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카테고리: 마찰 테스트

 

데님의 마모 마모 비교

소개

원단의 형태와 기능은 원단의 품질과 내구성에 의해 결정됩니다. 원단을 매일 사용하면 쌓임, 보풀, 변색 등 원단에 마모가 발생할 수 있습니다. 의류에 사용되는 원단의 품질이 좋지 않으면 소비자 불만과 브랜드 손상으로 이어질 수 있습니다.

직물의 기계적 특성을 정량화하려는 시도는 많은 어려움을 초래할 수 있습니다. 원사 구조와 심지어 원사를 생산한 공장에 따라 테스트 결과의 재현성이 떨어질 수 있습니다. 따라서 여러 실험실의 테스트 결과를 비교하기가 어렵습니다. 원단의 마모 성능을 측정하는 것은 섬유 생산 체인의 제조업체, 유통업체 및 소매업체에게 매우 중요합니다. 잘 제어되고 재현 가능한 내마모성 측정은 직물의 신뢰할 수 있는 품질 관리를 보장하는 데 매우 중요합니다.

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회전 마모와 선형 마모 및 COF? (나노베아 트라이보미터를 사용한 종합 연구)

마모는 반대쪽 표면의 기계적 작용으로 인해 표면의 재료가 제거되고 변형되는 과정입니다. 단방향 슬라이딩, 롤링, 속도, 온도 등 다양한 요인의 영향을 받습니다. 마모, 마찰학에 대한 연구는 물리학, 화학에서 기계 공학, 재료 과학에 이르기까지 다양한 분야에 걸쳐 있습니다. 마모의 복잡한 특성으로 인해 접착 마모, 연마 마모, 표면 피로, 프레팅 마모 및 침식 마모와 같은 특정 마모 메커니즘 또는 프로세스에 대한 별도의 연구가 필요합니다. 그러나 "산업용 마모"는 일반적으로 시너지 효과로 발생하는 여러 마모 메커니즘을 포함합니다.

선형 왕복 마모 테스트와 회전(Pin on Disk) 마모 테스트는 재료의 슬라이딩 마모 거동을 측정하기 위해 널리 사용되는 두 가지 ASTM 준수 설정입니다. 마모 테스트 방법의 마모율 값은 재료 조합의 상대적 순위를 예측하는 데 자주 사용되므로 다양한 테스트 설정을 사용하여 측정된 마모율의 반복성을 확인하는 것이 매우 중요합니다. 이를 통해 사용자는 문헌에 보고된 마모율 값을 신중하게 고려할 수 있으며, 이는 재료의 마찰 특성을 이해하는 데 중요합니다.

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나노베아 트라이보미터를 이용한 목재 마모 테스트

목재 마감 마모 및 COF 비교의 중요성

목재는 수천 년 동안 주택, 가구, 바닥재의 건축 자재로 사용되어 왔습니다. 자연스러운 아름다움과 내구성이 결합되어 있어 바닥재로 이상적인 제품입니다. 원목마루는 카펫과 달리 색상이 오랫동안 유지되고 청소 및 관리가 용이합니다. 그러나 대부분의 나무마루는 천연소재이기 때문에 긁힘, 긁힘 등 다양한 손상으로부터 목재를 보호하기 위해 표면마감 처리가 필요합니다. 시간이 지남에 따라 치핑. 이번 연구에서는 Nanovea 트라이보미터 세 가지 목재 마감재의 비교 성능을 더 잘 이해하기 위해 마모율과 마찰 계수(COF)를 측정하는 데 사용되었습니다.

바닥재로 사용되는 목재 종의 서비스 거동은 종종 내마모성과 관련이 있습니다. 목재 종류에 따른 개별 세포 및 섬유 구조의 변화는 각기 다른 기계적 및 마찰학적 거동에 영향을 미칩니다. 바닥재로 사용되는 목재의 실제 서비스 테스트는 비용이 많이 들고, 복제하기 어려우며, 장기간의 테스트 시간이 필요합니다. 따라서 신뢰할 수 있고 재현 가능하며 간단한 마모 테스트를 개발하는 것이 중요합니다.

측정 목표

이 연구에서는 세 가지 유형의 목재의 마모 거동을 시뮬레이션하고 비교하여 제어 및 모니터링 방식으로 목재의 마찰 특성을 평가하는 데 있어 나노베아 트라이보미터의 기능을 보여주었습니다.

토론

샘플 설명: 앤틱 자작나무 원목은 7겹 산화알루미늄 마감으로 일상적인 마모와 손상을 방지합니다. 코트십 그레이 오크 및 산토스 마호가니는 모두 표면 마감과 광택이 다양한 라미네이트 바닥재 유형입니다. 코트십 그레이 오크는 슬레이트 그레이 색상, EIR 마감, 저광택입니다. 반면 산토스 마호가니는 짙은 버건디 색상, 프리마감, 고광택으로 표면 스크래치 및 결함을 더 쉽게 숨길 수 있습니다.

세 가지 목재 바닥재 샘플의 마모 테스트 중 COF의 변화는 그림 1에 표시되어 있습니다. 앤틱 버치 하드우드, 코트십 그레이 오크, 산토스 마호가니 샘플은 모두 다른 COF 거동을 보였습니다.

위의 그래프에서 앤틱 자작나무 경재는 전체 테스트 기간 동안 일정한 COF를 보인 유일한 샘플임을 확인할 수 있습니다. 코트십 그레이 오크의 COF가 급격히 증가한 후 점진적으로 감소한 것은 샘플의 표면 거칠기가 COF 거동에 크게 기여했음을 나타낼 수 있습니다. 샘플이 마모됨에 따라 표면 거칠기가 감소하고 더 균질해졌으며, 이는 기계적 마모로 인해 샘플 표면이 더 부드러워짐에 따라 COF가 감소한 것을 설명합니다. 산토스 마호가니의 COF는 테스트 초반에 점진적으로 부드럽게 증가하다가 갑자기 고르지 못한 COF 추세로 전환되었습니다. 이는 라미네이트 코팅이 마모되기 시작하자 스틸 볼(카운터 재료)이 목재 기판과 접촉하여 더 빠르고 난류적인 방식으로 마모되어 테스트가 끝날수록 더 시끄러운 COF 동작을 만들어 냈음을 나타낼 수 있습니다.

 

앤티크 자작나무 원목:

구애 그레이 오크:

산토스 마호가니

표 2는 마모 테스트를 수행한 후 모든 목재 바닥재 샘플에 대한 마모 트랙 스캔 및 분석 결과를 요약한 것입니다. 각 샘플에 대한 자세한 정보와 이미지는 그림 2-7에서 확인할 수 있습니다. 세 샘플 간의 마모율 비교를 통해 산토스 마호가니가 다른 두 샘플보다 기계적 마모에 대한 복원력이 떨어진다는 것을 알 수 있습니다. 앤틱 버치 하드우드와 코트십 그레이 오크는 마모율이 매우 비슷했지만 테스트 중 마모 거동은 크게 달랐습니다. 앤틱 버치 하드우드는 점진적이고 균일한 마모 경향을 보인 반면, 코트쉽 그레이 오크는 기존의 표면 질감과 마감으로 인해 얕고 움푹 패인 마모 트랙을 보였습니다.

결론

이 연구에서는 앤틱 버치 하드우드, 코트십 그레이 오크, 산토스 마호가니 등 세 가지 목재의 마찰 계수와 내마모성을 제어 및 모니터링 방식으로 평가하는 데 있어 나노베아 트라이보미터의 성능을 보여주었습니다. 앤티크 버치 하드우드의 우수한 기계적 특성은 더 나은 내마모성으로 이어집니다. 목재 표면의 질감과 균질성은 마모 거동에 중요한 역할을 합니다. 목재 세포 섬유 사이의 틈이나 균열과 같은 코트십 그레이 오크 표면 질감은 마모가 시작되고 확산되는 약한 지점이 될 수 있습니다.

이제 애플리케이션에 대해 이야기해 보겠습니다.

마찰학으로 브레이크 패드 평가하기


브레이크 패드 성능 평가의 중요성

브레이크 패드는 여러 가지 재료로 구성된 복합 재료로, 수많은 안전 요건을 충족할 수 있어야 합니다. 이상적인 브레이크 패드는 마찰 계수(COF)가 높고, 마모율이 낮으며, 소음이 적고, 다양한 환경에서도 안정성을 유지해야 합니다. 브레이크 패드의 품질이 이러한 요건을 충족할 수 있는지 확인하기 위해 마찰 테스트를 통해 중요한 사양을 파악할 수 있습니다.


브레이크 패드의 신뢰성은 매우 중요하며, 승객의 안전도 결코 소홀히 해서는 안 됩니다. 따라서 작동 조건을 재현하고 가능한 고장 지점을 식별하는 것이 중요합니다.
나노베아와 함께 트라이보미터, 핀, 볼 또는 플랫과 끊임없이 움직이는 카운터 재료 사이에 일정한 하중이 가해집니다. 두 재료 사이의 마찰은 견고한 로드 셀로 수집되어 다양한 하중과 속도에서 재료 특성을 수집하고 고온, 부식성 또는 액체 환경에서 테스트됩니다.



측정 목표

이 연구에서는 상온에서 700°C까지 지속적으로 온도가 상승하는 환경에서 브레이크 패드의 마찰 계수를 연구했습니다. 브레이크 패드의 눈에 띄는 고장이 관찰될 때까지 현장에서 환경 온도를 올렸습니다. 슬라이딩 인터페이스 근처의 온도를 측정하기 위해 핀의 뒷면에 열전대를 부착했습니다.



테스트 절차 및 방법




결과 및 토론

이 연구는 주로 브레이크 패드가 고장 나기 시작하는 온도에 초점을 맞추고 있습니다. 핀 재질이 브레이크 로터와 동일하지 않기 때문에 획득한 COF는 실제 값을 나타내지 않습니다. 또한 수집된 온도 데이터는 슬라이딩 인터페이스 온도가 아닌 핀의 온도라는 점에 유의해야 합니다.

 








테스트 시작 시(실온) SS440C 핀과 브레이크 패드 사이의 COF는 약 0.2의 일관된 값을 보였습니다. 온도가 상승함에 따라 COF는 꾸준히 증가하여 350°C 근처에서 0.26으로 정점을 찍었습니다. 390°C를 넘어서면 COF가 빠르게 감소하기 시작합니다. 450°C에서 다시 0.2로 증가하기 시작했지만 얼마 지나지 않아 0.05로 감소하기 시작했습니다.


브레이크 패드가 지속적으로 고장 나는 온도는 500°C 이상의 온도에서 확인되었습니다. 이 온도가 지나면 더 이상 시작 COF인 0.2를 유지할 수 없었습니다.



결론




브레이크 패드는 500°C가 넘는 온도에서 지속적으로 고장을 일으켰습니다. 0.2의 COF는 0.26까지 서서히 상승하다가 테스트가 끝날 때(580°C) 0.05로 떨어집니다. 0.05와 0.2의 차이는 4배입니다. 즉, 580°C에서 동일한 제동력을 얻으려면 상온에서보다 4배 더 큰 힘이 필요하다는 뜻입니다!


이 연구에는 포함되지 않았지만, 나노베아 트라이보미터는 브레이크 패드의 또 다른 중요한 특성인 마모율을 관찰하기 위한 테스트도 수행할 수 있습니다. 키사이트의 3D 비접촉식 프로파일로미터를 활용하면 마모 트랙의 부피를 측정하여 샘플이 얼마나 빨리 마모되는지 계산할 수 있습니다. 마모 테스트는 다양한 테스트 조건과 환경에서 나노베아 트라이보미터로 수행하여 작동 조건을 가장 잘 시뮬레이션할 수 있습니다.

이제 애플리케이션에 대해 이야기해 보겠습니다.

트라이보미터를 통한 섬유 마모 마모도 측정

직물의 내마모성을 측정하는 것은 매우 까다로운 작업입니다. 섬유의 기계적 특성, 원사의 구조, 직물의 직조 등 많은 요인이 테스트 중에 영향을 미칩니다. 이로 인해 테스트 결과의 재현성이 떨어지고 다른 실험실에서 보고된 값을 비교하기가 어려울 수 있습니다. 직물의 착용 성능은 섬유 생산 체인에 속한 제조업체, 유통업체, 소매업체에게 매우 중요합니다. 잘 제어되고 정량화 및 재현 가능한 트라이보미터 내마모성 측정은 원단 생산의 안정적인 품질 관리를 보장하는 데 매우 중요합니다.

트라이보미터를 통한 섬유 마모 마모도 측정

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

저온 마찰학

저온 마찰학

영하의 응용 분야에서 재료의 마찰 성능을 더 잘 이해하려면 저온 마찰학, 정적 및 동적 마찰 계수, COF 및 마모 거동에 대한 신뢰할 수 있는 측정이 필요합니다. 마찰 특성을 계면에서의 반응, 연동되는 표면 특징, 표면 필름의 응집력, 심지어 저온에서 표면 사이의 미세한 고체 정적 접합과 같은 다양한 요인의 영향과 연관시키는 데 유용한 도구를 제공합니다.

고무의 저온 마찰학

고온 마찰학

트라이보미터를 이용한 고온 스크래치 경도 측정

재료는 서비스 요구 사항에 따라 선택됩니다. 온도 변화와 열 구배가 큰 응용 분야의 경우 고온에서 재료의 기계적 특성을 조사하여 기계적 한계를 완전히 파악하는 것이 중요합니다. 재료, 특히 폴리머는 일반적으로 고온에서 부드러워집니다. 많은 기계적 고장은 높은 온도에서만 발생하는 크리프 변형과 열 피로로 인해 발생합니다. 따라서 고온 응용 분야에 적합한 재료를 적절히 선택하기 위해서는 고온 스크래치 경도를 측정하는 신뢰할 수 있는 기술이 필요합니다.

트라이보미터를 이용한 고온 스크래치 경도 측정

 

트라이보미터를 이용한 스크래치 경도 측정

이 연구에서는 나노베아 트라이보미터 는 다양한 금속의 스크래치 경도를 측정하는 데 사용됩니다. 금속의
높은 정밀도와 재현성으로 스크래치 경도 측정을 수행할 수 있습니다.
나노베아 트라이보미터는 마찰 및 기계적 평가를 위한 보다 완벽한 시스템입니다.

트라이보미터를 이용한 스크래치 경도 측정

탄소 섬유의 기계적 및 마찰 특성

마모 테스트와 결합 트라이보미터 광학 3D 프로파일로미터로 표면을 분석합니다.
복합 재료 테스트에서 나노베아 장비의 다양성과 정확성을 보여줍니다.
방향성 기계적 특성이 있습니다.

탄소 섬유의 기계적 및 마찰 특성