リング・オン・リング トライボロジー アプリケーションノート - NANOVEA: 材料試験用高機能プロフィロメーター、トライボメーター、ナノインデンター、スクラッチテスター https://nanovea.com/ja/カテゴリー/アプリケーションノート/トライボロジーテスト/リング・オン・リング-トライボロジー/ 材料研究と品質管理のための計測機器 Tue, 01 Apr 2025 21:20:33 +0000 ジャ 一刻一刻 1 https://wordpress.org/?v=6.8.5 https://nanovea.com/wp-content/uploads/2025/02/nanovea-favicon.png リング・オン・リング トライボロジー アプリケーションノート - NANOVEA: 材料試験用高機能プロフィロメーター、トライボメーター、ナノインデンター、スクラッチテスター https://nanovea.com/ja/カテゴリー/アプリケーションノート/トライボロジーテスト/リング・オン・リング-トライボロジー/ 32 32 トライボメータを用いたフローリングの経時的摩耗マッピング https://nanovea.com/ja/%e3%83%88%e3%83%a9%e3%82%a4%e3%83%9c%e3%83%a1%e3%83%bc%e3%82%bf%e3%82%92%e4%bd%bf%e7%94%a8%e3%81%97%e3%81%9f%e3%83%95%e3%83%ad%e3%83%bc%e3%83%aa%e3%83%b3%e3%82%b0%e3%81%ae%e6%bc%b8%e9%80%b2%e7%9a%84/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=progressive-wear-mapping-of-flooring-using-tribometer https://nanovea.com/ja/%e3%83%88%e3%83%a9%e3%82%a4%e3%83%9c%e3%83%a1%e3%83%bc%e3%82%bf%e3%82%92%e4%bd%bf%e7%94%a8%e3%81%97%e3%81%9f%e3%83%95%e3%83%ad%e3%83%bc%e3%83%aa%e3%83%b3%e3%82%b0%e3%81%ae%e6%bc%b8%e9%80%b2%e7%9a%84/#respond Tue, 06 Jun 2023 15:51:48 +0000 https://nanovea.com/?p=22326 Flooring Wear Testing Progressive Wear Mapping of Flooring​ using Tribometer with integrated Profilometer Prepared by FRANK LIU INTRODUCTION Flooring materials are designed to be durable, but they often suffer wear and tear from everyday activities such as movement and furniture use. To ensure their longevity, most types of flooring have a protective wear layer that resists damage. However, the thickness and durability of the wear layer vary depending on the flooring type and level of foot traffic. In addition, different layers within the flooring structure, such as UV coatings, decorative layers, and glaze, have varying wear rates. That’s where progressive wear mapping comes in. Using the NANOVEA T2000 Tribometer with […]

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フローリング摩耗試験

プロフィロメータ一体型トライボメータによるフローリングの漸進的摩耗マッピング

フローリング摩耗試験

作成者

フランク・リウ（FRANK LIU

はじめに

床材は耐久性があるように設計されていますが、移動や家具の使用などの日常活動によって磨耗することがよくあります。耐久性を確保するために、ほとんどの種類のフローリングには損傷を防ぐ保護摩耗層が付いています。ただし、摩耗層の厚さと耐久性は、床材の種類や歩行量によって異なります。さらに、UV コーティング、装飾層、釉薬など、フローリング構造内のさまざまな層の摩耗率は異なります。そこで、プログレッシブ ウェア マッピングが登場します。統合された NANOVEA T2000 トライボメーターを使用する 3D非接触形状測定装置床材の性能と寿命を正確に監視、分析することができます。さまざまな床材の摩耗挙動に関する詳細な洞察を提供することで、科学者や技術専門家は、新しい床材システムを選択および設計する際に、より多くの情報に基づいた意思決定を行うことができます。

フロアパネルにおけるプログレッシブ・ウェア・マッピングの重要性

床材の試験では、従来、摩耗に対する耐久性を判断するために、サンプルの摩耗率を中心にしてきました。しかし、プログレッシブ摩耗マッピングでは、試験中のサンプルの摩耗率を分析し、その摩耗挙動に関する貴重な知見を得ることができます。この詳細な分析により、摩擦データと摩耗率の相関関係が明らかになり、摩耗の根本原因を特定することができます。摩耗試験において、摩耗量は一定ではないことに留意する必要があります。そのため、摩耗の進行を観察することで、試料の摩耗をより正確に評価することができます。従来の試験方法を超えて、プログレッシブ摩耗マッピングの採用は、床材試験の分野で大きな進歩に寄与しています。

統合された 3D 非接触表面形状計を備えた NANOVEA T2000 トライボメーターは、摩耗試験と体積損失測定のための画期的なソリューションです。ピンと表面形状計の間を正確に移動できる機能により、摩耗トラックの半径や位置の偏差が排除され、結果の信頼性が保証されます。しかし、それだけではありません。3D 非接触表面形状計の高度な機能により、高速表面測定が可能になり、スキャン時間がわずか数秒に短縮されます。 NANOVEA T2000 は、最大 2,000 N の荷重を加え、最大 5,000 rpm の回転速度を達成する能力を備えています。 トライボメータ 評価プロセスに多用途性と正確性を提供します。この装置がプログレッシブウェアマッピングにおいて重要な役割を果たしているのは明らかです。

 
トライボメータによるフローリング摩耗試験
プロフィロメーターによる床材の摩耗試験

図1: 摩耗試験前のサンプルのセットアップ (左）と摩耗試験後の摩耗痕のプロフィル測定（右）。

測定目的

石材と木材の2種類の床材を対象に、漸進的摩耗マッピング試験を実施しました。各サンプルは、2、4、8、20、40、60、120秒と試験時間を延ばしながら、合計7回の試験サイクルを行い、経時的な摩耗を比較することができるようにしました。各試験サイクル終了後、NANOVEA 3D非接触型プロフィロメーターを用いて摩耗痕をプロファイリングしました。プロファイラで収集したデータから、NANOVEA Tribometerソフトウェアまたは当社の表面分析ソフトウェアMountainsの統合機能を使用して、穴の体積と摩耗率を分析することができます。

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THE SAMPLES

摩耗マッピングテスト サンプル 木と石

ウェアマッピング試験パラメータ

LOAD40 N
テスト期間さまざま
スピード200rpm
ラジアス10mm
距離（DISTANCEさまざま
ボール材質タングステンカーバイド
ボール径10mm

7サイクルで使用したテスト時間は以下の通りです。 2秒、4秒、8秒、20秒、40秒、60秒、120秒をそれぞれ設定した。 移動した距離は 0.40, 0.81, 1.66, 4.16, 8.36, 12.55, 25.11 メートル。

ウェアマッピングの結果

フローリング

テストサイクル最大COFMin COFAvg.COF
10.3350.1240.275
20.3370.2070.295
30.3800.2290.329
40.3930.2650.354
50.3520.2050.314
60.3450.1990.312
70.3150.2110.293

 

ラジアル方向

テストサイクル総量損失（μm3トータルディスタンス
走行距離 (m)		摩耗率
(mm/Nm) x10-5		瞬時磨耗量
(mm/Nm) x10-5
12962476870.401833.7461833.746
23552452271.221093.260181.5637
35963713262.88898.242363.1791
48837477677.04530.629172.5496
5120717995115.40360.88996.69074
6147274531827.95293.32952.89311
7185131921053.06184.34337.69599
ウッドプログレッシブ摩耗率 vs トータルディスタンス
ウッドフロアの磨耗率

図2: 摩耗量と総走行距離の比較（左図）
と、フローリングの試験サイクルに対する瞬時摩耗率（右）。

フローリング摩擦係数試験
フローリングフロアのプログレッシブウェアマッピング

図3: #7試験によるフローリングでのCOFグラフと摩耗痕の3D表示。

ウェアマッピング抽出されたプロファイル
フローリング摩耗試験結果
フローリング表面の特性評価

図4: #7試験による木材摩耗痕の断面解析

プログレッシブ・ウェア・マッピングのボリュームとエリア分析

図5: 木材サンプル試験#7における摩耗痕の体積・面積解析。

全結果の詳細はこちらをご覧ください。

ウェアマッピングの結果

ストーン・フローリング

テストサイクル最大COFMin COFAvg.COF
10.2490.0350.186
20.3490.1970.275
30.2940.1540.221
40.5030.1240.273
50.5480.1060.390
60.5100.1290.434
70.5270.1810.472

 

ラジアル方向

テストサイクル総量損失（μm3トータルディスタンス
走行距離 (m)		摩耗率
(mm/Nm) x10-5		瞬時磨耗量
(mm/Nm) x10-5
1962788460.40595.957595.9573
28042897311.222475.1852178.889
313161478552.881982.355770.9501
431365302157.041883.2691093.013
51082173218015.403235.1802297.508
62017496034327.954018.2821862.899
74251206342053.064233.0812224.187
石床摩耗率と距離の比較
ストーンフローリング 瞬間摩耗率チャート

図6: 装着率 vs 総走行距離（左）
と試験サイクルに対する瞬時摩耗率（右）（石材用フローリング

フローリング摩耗トライボロジー試験
石の床 3dプロファイルの摩耗トラック

図7: #7試験による石床でのCOFグラフと摩耗痕の3Dビュー。

石床プログレッシブウェアマッピング抽出されたプロファイル
ストーンフローリング抽出プロファイルの最大奥行きと高さ穴とピークの領域
フローリングのトライボロジー試験

図8: 試験#7の石材摩耗痕の断面解析。

ウッドフロアのプログレッシブウェアマッピングのボリューム分析

図9： 石材サンプルテスト#7における摩耗痕の体積・面積解析。


全結果の詳細はこちらをご覧ください。

ディスカション

瞬時磨耗率は、以下の式で算出されます：
フローリングのプログレッシブウェアマッピング

Vは穴の体積、Nは荷重、Xは総距離で、この式は試験サイクル間の摩耗率を記述しています。瞬間的な摩耗率を用いることで、試験期間中の摩耗率の変化をより明確にすることができます。

どちらのサンプルも、摩耗の挙動が大きく異なっています。木質フローリングは、最初は高い摩耗率で始まりますが、すぐに小さくなり、安定した値になっていきます。ストーンフローリングでは、摩耗率は低い値から始まり、サイクルの経過とともに高い値へと推移しているように見えます。また、瞬間的な摩耗率も、ほとんど一貫性がありません。この差の具体的な理由は定かではありませんが、サンプルの構造に起因している可能性があります。石材のフローリングは、木目のような緩い粒子で構成されており、木材のコンパクトな構造とは異なる摩耗をすると思われます。このような摩耗現象の原因を明らかにするためには、さらなる試験と研究が必要である。

摩擦係数（COF）のデータは、観察された摩耗挙動と一致しているようです。木質フローリングのCOFグラフは、サイクルを通して一貫しており、安定した摩耗率を補完しているように見えます。石材用フローリングでは、平均COFがサイクルを通して増加し、摩耗速度がサイクルによって増加するのと同様です。また、摩擦グラフの形状に明らかな変化が見られ、ボールと石材サンプルの相互作用の変化を示唆しています。これは、サイクル2とサイクル4で最も顕著に現れています。

まとめ

NANOVEA T2000トライボメーターは、2つの異なる床材サンプル間の摩耗率を分析することで、プログレッシブ摩耗マッピングを行う能力を披露しています。連続摩耗試験を一時停止し、NANOVEA 3D非接触型プロフィロメーターで表面をスキャンすると、材料の経時的な摩耗挙動に関する貴重な知見が得られます。

3D非接触プロフィロメーターを内蔵したNANOVEA T2000トライボメーターは、COF（摩擦係数）データ、表面測定、深さ測定、表面の可視化、体積損失、摩耗率など、様々なデータを提供します。この包括的な情報セットにより、ユーザーはシステムとサンプルの相互作用についてより深く理解することができます。制御された負荷、高精度、使いやすさ、高負荷、広い速度範囲、追加の環境モジュールなど、NANOVEA T2000トライボメータはトライボロジーを次のレベルへ導きます。

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]]> はじめに

ファブリックの形態と機能は、その品質と耐久性によって決まります。生地は日々使用されることにより、毛羽立ち、毛玉、変色などの磨耗や劣化が生じます。衣料品に使用される生地の品質が悪いと、消費者の不満やブランド毀損につながることが多い。

繊維の機械的特性を定量化しようとすると、多くの課題が生じます。糸の構造、さらには生産された工場によって、試験結果の再現性が低くなることがあります。そのため、異なる試験所での試験結果を比較することは困難です。繊維の摩耗性能の測定は、繊維生産チェーンのメーカー、流通業者、小売業者にとって非常に重要です。十分に管理され、再現性のある耐摩耗性測定は、布地の信頼できる品質管理を保証するために極めて重要です。

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]]> https://nanovea.com/ja/%e3%83%98%e3%83%93%e3%83%ad%e3%83%86/feed/ 0 トライボメータによる繊維の磨耗測定 https://nanovea.com/ja/%e7%b9%94%e7%89%a9%e7%a3%a8%e8%80%97%e8%a9%a6%e9%a8%93%e6%a9%9f/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=textile-abrasion-wear-tribometer https://nanovea.com/ja/%e7%b9%94%e7%89%a9%e7%a3%a8%e8%80%97%e8%a9%a6%e9%a8%93%e6%a9%9f/#respond Thu, 01 Jun 2017 14:42:49 +0000 http://nanovea.com/?p=2853 織物の耐摩耗性の測定は非常に困難です。繊維の機械的特性、糸の構造、織物の織り方など、試験中に多くの要因が作用します。そのため、試験結果の再現性が低く、異なる研究室から報告された値を比較することが困難な場合があります。繊維の摩耗性能は、繊維生産チェーンの製造業者、流通業者、小売業者にとって極めて重要です。トライボメーターの耐摩耗性測定は、繊維製造の信頼できる品質管理を保証するために、十分に管理された定量的で再現性のある測定が重要です。トライボメータによる繊維製品の耐摩耗性評価

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]]> 織物の耐摩耗性の測定は非常に困難である。繊維の機械的特性、糸の構造、布地の織り方など、多くの要因が試験中に影響を及ぼします。このため、試験結果の再現性が低く、異なる試験所から報告された値を比較することが困難な場合があります。繊維の摩耗性能は、繊維生産チェーンの製造業者、流通業者、および小売業者にとって非常に重要です。十分に管理された定量的かつ再現可能な トライボメータ 織物製造の品質管理を確実に行うために、耐摩耗性測定は非常に重要である。

トライボメータによる繊維の磨耗測定

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]]> 3種類のガラス（レギュラーガラス、Galaxy S3ガラス、サファイアコーティングガラス）の摩耗挙動を制御・モニターしながら、ナノベ トライボメータ を搭載したAE検出器を開発した。本研究では，摩耗時のAE検出の応用と，摩擦係数（COF）の推移との相関を示したい。

アコースティックエミッションモニタリング付き摩耗試験用ガラス

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]]> https://nanovea.com/ja/%e3%82%a2%e3%82%b3%e3%83%bc%e3%82%b9%e3%83%86%e3%82%a3%e3%83%83%e3%82%af%e3%82%a8%e3%83%9f%e3%83%83%e3%82%b7%e3%83%a7%e3%83%b3%e3%83%a2%e3%83%8b%e3%82%bf%e3%83%aa%e3%83%b3%e3%82%b0%e4%bb%98%e3%81%8d/feed/ 0