso de la macroadhesión del DLC

brocas y cojinetes. En estas condiciones extremas, es fundamental que el sistema de recubrimiento/sustrato tenga una resistencia cohesiva y adhesiva suficiente. Con el fin de seleccionar el mejor sustrato metálico para la aplicación deseada y establecer un proceso de recubrimiento consistente para el DLC, es fundamental desarrollar una técnica fiable para evaluar cuantitativamente la cohesión y el fallo de adhesión de los diferentes sistemas de recubrimiento de DLC.

Resistencia cohesiva y adhesiva del DLC mediante el ensayo de macro-rascado

Réplica de la corrosión de la tubería interior

El acabado de la superficie del tubo metálico es fundamental para la calidad y el rendimiento del producto. El óxido se acumula progresivamente y las picaduras se inician y crecen en la superficie del metal a medida que se produce el proceso de corrosión, lo que provoca la rugosidad de la superficie de la tubería. Las propiedades galvánicas diferenciales entre los metales, las influencias iónicas de las soluciones, así como el pH de la solución, pueden desempeñar un papel en el proceso de corrosión de las tuberías, dando lugar a un metal corroído con diferentes características superficiales. Una medición precisa de la rugosidad y la textura de la superficie corroída permite conocer los mecanismos que intervienen en un determinado proceso de corrosión. Los perfilómetros convencionales tienen dificultades para alcanzar y medir la pared interior de la tubería corroída. El moldeado de réplicas ofrece una solución al replicar las características de la superficie interior de forma no destructiva. Se puede aplicar fácilmente en la pared interior de la tubería corroída y se fija en 15 minutos. Escaneamos la superficie replicada del moldeado de réplica para obtener la morfología de la superficie de la pared interior de la tubería.

Réplica de la corrosión de la tubería interior

Resistencia a la corrosión del revestimiento después de la prueba de arañazos

Los revestimientos resistentes a la corrosión deben poseer una resistencia mecánica suficiente, ya que suelen estar expuestos a entornos de aplicación abrasivos y erosivos. Por ejemplo, las arenas bituminosas abrasivas desgastan constantemente el interior de las tuberías, lo que compromete progresivamente la integridad de las mismas y puede provocar su rotura. En la industria del automóvil, la corrosión se produce en el lugar de los arañazos en el
pintura, especialmente durante el gélido invierno, cuando se aplican sales en la carretera. Por lo tanto, se necesita una herramienta cuantitativa y fiable para medir el
La influencia de las pruebas de rayado en los revestimientos protectores y su resistencia a la corrosión es necesaria, con el fin de seleccionar el revestimiento más adecuado para la aplicación prevista.

Resistencia a la corrosión del revestimiento después de la prueba de arañazos

Macro tribología de los rodamientos de bolas

Los rodamientos de bolas pueden estar hechos de muchos materiales diferentes, como metales, incluyendo acero inoxidable y acero al cromo, y cerámica, como WC y Si3N4. Para garantizar que los rodamientos de bolas fabricados poseen la resistencia al desgaste requerida en las condiciones de aplicación, es necesario realizar una evaluación tribológica fiable bajo una carga elevada. Esto nos permite comparar cuantitativamente los comportamientos de desgaste de diferentes rodamientos de bolas de forma controlada y supervisada y seleccionar el mejor candidato para la aplicación prevista. Los tribómetros convencionales de pasador sobre disco suelen tener un radio de pista de desgaste fijo. El rodamiento de bolas siempre se desliza por la misma pista de desgaste durante toda la prueba de desgaste. El papel de lija podría desgastarse más rápido que los rodamientos de bolas de cerámica con una resistencia al desgaste superior, lo que socava la reproducibilidad de la prueba de desgaste de los rodamientos de bolas.

Macro tribología de los rodamientos de bolas

Dureza Vickers vs. Macroindentación Instrumentada

Los ensayos de dureza por macroindentación se utilizan ampliamente para determinar la dureza global de un material. Existe una gran variedad de mediciones de macrodureza, que incluyen, entre otras, la prueba de dureza Vickers (HV), la prueba de dureza Brinell (HB), la prueba de dureza Knoop (HK) y la prueba de dureza Rockwell (HR). Con una de las mayores escalas entre los ensayos de dureza, el ensayo Vickers se utiliza ampliamente para medir la dureza de todos los metales. La dureza Vickers utiliza un diamante en forma de pirámide de base cuadrada con un ángulo respecto al plano horizontal de 22° en cada lado. Se hunde en la superficie de la muestra y crea una huella cuadrada. Midiendo la longitud media de la diagonal, d, se puede calcular la dureza Vickers mediante la fórmula: donde F está en N y d está en milímetros. En este caso, la medición exacta del valor d es fundamental para obtener valores de dureza precisos. En comparación, la técnica de indentación instrumentada mide directamente las propiedades mecánicas a partir de las mediciones de carga y desplazamiento de la indentación. No se requiere la observación visual de la indentación, lo que elimina el error del usuario en la determinación de los valores d de la indentación.

Dureza Vickers vs. Macroindentación Instrumentada

Medir grandes superficies con la perfilometría 3D

Los talleres de fabricación y los talleres mecánicos suelen manejar grandes cantidades de metal para su fabricación. Por lo tanto, se necesita una medición rápida y precisa de la morfología de la superficie 3D en una gran superficie para garantizar las tolerancias más estrechas en el control de calidad. También es posible implementar el perfilómetro 3D Nanovea en la línea de producción/fabricación para controlar la calidad de la superficie de las piezas metálicas in situ. El escáner 3D de alta resolución puede detectar e informar rápidamente de cualquier defecto, como picaduras, grietas o extrusiones creadas durante los procesos de fabricación. Además de los metales, el perfilómetro sin contacto Nanovea 3D puede medir prácticamente cualquier tipo de superficie fabricada con diferentes materiales, como cerámica, plástico y vidrio, lo que lo convierte en una herramienta ideal para la inspección de superficies en las líneas de fabricación.

Medir grandes superficies con la perfilometría 3D

Análisis termomecánico de la soldadura mediante nanoindentación

Las uniones soldadas están sometidas a tensiones térmicas y/o externas cuando la temperatura supera los 0,6 Tm donde Tm es el punto de fusión del material en Kelvin. El comportamiento de fluencia de las soldaduras a temperaturas elevadas puede influir directamente en la fiabilidad de las interconexiones de soldadura Como resultado, se necesita un análisis termomecánico fiable y cuantitativo de la soldadura a diferentes temperaturas. El nanomódulo de la Nanovea Probador Mecánico Aplica la carga mediante un piezo de alta precisión y mide directamente la evolución de la fuerza y el desplazamiento. El horno de calentamiento avanzado proporciona una temperatura uniforme en la punta y la superficie de la muestra, lo que garantiza la precisión de la medición y minimiza la influencia de la deriva térmica.

Análisis termomecánico de la soldadura mediante nanoindentación

 

Tribología de alta temperatura

Dureza de los arañazos a alta temperatura mediante un tribómetro

Los materiales se seleccionan en función de los requisitos de servicio. Para las aplicaciones que implican cambios de temperatura significativos y gradientes térmicos, es fundamental investigar las propiedades mecánicas de los materiales a altas temperaturas para ser plenamente conscientes de los límites mecánicos. Los materiales, especialmente los polímeros, suelen ablandarse a altas temperaturas. Muchos de los fallos mecánicos se deben a la deformación por fluencia y a la fatiga térmica que sólo tienen lugar a temperaturas elevadas. Por lo tanto, es necesario disponer de 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 de los arañazos a alta temperatura mediante un tribómetro