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Medición de la fricción del recubrimiento autolimpiante para vidrio
El recubrimiento de vidrio autolimpiante posee una baja energía superficial que repele tanto el agua como los aceites. Este recubrimiento crea una superficie de vidrio fácil de limpiar y antiadherente que la protege contra la suciedad, el polvo y las manchas. El recubrimiento fácil de limpiar reduce considerablemente el consumo de agua y energía en la limpieza del vidrio. No requiere detergentes químicos agresivos y tóxicos, lo que lo convierte en una opción ecológica para una amplia variedad de aplicaciones residenciales y comerciales, como espejos, vidrios de ducha, ventanas y parabrisas.
Medición de la fricción del recubrimiento autolimpiante para vidrio
Efecto de la corrosión sobre la dureza mediante nanoindentación
Las propiedades mecánicas de los materiales se deterioran durante el proceso de corrosión. Por ejemplo, la lepidocrocita (γ-FeOOH) y la goethita (α-FeOOH) se forman en la corrosión atmosférica del acero al carbono. Su naturaleza suelta y porosa provoca la absorción de humedad y, a su vez, una mayor aceleración del proceso de corrosión. La akaganeita (β-FeOOH), otra forma de hierro
El oxihidróxido se genera en la superficie del acero en entornos que contienen cloruro. Nanoindentación puede controlar la profundidad de la hendidura en el rango de nanómetros y micras, lo que permite medir cuantitativamente la dureza y el módulo de Young de los productos de corrosión formados en la superficie metálica. Proporciona información fisicoquímica sobre los mecanismos de corrosión implicados, lo que permite seleccionar el mejor material candidato para las aplicaciones deseadas.
Efecto de la corrosión sobre la dureza mediante nanoindentación
Textura y picaduras en paneles de yeso mediante perfilometría 3D
La textura y la rugosidad del panel de yeso son fundamentales para la calidad y el aspecto del producto final. Una mejor comprensión del efecto de la textura y la consistencia de la superficie en la resistencia a la humedad del panel de yeso recubierto permite seleccionar el mejor producto y optimizar la técnica de pintura para obtener el mejor resultado. Para evaluar cuantitativamente la calidad de la superficie, es necesario realizar una inspección cuantificable, rápida y fiable de la superficie del recubrimiento. Los perfilómetros 3D sin contacto de Nanovea utilizan tecnología confocal cromática con una capacidad única para medir con precisión la superficie de la muestra. La técnica de sensor lineal permite escanear una gran superficie de panel de yeso en cuestión de minutos.
Textura y picaduras en paneles de yeso mediante perfilometría 3D
Medición cíclica de tensión-deformación por nanoindentación
Medición cíclica de tensión-deformación por nanoindentación
Más información
Importancia de la nanoindentación
Mediciones continuas de rigidez (CSM) obtenidas mediante nanoindentación revela la relación tensión-deformación de los materiales con métodos mínimamente invasivos. A diferencia de los métodos tradicionales de ensayo de tracción, la nanoindentación proporciona datos de tensión-deformación a escala nanométrica sin necesidad de utilizar instrumentos de gran tamaño. La curva tensión-deformación proporciona información crucial sobre el umbral entre el comportamiento elástico y el plástico a medida que la muestra se somete a cargas cada vez mayores. CSM ofrece la posibilidad de determinar el límite elástico de un material sin necesidad de utilizar equipos peligrosos.
La nanoindentación ofrece un método confiable y fácil de usar para investigar rápidamente los datos de tensión-deformación. Además, la medición del comportamiento de tensión-deformación a escala nanométrica permite estudiar propiedades importantes en recubrimientos y partículas pequeñas en materiales a medida que estos se vuelven más avanzados. La nanoindentación proporciona información sobre el límite elástico y el límite elástico, además de la dureza, el módulo elástico, la fluencia, la resistencia a la fractura, etc., lo que la convierte en un instrumento de metrología versátil.
Los datos de tensión-deformación proporcionados por la nanoindentación en este estudio identifican el límite elástico del material con solo penetrar 1,2 micras en la superficie. Utilizamos CSM para determinar cómo se desarrollan las propiedades mecánicas de los materiales a medida que el indentador se adentra más en la superficie. Esto resulta especialmente útil en aplicaciones de películas delgadas, donde las propiedades pueden depender de la profundidad. La nanoindentación es un método mínimamente invasivo para confirmar las propiedades de los materiales en muestras de prueba.
La prueba CSM es útil para medir las propiedades de los materiales en función de la profundidad. Se pueden realizar pruebas cíclicas con cargas constantes para determinar propiedades más complejas de los materiales. Esto puede ser útil para estudiar la fatiga o eliminar el efecto de la porosidad y obtener el módulo de elasticidad real.
Objetivo de medición
En esta aplicación, el probador mecánico Nanovea utiliza CSM para estudiar la dureza y el módulo de elasticidad en función de la profundidad y los datos de tensión-deformación en una muestra de acero estándar. Se eligió el acero por sus características comúnmente reconocidas para mostrar el control y la precisión de los datos de tensión-deformación a nanoescala. Se utilizó una punta esférica con un radio de 5 micras para alcanzar tensiones suficientemente altas más allá del límite elástico del acero.
Condiciones y procedimientos de prueba
Se utilizaron los siguientes parámetros de sangría:
Resultados:
El aumento de la carga durante las oscilaciones proporciona la siguiente curva de profundidad frente a carga. Se realizaron más de 100 oscilaciones durante la carga para obtener los datos de tensión-deformación a medida que el penetrador penetraba en el material.
Determinamos la tensión y la deformación a partir de la información obtenida en cada ciclo. La carga y la profundidad máximas en cada ciclo nos permiten calcular la tensión máxima aplicada en cada ciclo al material. La deformación se calcula a partir de la profundidad residual en cada ciclo a partir de la descarga parcial. Esto nos permite calcular el radio de la huella residual dividiendo el radio de la punta para obtener el factor de deformación. Al trazar la tensión frente a la deformación del material, se muestran las zonas elásticas y plásticas con la tensión límite elástica correspondiente. Nuestras pruebas determinaron que la transición entre las zonas elástica y plástica del material se sitúa en torno a una deformación de 0,076, con un límite elástico de 1,45 GPa.
Cada ciclo actúa como una sola hendidura, por lo que, a medida que aumentamos la carga, realizamos pruebas a varias profundidades controladas en el acero. Así, la dureza y el módulo de elasticidad en función de la profundidad se pueden representar gráficamente directamente a partir de los datos obtenidos para cada ciclo.
A medida que el penetrador se adentra en el material, observamos un aumento de la dureza y una disminución del módulo de elasticidad.
Conclusión
Hemos demostrado que el medidor mecánico Nanovea proporciona datos fiables sobre tensión-deformación. El uso de una punta esférica con indentación CSM permite medir las propiedades del material bajo una tensión mayor. La carga y el radio del indentador se pueden modificar para probar diversos materiales a profundidades controladas. Los medidores mecánicos Nanovea realizan estas pruebas de indentación desde el rango sub mN hasta 400 N.
Medición confocal cromática de 5 ejes
Nanovea ha respondido a la solicitud de un sistema de medición de 5 ejes combinado con un sensor lineal confocal cromático para el control de calidad rápido de piezas especializadas. Ver vídeo breve Video. Para obtener más información sobre los perfilómetros de Nanovea Más información
Machining Finish Quality Using 3D Profilometry
Machining finish is a result of different cutting techniques exhibiting different surface features. Flatness, roughness and texture of a cut/machined surface is vital to its end use. Accurate clean cut reduces the further work on grinding and rough edge removal. For example, when marble tiles are manufactured, inaccurate and rough cutting may lead to mismatch during the tile floor installation. Quantitative measurement of the surface texture, consistency, roughness and others is critical in improving the cutting/machining processing and quality control measures.
Fallo del recubrimiento de un stent ranurado mediante pruebas de nanoarañazos
El stent liberador de fármacos es un enfoque novedoso en la tecnología de los stents. Posee un recubrimiento de polímero biodegradable y biocompatible que libera el medicamento de forma lenta y continua en la arteria local para inhibir el engrosamiento de la íntima y evitar que la arteria se vuelva a obstruir. Una de las principales preocupaciones es la delaminación del recubrimiento polimérico que lleva la capa liberadora de fármacos del sustrato metálico del stent. Para mejorar la adhesión de este recubrimiento al sustrato, el stent se diseña con diferentes formas. Concretamente, en este estudio, el recubrimiento polimérico se encuentra en la parte inferior de la ranura de la malla metálica, lo que supone un enorme reto para la medición de la adhesión. Se necesita una técnica fiable para medir cuantitativamente la resistencia interfacial entre el recubrimiento polimérico y el sustrato metálico. La forma especial y el pequeño diámetro de la malla del stent (comparable al de un cabello humano) requieren una precisión lateral X-Y ultrafina para localizar la posición de prueba y un control y una medición adecuados de la carga y la profundidad durante la prueba.
Fallo del recubrimiento de un stent ranurado mediante pruebas de nanoarañazos
In-line Inspection Game Changer
Using in-line inspection (POINT or LINE SENSORS) Nanovea’s unique in-line software package can measure and analyze “live” roughness and texture parameters meeting standards for up to 8 points sensors or up to 4 line sensors. The software has many features including pass and fail criteria specific to each sensor or average of all sensors. Acquisition rates of more than 1,300,000 points per seconds. This is ideal for any film/paper sheet measurements and other in-line applications. Nanovea provides integration support including specific mounting structure.
Inspección tribológica de recubrimientos de nitruro de titanio mediante tribómetro
El desgaste de las herramientas en servicio provoca la pérdida de dimensiones y funcionalidad de las mismas. Esto influye significativamente en la vida útil de la herramienta, así como en la integridad de la superficie y la precisión dimensional de los productos acabados. Las propiedades tribomecánicas de los recubrimientos cerámicos protectores pueden mejorar sustancialmente el rendimiento y la vida útil de las máquinas herramienta. Una inspección tribológica fiable y precisa de dichos recubrimientos protectores resulta fundamental para garantizar el rendimiento de calidad de las herramientas.
Inspección de recubrimientos de nitruro de titanio mediante tribómetro
Opción de tribómetro de bloque sobre anillo
La prueba Block on Ring es una técnica ampliamente utilizada que evalúa el comportamiento de desgaste por deslizamiento de los materiales en diferentes condiciones simuladas, lo que permite clasificar de forma fiable los pares de materiales para aplicaciones tribológicas específicas. El desgaste por deslizamiento suele implicar mecanismos de desgaste complejos que tienen lugar en la superficie de contacto, como el desgaste por adhesión, la abrasión de dos cuerpos, la abrasión de tres cuerpos y el desgaste por fatiga. El comportamiento de desgaste de los materiales se ve influido de manera significativa por el entorno de trabajo, como la carga normal, la velocidad, la corrosión y la lubricación. Un tribómetro versátil que pueda simular las diferentes condiciones de trabajo reales será ideal para la evaluación del desgaste.
