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AR Catégorie : Notes d'application
Texture et piqûres des cloisons sèches grâce à la profilométrie 3D
La texture et la rugosité des cloisons sèches sont déterminantes pour la qualité et l'apparence du produit final. Une meilleure compréhension de l'effet de la texture et de la consistance de la surface sur la résistance à l'humidité de la cloison sèche revêtue permet de sélectionner le meilleur produit et d'optimiser la technique de peinture pour obtenir le meilleur résultat. Une inspection quantifiable, rapide et fiable de la surface du revêtement est nécessaire pour évaluer quantitativement la qualité de la surface. Le profilomètre sans contact Nanovea 3D utilise la technologie confocale chromatique avec une capacité unique de mesurer précisément la surface de l'échantillon. La technique du capteur linéaire peut finir de scanner une grande surface de cloison sèche en quelques minutes.
Texture et piqûres des cloisons sèches grâce à la profilométrie 3D
Mesure de la contrainte-déformation par nanoindentation cyclique
Mesure de la contrainte-déformation par nanoindentation cyclique
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Importance de la nanoindentation
Mesures continues de la rigidité (CSM) obtenues par nanoindentation révèle la relation contrainte-déformation des matériaux à l'aide de méthodes peu invasives. Contrairement aux méthodes traditionnelles d'essai de traction, la nanoindentation fournit des données sur la contrainte et la déformation à l'échelle nanométrique sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un instrument de grande taille. La courbe contrainte-déformation fournit des informations cruciales sur le seuil entre le comportement élastique et plastique lorsque l'échantillon est soumis à des charges croissantes. Le CSM permet de déterminer la limite d'élasticité d'un matériau sans équipement dangereux.
La nanoindentation offre une méthode fiable et conviviale pour étudier rapidement les données de contrainte-déformation. En outre, la mesure du comportement contrainte-déformation à l'échelle nanométrique permet d'étudier des propriétés importantes sur de petits revêtements et particules dans des matériaux de plus en plus perfectionnés. La nanoindentation fournit des informations sur la limite élastique et la limite d'élasticité en plus de la dureté, du module d'élasticité, du fluage, de la résistance à la rupture, etc., ce qui en fait un instrument de métrologie polyvalent.
Les données de contrainte-déformation fournies par la nanoindentation dans cette étude identifient la limite élastique du matériau tout en ne pénétrant que de 1,2 micron dans la surface. Nous utilisons la MSC pour déterminer comment les propriétés mécaniques des matériaux évoluent lorsqu'un pénétrateur pénètre plus profondément dans la surface. Ceci est particulièrement utile dans les applications de films minces où les propriétés peuvent dépendre de la profondeur. La nanoindentation est une méthode peu invasive pour confirmer les propriétés des matériaux dans les échantillons d'essai.
L'essai CSM est utile pour mesurer les propriétés des matériaux en fonction de la profondeur. Des essais cycliques peuvent être effectués à des charges constantes pour déterminer des propriétés plus complexes du matériau. Cela peut être utile pour étudier la fatigue ou éliminer l'effet de la porosité pour obtenir le véritable module d'élasticité.
Objectif de la mesure
Dans cette application, le testeur mécanique Nanovea utilise la MSC pour étudier la dureté et le module d'élasticité en fonction de la profondeur et des données de contrainte-déformation sur un échantillon d'acier standard. L'acier a été choisi pour ses caractéristiques communément reconnues afin de montrer le contrôle et la précision des données de contrainte-déformation à l'échelle nanométrique. Une pointe sphérique d'un rayon de 5 microns a été utilisée pour atteindre des contraintes suffisamment élevées au-delà de la limite élastique de l'acier.
Conditions et procédures d'essai
Les paramètres d'indentation suivants ont été utilisés :
Résultats :
L'augmentation de la charge pendant les oscillations fournit la courbe de profondeur en fonction de la charge suivante. Plus de 100 oscillations ont été effectuées pendant le chargement pour trouver les données de contrainte-déformation lorsque le pénétrateur pénètre dans le matériau.
Nous avons déterminé la contrainte et la déformation à partir des informations obtenues à chaque cycle. La charge et la profondeur maximales à chaque cycle nous permettent de calculer la contrainte maximale appliquée à chaque cycle sur le matériau. La déformation est calculée à partir de la profondeur résiduelle à chaque cycle provenant du déchargement partiel. Cela nous permet de calculer le rayon de l'empreinte résiduelle en divisant le rayon de la pointe pour obtenir le facteur de déformation. Le tracé de la contrainte en fonction de la déformation pour le matériau montre les zones élastique et plastique avec la contrainte limite élastique correspondante. Nos tests ont déterminé que la transition entre les zones élastique et plastique du matériau se situe autour de 0,076 déformation avec une limite élastique de 1,45 GPa.
Chaque cycle agit comme une empreinte unique. Ainsi, à mesure que nous augmentons la charge, nous effectuons des tests à différentes profondeurs contrôlées dans l'acier. Ainsi, la dureté et le module d'élasticité en fonction de la profondeur peuvent être tracés directement à partir des données obtenues pour chaque cycle.
Au fur et à mesure que le pénétrateur pénètre dans le matériau, la dureté augmente et le module d'élasticité diminue.
Conclusion
Nous avons montré que le testeur mécanique Nanovea fournit des données de contrainte-déformation fiables. L'utilisation d'une pointe sphérique avec indentation CSM permet de mesurer les propriétés des matériaux sous une contrainte accrue. La charge et le rayon de l'indentation peuvent être modifiés pour tester divers matériaux à des profondeurs contrôlées. Les testeurs mécaniques Nanovea fournissent ces essais d'indentation de la gamme sub-mN à 400N.
Qualité de la finition de l'usinage grâce à la profilométrie 3D
La finition de l'usinage est le résultat de différentes techniques de coupe présentant des caractéristiques de surface différentes. La planéité, la rugosité et la texture d'une surface coupée/usinée sont essentielles pour son utilisation finale. Une coupe propre et précise réduit le travail supplémentaire de rectification et d'élimination des bords rugueux. Par exemple, lors de la fabrication de carreaux de marbre, une coupe imprécise et rugueuse peut entraîner un décalage lors de la pose du carrelage. La mesure quantitative de la texture, de la consistance et de la rugosité de la surface, entre autres, est essentielle pour améliorer le processus de découpe/usinage et les mesures de contrôle de la qualité.
Qualité de la finition de l'usinage grâce à la profilométrie 3D
Défaillance du revêtement de l'endoprothèse rainurée à l'aide d'un test de nano-rayures
Le stent à élution médicamenteuse est une nouvelle approche dans la technologie des stents. Il possède un revêtement polymère biodégradable et biocompatible qui libère un médicament de manière lente et continue au niveau de l'artère locale afin d'inhiber l'épaississement intimal et d'empêcher l'artère de se reboucher. L'une des principales préoccupations est la délamination du revêtement polymère qui porte la couche d'élution des médicaments du substrat métallique du stent. Afin d'améliorer l'adhésion de ce revêtement au substrat, le stent est conçu sous différentes formes. Dans cette étude, le revêtement polymère se trouve au fond de la rainure du fil métallique, ce qui pose un énorme problème pour la mesure de l'adhérence. Une technique fiable est nécessaire pour mesurer quantitativement la force interfaciale entre le revêtement polymère et le substrat métallique. La forme spéciale et le petit diamètre de la maille de l'endoprothèse (comparable à un cheveu humain) exigent une précision latérale X-Y ultrafine pour localiser la position de test et un contrôle et une mesure appropriés de la charge et de la profondeur pendant le test.
Défaillance du revêtement de l'endoprothèse rainurée à l'aide d'un test de nano-rayures
Inspection tribologique des revêtements en nitrure de titane par tribomètre
L'usure des outils en service entraîne une perte de dimensions et de fonctionnalité des outils. Elle a une influence significative sur la durée de vie des outils, ainsi que sur l'intégrité de la surface et la précision des dimensions des produits finis. Les propriétés tribo-mécaniques des revêtements céramiques protecteurs peuvent améliorer considérablement les performances et la durée de vie des machines-outils. Une inspection tribologique fiable et précise de ces revêtements protecteurs devient vitale pour garantir la qualité des performances des outils.
Inspection des revêtements en nitrure de titane par tribomètre
Option de bloc sur tribomètre à anneau
L'essai de bloc sur anneau est une technique largement utilisée qui évalue les comportements d'usure par glissement des matériaux dans différentes conditions simulées, permettant un classement fiable des couples de matériaux pour des applications tribologiques spécifiques. L'usure par glissement implique souvent des mécanismes d'usure complexes se produisant à la surface de contact, tels que l'usure par adhérence, l'abrasion à deux corps, l'abrasion à trois corps et l'usure par fatigue. Le comportement d'usure des matériaux est considérablement influencé par l'environnement de travail, comme la charge normale, la vitesse, la corrosion et la lubrification. Un tribomètre polyvalent capable de simuler les différentes conditions de travail réalistes sera idéal pour évaluer l'usure.
Mesure du jeu de compression avec la profilométrie 3D
Mesure de la déformation par compression des caoutchoucs qui retrouvent progressivement leur forme après la suppression de la contrainte de compression. Précision in situ La surveillance de l'évolution de la forme pendant la période de compression peut fournir des informations importantes sur le mécanisme de récupération du matériau. De plus, le suivi en temps réel des morphologies de surface est très utile dans diverses applications de matériaux, telles que le séchage des peintures et l'impression 3D. Les profilomètres sans contact Nanovea 3D mesurent la morphologie de surface des matériaux sans toucher l'échantillon, évitant ainsi d'introduire des rayures supplémentaires ou une altération de la forme qui peuvent être causées par des technologies de contact telles que le stylet coulissant.
https://nanovea.com/App-Notes/compression-set-measurement.pdf
Nanoindentation de films polymères à humidité contrôlée
Les propriétés mécaniques des polymères sont modifiées lorsque l'humidité ambiante augmente. Les effets transitoires de l'humidité, aussi appelés effets mécanosorptifs, se produisent lorsque le polymère absorbe une forte teneur en humidité et connaît un comportement de fluage accéléré. La conformité accrue au fluage est le résultat d'effets combinés complexes tels que la mobilité moléculaire accrue, le vieillissement physique induit par la sorption et les gradients de contrainte induits par la sorption.
Par conséquent, un test fiable et quantitatif (nanoindentation à l'humidité) de l'influence induite par la sorption sur le comportement mécanique des matériaux polymères à différents niveaux d'humidité est nécessaire. Le module Nano du testeur mécanique Nanovea applique la charge par un piezo de haute précision et mesure directement l'évolution de la force et du déplacement. Une humidité uniforme est créée autour de la pointe de l'indentation et de la surface de l'échantillon par une enceinte d'isolation, ce qui garantit la précision des mesures et minimise l'influence de la dérive causée par le gradient d'humidité.
Effet de l'humidité sur la planéité du papier
La planéité du papier est essentielle au bon fonctionnement du papier d'impression. Il communique les caractéristiques fonctionnelles et donne une impression de la qualité du papier. Une meilleure compréhension de l’effet de l’humidité sur la planéité, la texture et la consistance du papier permet d’optimiser les mesures de traitement et de contrôle pour obtenir le meilleur produit. Une inspection quantifiable, précise et fiable de la surface du papier dans différents environnements humides est nécessaire pour simuler l'utilisation du papier dans une application réaliste. La Nanovéa Profilomètres 3D sans contact utilise une technologie confocale chromatique avec une capacité unique pour mesurer avec précision la surface du papier. Un contrôleur d'humidité permet un contrôle précis de l'humidité dans une chambre scellée où l'échantillon testé est exposé à l'humidité.
Effet tribologique de l'humidité sur le revêtement DLC
Le revêtement DLC présente un COF très faible par rapport à la bille d'acier (inférieur à 0,1) sous vide poussé et dans des conditions sèches. Cependant, il a également été signalé que le DLC est très sensible aux changements des conditions environnementales, en particulier à la tribologie de l'humidité relative (RH). Un environnement avec une humidité et une concentration d'oxygène élevées peut entraîner une augmentation significative du COF. Afin de simuler les conditions environnementales réalistes du revêtement DLC pour les applications tribologiques, une évaluation fiable de l'usure dans une humidité contrôlée et surveillée est nécessaire. Cela permet aux utilisateurs de comparer correctement les comportements d'usure des revêtements DLC exposés à différentes humidités et de sélectionner le meilleur candidat pour l'application visée.
