미국/글로벌: +1-949-461-9292
EUROPE: +39-011-3052-794
문의하기

DLC 코팅에 대한 습도 마찰학 효과

DLC 코팅은 고진공 및 건조한 조건에서 강구(0.1 미만)에 대해 매우 낮은 COF를 나타냅니다. 그러나 DLC는 환경 조건의 변화, 특히 상대 습도 마찰(RH)에 매우 민감하다는 보고도 있습니다. 습도 및 산소 농도가 높은 환경에서는 COF가 크게 증가할 수 있습니다. 마찰 응용 분야에서 DLC 코팅의 실제 환경 조건을 시뮬레이션하기 위해서는 습도가 제어되고 모니터링되는 환경에서 신뢰할 수 있는 마모 평가가 필요합니다. 이를 통해 사용자는 다양한 습도에 노출된 DLC 코팅의 마모 거동을 적절히 비교하고 대상 응용 분야에 가장 적합한 후보를 선택할 수 있습니다.

DLC 코팅에 대한 습도 마찰학 효과

몇 초 만에 절삭 공구 모서리 측정

2016년 7월 27일, 어바인, 캘리포니아 - 기존의 프로파일 측정은 하나의 고정된 방향에서 시료 표면을 스캔합니다. 이는 정밀한 360° 회전이 필요한 원통형과 달리 충분히 평평한 샘플을 측정하는 경우에만 적합합니다. 공구의 나선형 절삭날 특성 분석과 같은 애플리케이션의 경우, 기존 장비는 전체 부품을 다양한 각도에서 여러 번 스캔해야 하고 스캔 후 상당한 데이터 조작이 필요합니다. 이는 매우 특정 영역에서만 측정이 필요한 QC 애플리케이션의 경우 시간이 너무 많이 소요되는 경우가 많습니다.

나노베아의 회전 스테이지는 횡축과 회전축의 동시 모션 제어를 통해 이 문제를 해결합니다. 이 기술을 사용하면 전체 부품을 측정하고 지속적으로 재조정하는 데 많은 시간이 소요되지 않습니다. 대신 전체 절삭 날의 전체 둘레를 몇 초 만에 측정할 수 있습니다. 원하는 모든 각도와 특징을 스캔에서 직접 결정할 수 있으므로 여러 파일을 광범위하게 스티칭할 필요가 없습니다.

나노베아의 색채 공초점 기술은 초점 변화 경쟁사보다 2.7nm까지 훨씬 더 높은 해상도와 정확도를 제공합니다. 원시 표면 높이는 표면에 초점을 맞춘 파장의 검출을 통해 직접 측정되며 간섭계 기술로 인한 오차가 없고 시야각 제한이 없으며 시료 표면 준비가 필요하지 않습니다. 반사율이 매우 높거나 낮은 재료도 쉽게 측정할 수 있으며 매우 높은 벽면 각도도 문제없이 정확하게 특성화할 수 있습니다.

나노베아의 라인 센서와 결합하면 스캔 방향으로 최대 150mm까지 선형으로 이동하면서 최대 4.78mm 너비의 데이터 바를 한 번에 캡처할 수 있습니다. 동시에 회전 스테이지가 원하는 속도로 샘플을 회전시킬 수 있습니다. 이 시스템을 종합하면 다른 기술에 비해 훨씬 짧은 시간 내에 피치나 반경에 관계없이 절삭날 전체 둘레의 연속적인 3D 높이 맵을 생성할 수 있습니다.

앱 노트를 참조하세요: 3D 프로파일 측정을 이용한 회전 측정

열 변형에 의한 폴리머 형태

온도, 습도, 부식과 같은 환경 요소에 의해 유발되는 재료의 표면 변형은 서비스 품질과 기능에 매우 중요합니다. 정확한 3D 폴리머 형태 측정을 통해 표면 형태, 거칠기, 부피/면적 등의 물리적 변형을 정량화할 수 있습니다. 접촉 마모, 고열 등으로 인해 변형이 발생하기 쉬운 표면은 성능 신뢰성을 보장하기 위해 정기적인 검사가 필요합니다.

3D 프로파일 측정을 이용한 열 변형에 의한 폴리머 형태학

고온에서의 테프론 기계적 특성

높은 온도에서 열은 테플론의 경도, 점탄성과 같은 기계적 특성을 변화시켜 기계적 고장을 초래할 수 있습니다. 고온 응용을 위한 후보 재료를 정량적으로 평가하려면 고분자 재료의 열-기계적 거동을 신뢰할 수 있는 측정이 필요합니다. 그만큼 나노모듈 나노베아의 기계 테스터 고정밀 피에조로 하중을 가하고 힘과 변위의 변화를 측정하여 경도, 영률 및 크리프를 연구합니다. 고급 오븐은 나노압입 테스트 전반에 걸쳐 압입 팁과 샘플 표면 주위에 균일한 온도를 생성하여 열 드리프트의 영향을 최소화합니다.

나노 인덴테이션을 이용한 고온에서의 테프론 기계적 특성

고온 아크 왕복 마모

ASTM G133 3은 재료의 왕복 슬라이딩 마모 거동을 테스트하는 데 널리 사용되는 표준 설정입니다. 아크 왕복 마모 테스트 중에 시료가 앞뒤로 움직이기 때문에 시료를 완전히 둘러싸고 고온의 균일한 온도에 도달하는 오븐을 설계하는 것은 어려운 일입니다. 당사의 이전 연구에 따르면 왕복 및 회전 설정을 사용하여 테스트한 재료는 상당히 다른 마모 거동을 나타낼 수 있습니다. 따라서 고온에서 재료의 왕복 마모 거동을 연구하기 위해 아크 마모 테스트 설정을 개발했습니다. 핀 온 디스크 테스트를 위해 샘플 스테이지를 회전시키고 시계 방향과 시계 반대 방향으로 지속적으로 진동시켜 샘플에 아크 왕복 슬라이딩 동작을 생성합니다. 마모 공정의 접촉부는 대형 오븐에 완전히 밀폐되어 샘플과 카운터 재료를 둘러싼 최대 950oC의 균일하고 안정적인 온도를 보장할 수 있습니다.

트라이보미터를 사용한 고온에서의 아크 왕복 마모

트라이보미터를 사용한 브러시 칫솔모 강성 성능

브러시는 세계에서 가장 기본적이고 널리 사용되는 도구 중 하나입니다. 브러시는 재료(칫솔, 고고학 브러시, 벤치 그라인더 브러시)를 제거하거나, 재료를 바르거나(페인트 브러시, 메이크업 브러시, 금박 브러시), 필라멘트를 빗거나 패턴을 추가하는 데 사용할 수 있습니다. 브러시는 기계적인 힘과 연마력으로 인해 적당히 사용한 후에는 지속적으로 교체해야 합니다. 예를 들어 칫솔모는 반복 사용으로 인해 닳아 없어지기 때문에 3~4개월마다 교체해야 합니다. 칫솔 섬유 필라멘트를 너무 뻣뻣하게 만들면 부드러운 플라그 대신 실제 치아가 마모될 위험이 있습니다. 칫솔 섬유를 너무 부드럽게 만들면 칫솔이 더 빨리 형태를 잃게 됩니다. 다양한 하중 조건에서 브러시의 구부러짐 변화와 필라멘트의 마모 및 전반적인 모양 변화를 이해해야 용도에 더 적합한 브러시를 설계할 수 있습니다.

트라이보미터를 사용한 브러시 칫솔모 강성 성능

3D 프로파일 측정을 사용한 치과 마모 표면 감산

일생 동안 충치나 갑작스러운 치아 외상 이외의 원인으로 인해 치아 재료가 손실되는 치아 마모는 모든 성인에게 정상적인 과정입니다. 치아의 최상층은 인체에서 가장 단단한 물질인 에나멜로 이루어져 있으며 자연적으로 회복되지 않습니다. 에나멜은 치아와 치아 사이, 치아와 이물질 사이 또는 치아와 치관 사이 마모로 인해 마모될 수 있으며 산성 환경에 노출되어도 마모될 수 있습니다. 치아 마모 속도를 효과적으로 늦추려면 치아 또는 치관의 마모 속도, 부피 손실, 지형 변화를 정확하게 측정할 수 있어야 합니다. 이러한 모든 계산은 표면 감산 연구를 사용하여 수행할 수 있습니다.

표면 마모 감산 연구는 전체 샘플과 관련하여 상대적으로 작은 영역의 지형 변화를 살펴보는 모든 애플리케이션에서 매우 중요합니다. 이러한 연구를 통해 표면 마모, 부식 또는 두 부품 또는 금형 간의 유사성 정도를 효과적으로 정량화할 수 있습니다. 마모 또는 부식 방지 코팅, 필름 및 기판을 적절하게 설계하려면 관심 영역의 표면적과 부피 손실을 정확하게 측정할 수 있어야 합니다.

3D 프로파일 측정을 사용한 치과 마모 표면 감산

매크로 인덴테이션을 사용한 엣지 칩핑 방지

부서지기 쉬운 재료의 가장자리가 집중된 하중으로 인해 깨지거나 벗겨지는 것에 대한 저항성은 치과 수복용 세라믹, 레진 복합재, 가장자리에 장착된 광학 장치, 세라믹 공구 비트, 얇은 반도체 칩 및 기타 여러 재료에 매우 중요한 특성입니다. 에지 칩핑 저항 테스트는 이러한 재료의 파손 저항성, 인성 및 에지 칩 강도를 정량화하고 측정하는 방법을 제공합니다. 이 방법은 원추형 압자를 사용하여 가장자리에서 설정된 거리에서 부서지기 쉬운 시료의 직사각형 가장자리를 칩핑합니다. 고고학적 증거에 따르면 이 방법은 초기 인류가 도구와 무기를 만들기 위해 돌을 선택했던 방식과 유사합니다. 수십만 년이 지난 지금도 에지 칩핑 테스트는 에지 인성이 중요한 응용 분야에서 중요한 도구로 사용되고 있습니다.

매크로 인덴테이션을 이용한 에지 칩핑 저항 테스트

3D 프로파일 측정을 이용한 회전 측정

기계 부품의 표면 거칠기와 질감은 최종 사용에 매우 중요합니다. 기존 표면 프로파일 측정 일반적으로 한 방향에서만 샘플 표면을 스캔합니다. 원통형 부품의 경우 다양한 각도에서 세부적인 표면 특징을 측정하려면 정밀한 360° 회전 측정이 필요합니다. 이러한 360° 3D 검사는 제조 공정의 품질 관리에서 가장 좁은 허용 오차를 보장합니다. 또한 사용 기간 동안 마모로 인해 원통형 부품 표면 전체에 움푹 들어간 곳, 균열, 표면 거칠기가 생깁니다. 샘플의 한쪽 면만 검사하면 뒷면에 숨겨진 중요한 정보를 놓칠 수 있습니다.

3D 프로파일 측정을 이용한 회전 측정

트라이보미터의 3D 마모 트랙 현장 스캔

기존 핀 온 디스크 또는 왕복식 트라이보미터 는 마모 테스트 중 COF를 기록합니다. 마모 테스트 후 샘플을 프로파일로미터로 이동하고 마모 트랙의 단면 프로파일을 스캔하여 마모율을 측정합니다. 이러한 방법은 샘플에 불균일한 마모 트랙이 있는 경우 오류가 발생할 수 있습니다. 또한 다층 코팅과 같은 샘플은 코팅의 각 층마다 다른 내마모성을 가지고 있습니다. 마모 평가를 위한 보다 신뢰할 수 있고 반복 가능한 기술이 필요한 상황에서 나노베아는 트라이보미터의 샘플 단계에서 전체 마모 트랙의 3D 스캔을 수행하는 3D 비접촉 프로파일로미터가 장착된 트라이보미터를 개발했습니다. 이 제품은 3D 마모 트랙 형태의 변화를 모니터링하여 사용자가 하나의 테스트 샘플을 사용하여 마모율을 정확하게 계산하고 여러 단계의 고장 모드를 결정할 수 있도록 합니다.

트라이보미터의 3D 마모 트랙 현장 스캔