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카테고리: 링 온 링 마찰학

 

트라이보미터를 사용한 바닥재의 점진적 마모 매핑

바닥재의 점진적 마모 매핑

프로파일로미터가 통합된 트라이보미터 사용

작성자

프랭크 리우

소개

바닥재는 내구성이 뛰어나도록 설계되었지만 이동, 가구 사용 등 일상 활동으로 인해 마모되거나 찢어지는 경우가 많습니다. 수명을 보장하기 위해 대부분의 바닥재에는 손상을 방지하는 보호 마모층이 있습니다. 그러나 바닥재 종류와 보행량에 따라 마모층의 두께와 내구성이 달라집니다. 또한 UV 코팅, 장식 층, 유약 등 바닥 구조 내의 다양한 층은 마모율이 다릅니다. 이것이 바로 점진적인 마모 매핑이 필요한 곳입니다. 통합된 NANOVEA T2000 마찰계를 사용하여 3D 비접촉 프로파일로미터, 바닥재의 성능과 수명에 대한 정밀한 모니터링과 분석이 가능합니다. 다양한 바닥재의 마모 거동에 대한 자세한 통찰력을 제공함으로써 과학자와 기술 전문가는 새로운 바닥재 시스템을 선택하고 설계할 때 더 많은 정보를 바탕으로 결정을 내릴 수 있습니다.

바닥 패널에 대한 프로그레시브 마모 매핑의 중요성

바닥재 테스트는 전통적으로 마모에 대한 내구성을 결정하기 위해 샘플의 마모율에 중점을 두었습니다. 그러나 프로그레시브 마모 매핑을 사용하면 테스트 전반에 걸쳐 샘플의 마모율을 분석하여 마모 거동에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이러한 심층 분석을 통해 마찰 데이터와 마모율 간의 상관관계를 파악하여 마모의 근본 원인을 파악할 수 있습니다. 마모율은 마모 테스트 전반에 걸쳐 일정하지 않다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 마모 진행을 관찰하면 샘플의 마모를 보다 정확하게 평가할 수 있습니다. 기존의 테스트 방법을 뛰어넘는 프로그레시브 마모 매핑의 도입은 바닥재 테스트 분야에서 상당한 발전에 기여했습니다.

3D 비접촉 프로파일로미터가 통합된 NANOVEA T2000 마찰계는 마모 테스트 및 체적 손실 측정을 위한 획기적인 솔루션입니다. 핀과 프로파일로미터 사이를 정밀하게 이동할 수 있는 능력은 마모 트랙 반경이나 위치의 편차를 제거하여 결과의 신뢰성을 보장합니다. 하지만 그게 전부는 아닙니다. 3D 비접촉 프로파일로미터의 고급 기능을 사용하면 고속 표면 측정이 가능해 스캔 시간이 단 몇 초로 단축됩니다. 최대 2,000N의 하중을 적용하고 최대 5,000rpm의 회전 속도를 달성할 수 있는 NANOVEA T2000 트라이보미터 평가 과정에서 다양성과 정확성을 제공합니다. 이 장비가 점진적인 마모 매핑에서 중요한 역할을 한다는 것은 분명합니다.

 

그림 1: 마모 테스트 전 샘플 셋업 (왼쪽) 및 마모 테스트 후 마모 트랙의 프로파일 측정(오른쪽).

측정 목표

프로그레시브 마모 매핑 테스트는 석재와 목재 두 가지 유형의 바닥재에 대해 수행되었습니다. 각 샘플은 2, 4, 8, 20, 40, 60, 120초로 테스트 시간을 늘려가며 총 7번의 테스트 주기를 거쳤으며, 시간 경과에 따른 마모를 비교할 수 있도록 했습니다. 각 테스트 사이클이 끝난 후 나노베아 3D 비접촉 프로파일로미터를 사용하여 마모 트랙을 프로파일링했습니다. 프로파일러가 수집한 데이터에서 구멍의 부피와 마모율은 나노베아 트라이보미터 소프트웨어 또는 표면 분석 소프트웨어인 마운틴의 통합 기능을 사용하여 분석할 수 있습니다.

나노베아

T2000

자세히 알아보기
트라이보미터
마모 매핑 테스트 샘플 목재 및 석재

 샘플 

마모 매핑 테스트 매개변수

로드40 N
테스트 기간다양
속도200 rpm
RADIUS10 mm
거리다양
볼 소재텅스텐 카바이드
볼 지름10 mm

7주기 동안 사용된 테스트 기간은 다음과 같습니다. 2, 4, 8, 20, 40, 60, 120초로 각각 이동했습니다. 이동 거리는 다음과 같습니다. 0.40, 0.81, 1.66, 4.16, 8.36, 12.55, 25.11미터.

마모 매핑 결과

목재 바닥재

테스트 주기최대 COF최소 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

 

방사형 방향

테스트 주기총 부피 손실(µm3총 거리
이동 거리(m)		마모율
(mm/Nm) x10-5		순간 마모율
(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
목재 프로그레시브 마모율 대 총 거리

그림 2: 마모율 대비 총 이동 거리(왼쪽)
목재 바닥재의 순간 마모율과 테스트 주기(오른쪽)를 비교한 결과입니다.

목재 바닥의 점진적 마모 매핑

그림 3: 목재 바닥에서 테스트한 #7의 마모 트랙의 COF 그래프 및 3D 보기.

웨어 매핑 추출 프로파일

그림 4: 테스트 #7의 목재 마모 트랙 단면 분석

프로그레시브 마모 매핑 볼륨 및 면적 분석

그림 5: 목재 샘플 테스트 #7에서 마모 트랙의 부피 및 면적 분석.

전체 결과 세부 정보를 보려면 여기를 클릭하세요.

마모 매핑 결과

석재 바닥재

테스트 주기최대 COF최소 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

 

방사형 방향

테스트 주기총 부피 손실(µm3총 거리
이동 거리(m)		마모율
(mm/Nm) x10-5		순간 마모율
(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
석재 바닥재 마모율 대 거리
석재 바닥재 순간 마모율 차트

그림 6: 마모율 대비 총 이동 거리(왼쪽)
석재 바닥재의 순간 마모율과 테스트 주기(오른쪽)를 비교합니다.

마모 트랙의 석재 바닥 3D 프로파일

그림 7: 석재 바닥에서 테스트한 #7의 마모 트랙의 COF 그래프 및 3D 보기.

석재 바닥 프로그레시브 마모 매핑 추출 프로파일
석재 바닥재 추출 프로파일 구멍과 피크의 최대 깊이 및 높이 면적

그림 8: 테스트 #7의 스톤 마모 트랙 단면 분석.

목재 바닥 프로그레시브 마모 매핑 볼륨 분석

그림 9: 석재 샘플 테스트 #7에서 마모 트랙의 부피 및 면적 분석.


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토론

순간 마모율은 다음 공식을 사용하여 계산합니다:
바닥재 공식의 점진적 마모 매핑

여기서 V는 구멍의 부피, N은 하중, X는 총 거리이며, 이 방정식은 테스트 주기 사이의 마모율을 설명합니다. 순간 마모율은 테스트 전반에 걸친 마모율의 변화를 더 잘 파악하는 데 사용할 수 있습니다.

두 샘플의 마모 거동은 매우 다릅니다. 시간이 지남에 따라 목재 바닥재는 높은 마모율로 시작하지만 빠르게 더 작고 일정한 값으로 떨어집니다. 석재 바닥재의 경우 마모율은 낮은 값에서 시작하여 주기에 따라 더 높은 값으로 증가하는 경향을 보입니다. 순간 마모율도 일관성이 거의 없습니다. 이 차이의 구체적인 이유는 확실하지 않지만 샘플의 구조 때문일 수 있습니다. 석재 바닥재는 나뭇결 같은 입자로 이루어져 있어 목재의 촘촘한 구조와 다르게 마모되는 것으로 보입니다. 이러한 마모 현상의 원인을 확인하려면 추가적인 테스트와 연구가 필요합니다.

마찰 계수(COF)의 데이터는 관찰된 마모 거동과 일치하는 것으로 보입니다. 목재 바닥재의 COF 그래프는 사이클 전체에 걸쳐 일관되게 나타나며 꾸준한 마모율을 보완합니다. 석재 바닥재의 경우 사이클에 따라 마모율도 증가하는 것과 유사하게 사이클 전반에 걸쳐 평균 COF가 증가합니다. 마찰 그래프의 모양에도 뚜렷한 변화가 있어 공이 석재 샘플과 상호 작용하는 방식에 변화가 있음을 알 수 있습니다. 이는 사이클 2와 사이클 4에서 가장 두드러집니다.

결론

나노베아 T2000 트라이보미터는 두 개의 서로 다른 바닥재 샘플 사이의 마모율을 분석하여 점진적 마모 매핑을 수행할 수 있는 기능을 선보입니다. 연속 마모 테스트를 일시 중지하고 나노베아 3D 비접촉 프로파일로미터로 표면을 스캔하면 시간에 따른 재료의 마모 거동에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

3D 비접촉식 프로파일로미터가 통합된 나노베아 T2000 트라이보미터는 COF(마찰 계수) 데이터, 표면 측정, 깊이 판독, 표면 시각화, 체적 손실, 마모율 등을 포함한 다양한 데이터를 제공합니다. 이 포괄적인 정보 세트를 통해 사용자는 시스템과 시료 간의 상호 작용에 대해 더 깊이 이해할 수 있습니다. 제어된 하중, 고정밀, 사용 편의성, 높은 하중, 넓은 속도 범위 및 추가 환경 모듈을 갖춘 NANOVEA T2000 트라이보미터는 마찰학을 한 차원 더 높은 수준으로 끌어올립니다.

이제 애플리케이션에 대해 이야기해 보겠습니다.

라이브 채팅

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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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

음향 방출 모니터링 기능을 갖춘 마모 테스트 유리

세 가지 유형의 유리(일반 유리, 갤럭시 S3 유리, 사파이어 코팅 유리)의 마모 거동을 나노베아를 사용하여 제어 및 모니터링 방식으로 비교합니다. 트라이보미터 AE 감지기가 장착되어 있습니다. 이 연구에서는 마모 중 AE 감지의 적용과 마찰 계수(COF)의 변화와의 상관 관계를 보여드리고자 합니다.

음향 방출 모니터링 기능을 갖춘 마모 테스트 유리

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