Noty aplikacyjne - NANOVEA: Zaawansowane profilometry, trybometry, nanoindentery i testery zarysowań do testowania materiałów

Stent Coating Adhesion and Delamination Analysis Using Nano Scratch Testing

Andrew Shore — Wed, 25 Mar 2026 20:57:16 +0000

Application Note | Stent Coating Adhesion Testing

Stent Coating Adhesion and Delamination Analysis Using Nano Scratch Testing

Quantifying Coating Failure and Adhesion Performance on Drug-Eluting Stents

Research & Experimental Testing

Duanjie Li, PhD

Visual Design & Editorial

Andrew Shore

Wstęp

Blood is carried through arteries from the heart to the rest of the body. Any weakening or blockage of these vessels can pose significant health risks and may become life-threatening. A stent is a small mesh tube inserted into the lumen of a blood vessel to treat narrowed or weakened arteries. Stent implantation is now a widely used procedure to support the arterial wall and restore blood flowᶦ.

Metal stent mesh geometry illustrating the structural complexity of vascular implant design.

Why coating adhesion matters in drug-eluting stents

Drug-eluting stents represent a major advancement in stent technology. They incorporate a biodegradable, biocompatible polymer coating that enables controlled drug release at the arterial site, helping to inhibit intimal thickening and reduce the risk of restenosisᶦᶦ.

A critical concern in these systems is the delamination of the polymer coating from the metallic stent substrate. This coating carries the drug-eluting layer, and its adhesion directly impacts device performance and reliability.

To improve coating adhesion, stents are often designed with complex geometries. In this study, the polymer coating is located at the bottom of grooves within the stent mesh. This configuration presents a significant challenge for adhesion measurement.

A reliable method is required to quantitatively evaluate the interfacial strength between the polymer coating and the metal substrate. The small diameter of the stent mesh, comparable to a human hair, combined with its three-dimensional geometry, requires:

ultrafine X-Y positioning accuracy
precise control of applied load
accurate depth measurement during testing

ℹ️ Dowiedz się więcej o nanoindentation and scratch testing lab services for coating adhesion and failure analysis.

Measurement Method

Nano scratch testing is performed using the Tester mechaniczny NANOVEA PB1000, in Nano Scratch Mode, to evaluate the cohesive and adhesive strength of the polymer coating on the metal mesh of stent samples.

Controlled scratch measurements are carried out on stent geometries with dimensions comparable to a human hair, enabling precise evaluation of coating adhesion on complex stent structures.

NANOVEA PB1000 Advanced

Tester mechaniczny

Warunki badania

1. Regular Stent Samples

The stent is fixed on the sample stage, with a support wire inserted inside the stent tube to ensure stability during nano scratch testing. The NANOVEA Mechanical Tester is used to perform nano scratch measurements using the parameters summarized in Table 1, to evaluate the cohesive and adhesive strength of the polymer coating on the metal substrate.

Parameter	Value
Load type	Postępowe
Initial load	0.05 mN
Final load	300 and 100 mN
Sliding speed	0.5 mm/min
Sliding distance	0.5 mm
Indenter geometry	Stożkowa
Indenter material (tip)	Diament
Promień końcówki wgłębnika	20 µm
Temperatura	24°C (room)

Tabela 1: Test parameters for nano scratch measurements on regular stent samples

2. Grooved Stent Samples

The SEM image in Fig. 1 shows the cross-section of the stent sample. The stent features a groove with a depth of approximately 30 µm. The polymer coating, with a thickness of 10.8 µm, is located at the bottom of the groove.

Standard 60° conical diamond tips are not sharp enough to reach the bottom of the groove without contacting the sidewalls. Therefore, a sharper 40° conical diamond tip is used in this study (Fig. 2).

Nano scratch measurements are performed using the parameters summarized in Table 2.

Parameter	Value
Load type	Postępowe
Initial load	0.1 mN
Final load	300 mN
Szybkość ładowania	300 mN/min
Scratch length	0.25 mm
Scratch speed	0.25 mm/min
Indenter geometry	40° cone
Indenter material (tip)	Diament
Promień końcówki wgłębnika	5 µm

Table 2: Test parameters for nano scratch measurements on grooved stent samples

Fig. 1: SEM cross-section of a grooved stent showing polymer coating located at the bottom of the groove, highlighting the challenge of coating adhesion measurement in recessed geometries.

Fig. 2: Schematic of a 40° conical diamond tip designed for nano scratch testing inside stent grooves, enabling accurate adhesion measurement without sidewall interference.

Wyniki i dyskusja

The stent mesh has a diameter of approximately 100 μm, comparable to a human hair. Precise positioning is therefore critical to ensure the scratch test is performed at the center of the stent mesh. The NANOVEA Mechanical Tester provides X–Y positioning accuracy down to 0.25 μm, enabling accurate test placement under the integrated optical microscope.

1. Regular Stent Samples

Nano scratch testing is performed with a progressively increasing load up to 300 mN. The full scratch track on the stent is shown in Fig. 3a, while failure behavior at different stages is presented in Fig. 3b and 3c.

Two critical loads are identified:

Lc1: the load at which the first visible damage appears on the coating
Lc2: the load at which the coating is fully removed and the substrate is exposed

The evolution of coefficient of friction (COF) and penetration depth is shown in Fig. 4, providing insight into the progression of coating failure during the test.

The first signs of coating damage appear at Lc1 ≈ 14.5 mN. As the applied load increases, the diamond tip progressively penetrates the polymer coating, resulting in a wider and deeper scratch track. During this phase, the COF increases from approximately 0.05 to 0.7.

At Lc2 ≈ 78.1 mN, the coating is fully delaminated from the metal substrate. Beyond this point, as the load continues to increase, both COF and penetration depth remain relatively stable due to the mechanical support of the underlying metal substrate.

(a) Full Scratch Track

(b) Lc1 ≈ 14.5 mN

Fig. 3: Nano scratch track on a stent coating under progressively increasing load, showing (a) full scratch path, (b) initial coating failure at Lc1 ≈ 14.5 mN, and (c) complete coating delamination at Lc2 ≈ 78.1 mN.

Fig. 4: Evolution of coefficient of friction (COF) and penetration depth during nano scratch testing of a stent coating under progressively increasing load, showing the progression of coating failure and transition to substrate support.

Failures during nano scratch testing up to a maximum load of 300 mN occur at critical loads below 100 mN. To enable a more quantitative comparison of coating performance, additional tests are performed with a maximum load of 100 mN on two stent samples, referred to as Sample 1 and Sample 2.

Fig. 5 compares the scratch tracks of Sample 1 and Sample 2 after nano scratch testing. Sample 1 exhibits the first sign of coating damage at a critical load of Lc1 ≈ 13.2 mN, while Sample 2 shows initial failure at a higher load of Lc1 ≈ 21.1 mN.

Coating delamination occurs at 62.5 mN for Sample 1. In contrast, the coating on Sample 2 remains intact throughout the test, continuing to protect the metal substrate under the same loading conditions.

This behavior is further reflected in the evolution of coefficient of friction (COF) and penetration depth, as shown in Fig. 6. When the diamond tip penetrates through the coating and contacts the metal substrate in Sample 1, the COF reaches a peak while the penetration depth decreases due to the increased stiffness of the underlying substrate.

(a) Sample 1 – Early Coating Failure

(b) Sample 2 – Improved Coating Integrity

Fig. 5: Comparison of nano scratch tracks for two stent coatings, showing (a) early coating failure and delamination in Sample 1, and (b) improved coating integrity in Sample 2 under the same loading conditions.

Fig. 6: Comparison of coefficient of friction (COF) and penetration depth for Sample 1 and Sample 2 during nano scratch testing, showing earlier substrate contact and higher friction response in Sample 1, indicating weaker coating adhesion.

2. Grooved Stent Samples

As shown in Fig. 1 and Fig. 7, the grooved stent mesh has a diameter of approximately 90 μm, comparable to a human hair. The groove has a width of ~50 μm and a depth of 30 μm. This geometry presents a significant challenge for nano scratch testing, particularly for evaluating coating adhesion at the bottom of the groove.

Precise positioning is critical to locate the scratch test within the groove. The nano scratch test is performed with a progressively increasing load up to 300 mN. The full scratch tracks of grooved stent Samples 3 and 4 are compared in Fig. 7.

The critical load Lc is defined as the load at which the coating fails and the substrate becomes exposed. The evolution of normal load and penetration depth, shown in Fig. 8, provides further insight into the progression of coating failure during testing.

As the applied load increases, the diamond tip progressively penetrates the polymer coating, resulting in a deeper scratch track. When the critical load Lc is reached, the coating delaminates from the metal substrate.

Sample 3 exhibits coating failure at Lc ≈ 126 mN, while Sample 4 fails at a higher load of Lc ≈ 173 mN. This difference indicates stronger adhesion of the coating in Sample 4.

The measured critical loads enable quantitative comparison of coating adhesion performance. Under the same testing conditions, the coating on Sample 4 demonstrates higher resistance to delamination, making it the better-performing candidate in this study.

(d) Sample 4 – Higher Adhesion in Groove (Lc ≈ 173 mN)

Fig. 7: Nano scratch tracks inside stent grooves for Samples 3 and 4, showing (c) coating failure at Lc ≈ 126 mN in Sample 3 and (d) higher adhesion with delayed failure at Lc ≈ 173 mN in Sample 4.

(a) Sample 3 – Earlier Coating Failure (Lc ≈ 126 mN)

(b) Sample 4 – Delayed Failure and Higher Adhesion (Lc ≈ 173 mN)

Fig. 8: Evolution of normal load and penetration depth during nano scratch testing inside stent grooves for Samples 3 and 4, showing earlier coating failure in Sample 3 and delayed failure at higher load in Sample 4. The vertical green line indicates the critical load (Lc) where coating delamination occurs.

Wniosek

This study demonstrates the ability of the NANOVEA Mechanical Tester to quantitatively evaluate the cohesive and adhesive strength of polymer coatings on both regular and grooved stent geometries using nano scratch testing.

The recessed geometry of the stent grooves, approximately 50 μm wide and 30 μm deep, presents a significant challenge for coating adhesion measurement. The high X–Y positioning accuracy of 0.25 μm enables precise placement of the scratch test within these confined regions, allowing direct evaluation of coating performance where failure is most critical.

By applying a controlled, progressively increasing load, critical loads associated with coating failure can be identified and compared across samples. This approach enables reliable differentiation of coating adhesion performance and interfacial integrity, even on small, complex stent structures.

Referencje

[I] http://www.nhlbi.nih.gov/health/health-topics/topics/stents
[II] http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-99402006000300008

Frequently Asked Questions About Stent Coating Adhesion Testing

What is stent coating adhesion testing?

Stent coating adhesion testing evaluates how strongly a polymer coating is bonded to the metal substrate of a stent. Techniques such as nano scratch testing quantify the load at which coating damage and delamination occur, providing measurable indicators of adhesion strength.

What is critical load (Lc) in nano scratch testing?

Critical load (Lc) is the applied load at which a coating fails during a scratch test.

Lc1 corresponds to the first visible damage in the coating
Lc2 indicates complete coating removal and exposure of the substrate

These values are used to quantify and compare coating adhesion performance.

Why is coating adhesion important in drug-eluting stents?

Coating adhesion directly affects the reliability of drug-eluting stents. Poor adhesion can lead to coating delamination, which may compromise controlled drug release and increase the risk of device failure.

How do you measure coating adhesion inside stent grooves?

Measuring adhesion inside stent grooves requires high positioning accuracy and appropriate indenter geometry. Nano scratch testing with sharp diamond tips allows access to recessed coating regions, enabling direct evaluation of adhesion within complex stent geometries.

What does coefficient of friction (COF) indicate in scratch testing?

The coefficient of friction (COF) reflects changes in surface interaction during the scratch test. A sudden increase in COF often indicates coating failure and contact between the indenter and the underlying metal substrate.

How can nano scratch testing compare different coating formulations?

Nano scratch testing enables direct comparison of coatings by measuring critical loads under controlled conditions. Higher critical loads indicate stronger adhesion and improved resistance to delamination, allowing selection of better-performing coating systems.

Need Reliable Stent Coating Adhesion Testing?

The post Stent Coating Adhesion and Delamination Analysis Using Nano Scratch Testing appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Dental Surface Roughness Measurement & 3D Tooth Topography

Andrew Shore — Thu, 05 Mar 2026 21:02:01 +0000

Application Note | Dental Surface Characterization

Dental Surface Roughness Measurement and Full 3D Tooth Topography

Surface Roughness Analysis Using Non-Contact Optical Profilometry

Przygotowane przez

Walter Alabiso, PhD; Davide Morrone, MPhys; Andrew Shore, MA

Wstęp

The ability to accurately characterize tooth surfaces, including micro-roughness and 3D surface topography at the nanometer scale, enables advanced research and applications in orthodontics and dental materials science. Non-contact optical profilometry provides a precise method for measuring dental surface roughness and analyzing tooth surface morphology without damaging delicate structures. These measurements support the development of composite dental materials that replicate the natural surface roughness of enamel, as well as the design and fabrication of patient-specific dental casts and restorative components.

Low surface roughness plays a primary role in limiting bacterial adhesion and plaque formation, thereby reducing the risk of cavities. An increase in average roughness (Ra) above 2 µm leads to a steep increase in biofilm formation in vivo.¹ An Ra of 0.2 µm is considered the threshold value below which no further reduction in bacterial adhesion can be expected.²

Reconstruction of the tooth’s 3D surface topography enables the fabrication of dental casts, which are essential for accurate diagnosis, treatment planning, and the fabrication of dental appliances.

Non-Contact Optical Profilometry for Dental Surface Analysis

The present study illustrates the potential of NANOVEA’s high-precision non-contact optical profilometers for dental surface roughness measurement and 3D tooth topography analysis. Chromatic Light technology offers significant advantages over classical touch probe techniques. It acquires data points from deep crevices and complex geometries without introducing measurement errors or artifacts caused by local plastic deformation and without requiring extensive data manipulation.

Compared to focus variation systems, single-point optical sensing provides superior lateral and height accuracy, with X/Y resolution below 0.5 µm, maximum vertical resolution of 1.9 nm, and the ability to measure surface angles up to 87°. The technique is effective on transparent, opaque, specular, diffusive, polished, and rough dental surfaces, making it well suited for comprehensive dental surface characterization.

ℹ️ Dowiedz się więcej o non-contact optical profilometry and surface roughness measurement services.

Measurement Method

W tej aplikacji NANOVEA JR25 Non-Contact Optical Profiler was used to analyze the surface roughness and 3D surface topography of an adult human molar previously affected by tooth decay. The side of the tooth was scanned using a PS2–MG140 single-point optical sensor to measure surface roughness parameters over a defined region of interest and along multiple line profiles.

The crown of the tooth was then scanned and reconstructed using a PS5–MG35 single-point optical sensor, which is suited for larger-area acquisition and full 3D tooth topography measurement.

NANOVEA JR25 Portable
Profilometr optyczny

Surface Measurement Using NANOVEA Optical Profilometer

Surface roughness measurements were performed on the lateral side of the molar crown, followed by full 3D reconstruction of the crown surface. Separate single-point optical sensors were used to optimize measurement accuracy for both localized roughness analysis and large-area surface topography acquisition.

PS2 – MG140

Surface roughness analysis by area and parallel line profiles on the side of the tooth’s crown.

PS5 – MG35

Full 3D surface reconstruction of the tooth’s crown.

Parametry pomiarowe

The following measurement parameters were used for localized surface roughness analysis and full 3D surface reconstruction of the molar crown using NANOVEA single-point optical sensors.

Parameter	Roughness Analysis (Area)	Roughness Analysis (Profiles)	Full 3D Reconstruction
Optical Pen	PS2-MG140	PS2-MG140	PS5-MG35
Z-Range [µm]	300	300	10000
X-Distance [mm]	2.00	3.00	7.50
X-Step Size [µm]	1.70	1.70	10.00
Y-Distance [mm]	2.00	1.00	7.00
Y-Step Size [µm]	1.70	100.00	10.00
Average (Avg)	1	1	1
Measurement Type	Direct	Direct	Direct
Acquisition Mode	Single Frequency	Single Frequency	Double Frequency
Acquisition Rate [Hz]	200	200	100–400
Light Intensity [%]	100	100	100

Optical Profilometry Results

Surface Roughness Analysis (Area)

The PS2 single-point optical sensor was used to investigate fine surface features on the side of the tooth. The image below shows a false-color 2D surface map of the scanned region obtained by non-contact optical profilometry.

A least-squares degree-8 polynomial form removal was applied to isolate the surface roughness component. The roughness filters S-Gaussian 2.5 µm and L-Gaussian 0.8 mm were then applied according to ISO 25178. The resulting filtered surface and corresponding roughness parameters are presented below.

ISO 25178 – Roughness (S-L)
S-filter (λs): Gaussian, 2.5 µm
F: [Workflow] Form removed (LS-poly 8)
L-filter (λc): Gaussian, 0.8 mm
Height Parameters
Sq	2.433	µm	Średnia kwadratowa wysokości
Ssk	-0.102		Skośność
Sku	3.715		Kurtoza
Sp	18.861	µm	Maksymalna wysokość piku
Sv	16.553	µm	Maximum pit depth
Sz	35.414	µm	Maksymalna wysokość
Sa	1.888	µm	Średnia arytmetyczna wzrostu

The average surface roughness Sa is 1.888 µm, while the peak-to-valley height Sz reaches 35.414 µm.

A 3D surface rendering of the filtered area is shown below for visualization.

Roughness Analysis (Profiles)

Surface roughness profiles were measured using a series of 11 parallel line scans along the X direction on the side of the tooth. The false-color 2D surface map of the raw scan is shown below.

The surface form was removed using a least-squares 8-degree polynomial prior to applying the metrological filters, leaving the residual surface shown below.

A statistical analysis of the measured surface roughness profiles reveals the following line roughness parameters.

		Description	Mean	Std dev	Min	Max
ISO 4287 – Roughness (S-L)
F: Nic
S-filter (λs): Gaussian, 2.5 µm
L-filter (λc): Gaussian, 0.8 mm
Evaluation length: All λc (3)
Amplitude Parameters – Roughness Profile
Rp	µm	Maximum peak height of the roughness profile	5.683	0.761	4.315	6.610
Rv	µm	Maximum valley depth of the roughness profile	6.242	1.009	4.701	8.438
Rz	µm	Maximum height of roughness profile	11.925	1.676	9.123	15.048
Ra	µm	Arithmetic mean deviation of the roughness profile	2.063	0.297	1.710	2.629
Rq	µm	Root-mean-square (RMS) deviation of the roughness profile	2.523	0.361	2.057	3.175

F: Nic

S-filter (λs): Gaussian, 2.5 µm

L-filter (λc): Gaussian, 0.8 mm

Evaluation length: All λc (3)

The value of Ra is consistent with the Sa value extracted from the surface area measurement.

Different metrological filters can be applied to distinguish between macroscopic waviness and microscopic surface roughness. For example, a coarser filter cut-off, such as the 8 mm cut-off used with the Robust Gaussian order-2 filter, produces a smoother waviness profile (red) that is less sensitive to sharp local variations and follows the original surface profile more loosely.

Alternatively, a finer cut-off (e.g., 0.08 mm) enables the analysis of micro-roughness by removing the waviness component that follows the original profile at a larger scale, leaving the finer surface roughness features of the tooth visible.

The microroughness analysis obtained using a 0.08 mm L-Gaussian filter is presented below.

		Description	Mean	Std dev	Min	Max
ISO 4287 – Roughness (S-L)
F: Nic
S-filter (λs): Gaussian, 2.5 µm
L-filter (λc): Gaussian, 0.08 mm
Evaluation length: All λc (37)
Amplitude Parameters – Roughness Profile
Rp	µm	Maximum peak height of the roughness profile	1.582	0.122	1.342	1.748
Rv	µm	Maximum valley depth of the roughness profile	1.466	0.119	1.254	1.661
Rz	µm	Maximum height of roughness profile	3.049	0.196	2.820	3.409
Ra	µm	Arithmetic mean deviation of the roughness profile	0.495	0.047	0.423	0.597
Rq	µm	Root-mean-square (RMS) deviation of the roughness profile	0.643	0.056	0.562	0.762

F: Nic

S-filter (λs): Gaussian, 2.5 µm

L-filter (λc): Gaussian, 0.8 mm

Evaluation length: All λc (3)

Full 3D Tooth Surface Topography Reconstruction

The extended Z-scan range of the PS5 optical sensor enables high-fidelity scanning of the entire tooth crown surface. The resulting 3D surface topography is shown below.

2D VIEW: 2D surface map of the tooth crown measured with optical profilometry

3D VIEW: High-fidelity 3D rendering of the molar crown surface obtained with optical profilometry

Wniosek

In this application, the NANOVEA JR25 Non-Contact Optical Profiler was used to measure the surface roughness and 3D surface topography of an adult human molar.

Both the area scan and the line profile analysis revealed a roughness Rq of approximately 2.5 µm and an Ra of about 1.9–2.0 µm. These values are consistent with results reported in the literature.³ The use of a narrower L-Gaussian filter with an 80 µm cut-off enabled further investigation of micro-roughness, revealing an Rq of 0.643 µm and an Ra of 0.495 µm.

The full 3D surface topography of the molar crown was reconstructed with high fidelity. The high measurement resolution allows detection of fine surface features and crevices. The resulting surface data can be easily processed and exported as STL files, enabling the design and fabrication of customized dental devices and restorative components.

Referencje

[1] Shin, B.W., et al. Surface Roughness of Prefabricated Pediatric Zirconia Crowns Following Simulated Toothbrushing. Pediatric Dentistry 44.5 (2022): 363–367.
[2] Bollen, C.M.L., Paul Lambrechts, and Marc Quirynen. Comparison of surface roughness of oral hard materials to the threshold surface roughness for bacterial plaque retention: A review of the literature. Dental Materials 13.4 (1997): 258–269.
[3] Suputtamongkol, K., et al. Surface roughness resulting from wear of lithia-disilicate-based posterior crowns. Wear 269.3–4 (2010): 317–322.

Frequently Asked Questions About Dental Surface Roughness Measurement

What is dental surface roughness measurement?

Dental surface roughness measurement quantifies the microscopic texture of tooth surfaces using parameters such as Ra, Rq, and Sa. Optical profilometers measure these features without contacting the surface, allowing accurate analysis of enamel, restorative materials, and dental crowns.

Why use optical profilometry to measure tooth roughness?

Optical profilometry provides non-contact surface measurement with nanometer-scale vertical resolution. It captures 2D surface maps and full 3D surface topography of dental structures without damaging soft or polished surfaces.

What roughness parameters are used for dental surface analysis?

Common roughness parameters include Ra (arithmetic mean roughness), Rq (root mean square roughness), Sa (areal roughness), and Sz (maximum surface height). These parameters help evaluate enamel wear, plaque adhesion risk, and the performance of restorative materials.

Why is surface roughness important in dentistry?

Surface roughness affects plaque retention, wear resistance, and the long-term performance of dental restorations. Controlling micro-roughness can reduce bacterial adhesion and improve the durability of dental materials.

Need Reliable Surface Roughness Measurement for Dental Materials?

The post Dental Surface Roughness Measurement & 3D Tooth Topography appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Testowanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu telefonu

Andrew Shore — Wed, 12 Nov 2025 17:42:04 +0000

Testowanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu telefonu

Przygotowane przez

Stacey Pereira, Jocelyn Esparza i Pierre Leroux

Zrozumienie odporności na zarysowania w ochraniaczach ekranu telefonu

Powłoki ochronne na ekranach telefonów odgrywają kluczową rolę w zakresie odporności na zarysowania, przyczepności i długoterminowej trwałości. Z biegiem czasu zarysowania, mikropęknięcia i rozwarstwienia powłoki mogą zmniejszyć przejrzystość optyczną i niezawodność - szczególnie w środowiskach o wysokiej intensywności użytkowania. Aby ocenić, w jaki sposób różne zabezpieczenia ekranu są odporne na uszkodzenia mechaniczne, oprzyrządowane testy zarysowań zapewniają wymierny wgląd w mechanizmy uszkodzenia powłoki, w tym przyczepność, spójność i pękanie.

W tym badaniu, Tester mechaniczny NANOVEA PB1000 służy do porównywania ochraniaczy ekranu z TPU i szkła hartowanego pod kontrolowanym obciążeniem progresywnym. Korzystając z precyzyjnej detekcji emisji akustycznej, identyfikujemy krytyczne obciążenia awaryjne i charakteryzujemy, w jaki sposób każdy materiał reaguje na rosnące naprężenia mechaniczne.

Dlaczego testy odporności na zarysowania mają znaczenie dla ochraniaczy ekranu?

Wielu użytkowników zakłada, że grubsze lub twardsze ochraniacze automatycznie działają lepiej, ale rzeczywista trwałość zależy od tego, jak materiał zachowuje się pod obciążeniem progresywnym, odkształceniem powierzchni i miejscowym naprężeniem. Oprzyrządowane testy zarysowań umożliwiają inżynierom pomiar przyczepności powłoki, wytrzymałości kohezyjnej, odporności na zużycie powierzchni oraz dokładnych obciążeń, przy których dochodzi do inicjacji lub propagacji uszkodzeń.

Analizując punkty inicjacji pęknięć, zachowanie podczas rozwarstwiania i tryby awarii, producenci mogą zweryfikować wydajność ochrony ekranu na potrzeby badań i rozwoju, kontroli jakości lub porównawczych testów porównawczych. Testy nano- i mikro-zarysowań oferują powtarzalny, oparty na danych wgląd w rzeczywistą trwałość znacznie wykraczającą poza tradycyjne oceny twardości.

ℹ️ Dowiedz się więcej o usługi testowania zarysowań i przyczepności powłok i zabezpieczeń ekranu.

Cel testu Scratch:
Pomiar obciążeń awaryjnych w osłonach ekranu

Celem tego badania jest zademonstrowanie, w jaki sposób tester mechaniczny NANOVEA PB1000 przeprowadza powtarzalne, znormalizowane testy odporności na zarysowania zarówno polimerowych, jak i szklanych osłon ekranu. Poprzez stopniowe zwiększanie przyłożonego obciążenia, system wykrywa obciążenia krytyczne dla uszkodzenia spoiwa i kleju, rejestruje sygnały emisji akustycznej i koreluje te zdarzenia z głębokością zarysowania, siłą tarcia i deformacją powierzchni.

Metodologia ta zapewnia pełny profil mechaniczny każdej powłoki ochronnej, umożliwiając producentom i zespołom badawczo-rozwojowym ocenę receptur materiałów, siły przyczepności powłoki, trwałości powierzchni i optymalnej grubości powłoki w celu poprawy wydajności produktu. Te oceny zarysowań są częścią szerszego pakietu produktów NANOVEA. rozwiązania do testów mechanicznych wykorzystywane do charakteryzowania powłok, folii i podłoży w środowiskach badawczo-rozwojowych, kontroli jakości i produkcyjnych.

NANOVEA PB1000 - duża platforma
Tester mechaniczny

Parametry testu zarysowań i konfiguracja urządzenia

Ocena odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu z TPU i szkła hartowanego została przeprowadzona w kontrolowanych warunkach, aby zapewnić powtarzalność i dokładne wykrywanie uszkodzeń. Poniższe parametry definiują konfigurację do testowania zarysowań pod obciążeniem progresywnym stosowaną w testerze mechanicznym NANOVEA PB1000.

TYP OBCIĄŻENIA	PROGRESYWNY
OBCIĄŻENIE POCZĄTKOWE	0.1 N
OBCIĄŻENIE KOŃCOWE	12 N
PRĘDKOŚĆ PRZESUWANIA	3,025 mm/min
ODLEGŁOŚĆ PRZESUWU	3 mm
GEOMETRIA WGŁĘBNIKA	ROCKWELL (STOŻEK 120°)
MATERIAŁ WGŁĘBNIKA (KOŃCÓWKA)	DIAMENT
PROMIEŃ KOŃCÓWKI WGŁĘBNIKA	50 µm
ATMOSFERY	POWIETRZE
TEMPERATURA	24°C (TEMP. POKOJOWA)

TABELA 1: Parametry testowe używane do testowania zarysowań

Próbka ochraniacza ekranu zamontowana na testerze mechanicznym NANOVEA PB1000 podczas pomiaru zarysowania przy obciążeniu progresywnym.

Próbki ochraniaczy ekranu używane do testów odporności na zarysowania

W celu porównania różnic w odporności na zarysowania, odporności na uszkodzenia i trwałości mechanicznej wybrano dwa dostępne na rynku materiały ochraniaczy ekranu. Obie próbki zostały bezpiecznie zamontowane na testerze mechanicznym NANOVEA PB1000 i ocenione w identycznych warunkach obciążenia progresywnego, aby zapewnić spójne i bezstronne porównanie.

Ochraniacz ekranu z TPU reprezentuje elastyczną folię polimerową o wysokiej elastyczności, ale niższej odporności na ścieranie, podczas gdy ochraniacz ze szkła hartowanego reprezentuje sztywny, kruchy materiał zaprojektowany z myślą o wysokiej twardości i zwiększonej ochronie przed uderzeniami. Testowanie obu materiałów pod tym samym profilem obciążenia pozwala na jasną ocenę, w jaki sposób skład materiału, elastyczność i twardość wpływają na tryby uszkodzenia zarysowania.

Ochraniacz ekranu TPU

Szkło hartowane

RYSUNEK 1: Ochraniacze ekranu z TPU i szkła hartowanego przygotowane do testów odporności na zarysowania.

Wyniki testów na zarysowania: Tryby awarii w ochraniaczach ekranu z TPU i szkła hartowanego

TYP OSŁONY EKRANU	OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #1 (N)	OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #2 (N)
TPU	n/d	2.004 ± 0.063
SZKŁO HARTOWANE	3.608 ± 0.281	7.44 ± 0.995

TABELA 2: Podsumowanie obciążeń krytycznych dla każdej próbki ochraniacza ekranu.

Ponieważ ochraniacze ekranu z TPU i szkła hartowanego mają zasadniczo różne właściwości mechaniczne, każda próbka wykazywała różne tryby uszkodzenia i progi obciążenia krytycznego podczas testów zarysowania pod obciążeniem progresywnym. Tabela 2 podsumowuje zmierzone obciążenia krytyczne dla każdego materiału.

Obciążenie krytyczne #1 reprezentuje pierwszy obserwowalny punkt uszkodzenia spoistości pod mikroskopem optycznym, taki jak inicjacja pęknięcia lub pęknięcie promieniowe.

Obciążenie krytyczne #2 odpowiada pierwszemu poważnemu zdarzeniu wykrytemu za pomocą monitorowania emisji akustycznej (AE), zwykle reprezentującemu większe uszkodzenie strukturalne lub zdarzenie penetracji.

Ochraniacz ekranu TPU - elastyczne zachowanie polimeru

Ochraniacz ekranu TPU wykazywał tylko jedno znaczące zdarzenie krytyczne (obciążenie krytyczne #2). Obciążenie to odpowiada punktowi wzdłuż śladu zarysowania, w którym folia zaczęła się podnosić, odklejać lub rozwarstwiać od powierzchni ekranu telefonu.

Po przekroczeniu obciążenia krytycznego #2 (≈2,00 N), wgłębnik wniknął wystarczająco, aby spowodować widoczne zadrapanie bezpośrednio na ekranie telefonu przez pozostałą część testu. Nie wykryto żadnego oddzielnego zdarzenia obciążenia krytycznego #1, co jest zgodne z wysoką elastycznością materiału i niższą wytrzymałością kohezyjną.

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego - kruche zachowanie podczas awarii

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego wykazał dwa różne obciążenia krytyczne, charakterystyczne dla materiałów kruchych:

Obciążenie krytyczne #1 (≈3,61 N): Pod mikroskopem zaobserwowano pęknięcia promieniowe i inicjację pęknięć, co wskazuje na wczesne uszkodzenie kohezyjne warstwy szkła.
Obciążenie krytyczne #2 (≈7,44 N): Duży skok AE i gwałtowny wzrost głębokości zarysowania wskazywały na penetrację protektora przy wyższych obciążeniach.

Chociaż wielkość AE była wyższa niż w przypadku TPU, żadne uszkodzenia nie zostały przeniesione na ekran telefonu, demonstrując zdolność ochraniacza ze szkła hartowanego do pochłaniania i rozkładania obciążenia przed katastrofalną awarią.

W obu materiałach obciążenie krytyczne #2 odpowiadało momentowi, w którym wgłębnik przebił osłonę ekranu, potwierdzając limit ochronny każdej próbki.

Ochraniacz ekranu TPU: Dane z testów zarysowań i analiza awarii

SCRATCH	OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #2 (N)
1	2.033
2	2.047
3	1.931
ŚREDNIA	2.003
ODCHYLENIE STANDARDOWE	0.052

TABELA 3: Obciążenia krytyczne zmierzone podczas testów zarysowań ochraniacza ekranu TPU.

RYSUNEK 2: Siła tarcia, obciążenie normalne, emisja akustyczna (AE) i głębokość zarysowania w zależności od długości zarysowania dla ochraniacza ekranu TPU. (B) Obciążenie krytyczne #2

RYSUNEK 3: Obraz mikroskopii optycznej ochraniacza ekranu TPU przy obciążeniu krytycznym #2 (powiększenie 5×; szerokość obrazu 0,8934 mm).

RYSUNEK 4: Pełnowymiarowy obraz ochraniacza ekranu TPU po zarysowaniu, pokazujący pełny ślad zarysowania po testach obciążenia progresywnego.

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego: Dane obciążenia krytycznego i zachowanie przy pękaniu

SCRATCH	OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #1 (N)	OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #2 (N)
1	3.923	7.366
2	3.382	6.483
3	3.519	8.468
ŚREDNIA	3.653	6.925
ODCHYLENIE STANDARDOWE	0.383	0.624

TABELA 4: Obciążenia krytyczne zmierzone podczas testów zarysowania osłony ekranu ze szkła hartowanego.

ℹ️ Dla porównania z niekrzemianowymi powłokami polimerowymi, zobacz nasze badanie na temat Testy zużycia powłoki PTFE, który podkreśla zachowanie podczas uszkodzenia folii polimerowych o niskim współczynniku tarcia w podobnych warunkach obciążenia progresywnego.

RYSUNEK 5: Siła tarcia, obciążenie normalne, emisja akustyczna (AE) i głębokość zarysowania w zależności od długości zarysowania dla osłony ekranu ze szkła hartowanego. (A) Obciążenie krytyczne #1 (B) Obciążenie krytyczne #2

RYSUNEK 6: Obrazy mikroskopii optycznej przedstawiające miejsca uszkodzenia dla obciążenia krytycznego #1 (po lewej) i obciążenia krytycznego #2 (po prawej) w 5-krotnym powiększeniu (szerokość obrazu: 0,8934 mm).

RYSUNEK 7: Obraz mikroskopii optycznej śladu zarysowania szkła hartowanego po teście, podkreślający inicjację pęknięcia (CL#1) i końcową strefę penetracji (CL#2) po testach z obciążeniem progresywnym.

Wnioski: Porównanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu z TPU i szkła hartowanego

Badanie to pokazuje, w jaki sposób tester mechaniczny NANOVEA PB1000 zapewnia kontrolowane, powtarzalne i bardzo czułe pomiary odporności na zarysowania przy użyciu progresywnego obciążenia i wykrywania emisji akustycznej (AE). Precyzyjnie rejestrując zarówno uszkodzenia kohezyjne, jak i adhezyjne, system umożliwia wyraźne porównanie zachowania TPU i hartowanego szkła w warunkach rosnącego obciążenia mechanicznego.

Wyniki eksperymentów potwierdzają, że szkło hartowane wykazuje znacznie wyższe obciążenia krytyczne niż TPU, zapewniając lepszą odporność na zarysowania, opóźnioną inicjację pękania i niezawodną ochronę przed penetracją wgłębnika. Niższa wytrzymałość kohezyjna TPU i wcześniejsza delaminacja podkreślają jego ograniczenia w środowiskach o wysokim obciążeniu.

Po zidentyfikowaniu obciążeń awaryjnych, powstałe ślady zarysowań mogą być również analizowane przy użyciu funkcji bezdotykowy profilometr optyczny 3D do pomiaru głębokości rowka, odkształcenia szczątkowego i topografii po zarysowaniu. Pomaga to uzupełnić profil mechaniczny każdego materiału.

Tester mechaniczny NANOVEA został zaprojektowany do dokładnych i powtarzalnych testów wgłębień, zarysowań i zużycia oraz obsługuje nano- i mikromoduły zgodne z normami ISO i ASTM. Jego wszechstronność sprawia, że jest to idealne rozwiązanie do oceny pełnego profilu mechanicznego cienkich warstw, powłok, polimerów, szkieł i podłoży w badaniach i rozwoju, produkcji i kontroli jakości.

Często zadawane pytania
Informacje o testach odporności na zarysowania

Czym jest test odporności na zarysowania?

Testy odporności na zarysowania oceniają, jak materiał lub powłoka reaguje, gdy diamentowy trzpień pomiarowy przykłada stopniowo rosnące obciążenie. Test identyfikuje krytyczne obciążenia, przy których występują uszkodzenia spójności lub przyczepności, zapewniając wymierną miarę trwałości, siły przyczepności i odporności na uszkodzenia powierzchni.

Jaka jest różnica między uszkodzeniem kohezyjnym a adhezyjnym?

Występuje uszkodzenie spójności w ramach powłoki lub materiału, takich jak pęknięcia, rozdarcia lub pęknięcia wewnętrzne.
Uszkodzenie kleju ma miejsce, gdy powłoka odrywa się od podłoża, co wskazuje na niewystarczającą siłę wiązania.

NANOVEA PB1000 wykrywa oba te czynniki za pomocą zsynchronizowanego monitorowania emisji akustycznej, śledzenia głębokości zarysowania i analizy tarcia.

Dlaczego warto używać testera mechanicznego zamiast metod ręcznych?

Tester mechaniczny, taki jak NANOVEA PB1000, zapewnia precyzyjne, powtarzalne i znormalizowane pomiary, zapewniając wiarygodne dane do badań i rozwoju, walidacji produkcji i kontroli jakości. Oferuje również zaawansowane funkcje, takie jak wykrywanie emisji akustycznej i monitorowanie głębokości w czasie rzeczywistym, których nie mogą zapewnić metody ręczne.

Potrzebujesz niezawodnego testu zarysowań dla swoich materiałów?

The post Scratch Resistance Testing of Phone Screen Protectors appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Badanie ścieralności skał za pomocą trybometru NANOVEA

nanovea — śro, 13 września 2023 17:07:17 +0000

TRIBOLOGIA SKAŁ:BADANIE ŚCIERNOŚCI SKAŁ Z WYKORZYSTANIEM TRIBOMETRU NANOVEA

Przygotowane przez

DUANJIE LI, PhD

WPROWADZENIE

Skały składają się z ziaren minerałów. Rodzaj i liczebność tych minerałów, a także siła wiązań chemicznych pomiędzy ziarnami minerałów decydują o właściwościach mechanicznych i tribologicznych skał. W zależności od geologicznych cykli skalnych skały mogą ulegać przemianom i zazwyczaj dzieli się je na trzy główne typy: magmowe, osadowe i metamorficzne. Skały te charakteryzują się różnym składem mineralnym i chemicznym, przepuszczalnością i wielkością cząstek, co wpływa na ich zróżnicowaną odporność na zużycie. Trybologia skał bada zużycie i tarcie skał w różnych warunkach geologicznych i środowiskowych.

ZNACZENIE BADAŃ ABRAZYJNYCH SKAŁ

Podczas wiercenia studni występują różnego rodzaju zużycie skał, w tym ścieranie i tarcie, co prowadzi do znacznych strat bezpośrednich i następczych związanych z naprawą i wymianą wierteł i narzędzi skrawających. Dlatego badanie możliwości wiercenia, drążenia, skrawania i ścieralności skał ma kluczowe znaczenie w przemyśle naftowym, gazowym i wydobywczym. Badania tribologiczne skał odgrywają kluczową rolę w wyborze najbardziej wydajnych i opłacalnych strategii wierceń, zwiększając w ten sposób ogólną wydajność i przyczyniając się do ochrony materiałów, energii i środowiska. Dodatkowo minimalizacja tarcia powierzchniowego jest bardzo korzystna, ponieważ zmniejsza interakcję pomiędzy koroną wiertniczą a skałą, co skutkuje zmniejszeniem zużycia narzędzia i poprawioną wydajnością wiercenia/cięcia.

CEL POMIARU

W niniejszym badaniu przeprowadziliśmy symulację i porównaliśmy właściwości trybologiczne dwóch rodzajów skał, aby zaprezentować możliwości Tribometr NANOVEA T50 w pomiarze współczynnika tarcia i szybkości zużycia skał w sposób kontrolowany i monitorowany.

NANOVEA T50 Compact
Tribometr z wolnym ciężarem

PRÓBKI

PROCEDURA TESTOWA

Współczynnik tarcia, COF i odporność na zużycie dwóch próbek skał oceniono za pomocą trybometru NANOVEA T50 przy użyciu modułu zużycia Pin-on-Disc. Jako materiał licznika zastosowano kulkę Al2O3 (średnica 6 mm). Po badaniach sprawdzono ślad zużycia za pomocą bezkontaktowego profilometru NANOVEA. Poniżej podsumowano parametry testu.

Szybkość zużycia K obliczono za pomocą wzoru K=V/(F×s)=A/(F×n), gdzie V to objętość zużycia, F to normalne obciążenie, s to droga poślizgu, A to pole przekroju poprzecznego bieżni, n jest liczbą obrotów. Chropowatość powierzchni i profile śladów zużycia oceniano za pomocą profilometru optycznego NANOVEA, a morfologię śladów zużycia badano za pomocą mikroskopu optycznego.

Należy pamiętać, że w tym badaniu jako przykład wykorzystano kulkę Al2O3 jako materiał licznika. Za pomocą niestandardowego uchwytu można zastosować dowolny materiał lity o różnych kształtach, aby symulować rzeczywistą sytuację zastosowania.

PARAMETRY BADANIA

PRÓBKI	Wapień, marmur
PROMIeń PIERŚCIENIA ZUŻYWANEGO	5 mm
NORMALNA SIŁA	10 N
CZAS TRWANIA TESTU	10 minut
PRĘDKOŚĆ	100 obr./min

WYNIKI I DYSKUSJA

Twardość (H) i moduł sprężystości (E) próbek wapienia i marmuru porównano na FIGURZE 1, wykorzystując moduł mikroindentacji testera mechanicznego NANOVEA. Próbka wapienia wykazywała niższe wartości H i E, wynoszące odpowiednio 0,53 i 25,9 GPa, w przeciwieństwie do marmuru, który zanotował wartości 1,07 dla H i 49,6 GPa dla E. Stosunkowo większa zmienność wartości H i E zaobserwowana w próbkę wapienia można przypisać większej niejednorodności powierzchni, wynikającej z jej granulowanej i porowatej charakterystyki.

Ewolucję COF podczas testów zużycia dwóch próbek skał przedstawiono na FIGURZE 2. Wapień początkowo doświadcza szybkiego wzrostu COF do około 0,8 na początku testu zużycia, utrzymując tę wartość przez cały czas trwania testu. Tę nagłą zmianę COF można przypisać wnikaniu kulki Al2O3 w próbkę skały, co wynika z szybkiego procesu zużycia i chropowatości zachodzącego na powierzchni styku w ścieżce zużycia. Natomiast próbka marmuru wykazuje zauważalny wzrost współczynnika COF do wyższych wartości po przebyciu około 5 metrów drogi poślizgu, co oznacza jej lepszą odporność na zużycie w porównaniu z wapieniem.

RYSUNEK 1: Porównanie twardości i modułu Younga między próbkami wapienia i marmuru.

RYSUNEK 2: Ewolucja współczynnika tarcia (COF) w próbkach wapienia i marmuru podczas testów zużycia.

FIGURA 3 porównuje profile przekrojów próbek wapienia i marmuru po testach zużycia, a Tabela 1 podsumowuje wyniki analizy śladu zużycia. FIGURA 4 przedstawia ślady zużycia próbek pod mikroskopem optycznym. Ocena śladu zużycia jest zgodna z obserwacją ewolucji COF: Próbka marmuru, która utrzymuje niski współczynnik COF przez dłuższy czas, wykazuje niższą szybkość zużycia wynoszącą 0,0046 mm3/N m w porównaniu z 0,0353 mm3/N m w przypadku wapienia. Doskonałe właściwości mechaniczne marmuru przyczyniają się do jego lepszej odporności na zużycie niż wapień.

RYSUNEK 3: Profile przekrojów śladów zużycia.

TABELA 1: Podsumowanie wyników analizy śladów zużycia.

RYSUNEK 4: Ślady zużycia w mikroskopie optycznym.

PODSUMOWANIE

W tym badaniu zaprezentowaliśmy możliwości trybometru NANOVEA w ocenie współczynnika tarcia i odporności na zużycie dwóch próbek skał, mianowicie marmuru i wapienia, w kontrolowany i monitorowany sposób. Doskonałe właściwości mechaniczne marmuru przyczyniają się do jego wyjątkowej odporności na zużycie. Ta właściwość utrudnia wiercenie lub cięcie w przemyśle naftowym i gazowym. I odwrotnie, znacznie wydłuża jego żywotność, gdy jest stosowany jako wysokiej jakości materiał budowlany, taki jak płytki podłogowe.

Trybometry NANOVEA oferują precyzyjne i powtarzalne możliwości testowania zużycia i tarcia, spełniając normy ISO i ASTM zarówno w trybie obrotowym, jak i liniowym. Dodatkowo zapewnia opcjonalne moduły do zastosowań związanych ze zużyciem w wysokiej temperaturze, smarowaniem i trybokorozją, a wszystko to płynnie zintegrowane w jeden system. Niezrównany asortyment NANOVEA to idealne rozwiązanie do określania pełnego zakresu właściwości tribologicznych cienkich lub grubych, miękkich lub twardych powłok, folii, podłoży i tribologii skał.

Masz podobną aplikację?

The post Rock Abrasivity Testing with NANOVEA Tribometer appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Analiza powierzchni śrutowanej

nanovea — śro, 16 sierpnia 2023 14:19:21 +0000

ANALIZA POWIERZCHNI ŚRUTOWANEJ

Z WYKORZYSTANIEM BEZKONTAKTOWEGO PROFILOMETRU 3D

Przygotowane przez

CRAIG LEISING

WPROWADZENIE

Śrutowanie to proces, w którym podłoże jest bombardowane kulistymi kulkami metalowymi, szklanymi lub ceramicznymi — powszechnie określanymi jako „śrut” — z siłą mającą na celu wywołanie plastyczności na powierzchni. Analiza charakterystyki przed i po kulowaniu dostarcza kluczowych informacji dla lepszego zrozumienia procesu i kontroli. Szczególnie godnymi uwagi aspektami są chropowatość powierzchni i obszar pokrycia wgłębień pozostawionych przez śrut.

Znaczenie bezkontaktowego profilometru 3D do analizy powierzchni śrutowanych

W przeciwieństwie do tradycyjnych profilometrów kontaktowych, które tradycyjnie były używane do śrutowanej analizy powierzchni, bezkontaktowy pomiar 3D zapewnia pełny obraz 3D, który zapewnia pełniejsze zrozumienie obszaru pokrycia i topografii powierzchni. Bez funkcji 3D inspekcja będzie opierać się wyłącznie na informacjach 2D, które nie są wystarczające do scharakteryzowania powierzchni. Zrozumienie topografii, obszaru pokrycia i chropowatości w 3D jest najlepszym podejściem do kontrolowania lub usprawniania procesu śrutowania. NANOVEA Profilometry bezkontaktowe 3D wykorzystują technologię Chromatic Light z unikalną możliwością pomiaru stromych kątów występujących na obrobionych i śrutowanych powierzchniach. Dodatkowo, gdy inne techniki nie dostarczają wiarygodnych danych ze względu na kontakt sondy, zmienność powierzchni, kąt lub współczynnik odbicia, profilometry NANOVEA okazują się sukcesem.

CEL POMIARU

W tym zastosowaniu profilometr bezkontaktowy NANOVEA ST400 służy do pomiaru surowca i dwóch różnie polerowanych powierzchni w celu dokonania przeglądu porównawczego. Istnieje nieskończona lista parametrów powierzchni, które można automatycznie obliczyć po skanowaniu powierzchni 3D. Tutaj przejrzymy powierzchnię 3D i wybierzemy obszary zainteresowania do dalszej analizy, w tym ilościowego określenia i zbadania chropowatości, wgłębień i pola powierzchni.

NANOVEA ST400 Standard
Optyczny profilometr 3D

PRÓBKA

WYNIKI

POWIERZCHNIA STALOWA

ISO 25178 PARAMETRY SZRACHOWOŚCI 3D

SA	0,399 μm	Średnia szorstkość
Sq	0,516 μm	Chropowatość RMS
Sz	5,686 μm	Maksymalny szczyt do doliny
Sp	2,976 μm	Maksymalna wysokość szczytowa
Sv	2,711 μm	Maksymalna głębokość dołu
Sku	3.9344	Kurtoza
Ssk	-0.0113	Skośność
Sal	0,0028 mm	Długość autokorelacji
ul	0.0613	Współczynnik proporcji tekstury
Sdar	26,539 mm²	Powierzchnia
Szw	0,589 μm	Zmniejszona głębokość doliny

WYNIKI

POWIERZCHNIA PEEROWANA 1

POKRYCIE POWIERZCHNI 98.105%

ISO 25178 PARAMETRY SZRACHOWOŚCI 3D

Sa	4,102 μm	Średnia szorstkość
Sq	5,153 μm	Chropowatość RMS
Sz	44,975 μm	Maksymalny szczyt do doliny
Sp	24,332 μm	Maksymalna wysokość szczytowa
Sv	20,644 μm	Maksymalna głębokość dołu
Sku	3.0187	Kurtoza
Ssk	0.0625	Skośność
Sal	0,0976 mm	Długość autokorelacji
ul	0.9278	Współczynnik proporcji tekstury
Sdar	29,451 mm²	Powierzchnia
Szw	5,008 μm	Zmniejszona głębokość doliny

WYNIKI

POWIERZCHNIA PEEROWANA 2

POKRYCIE POWIERZCHNI 97.366%

ISO 25178 PARAMETRY SZRACHOWOŚCI 3D

Sa	4,330 μm	Średnia szorstkość
Sq	5,455 μm	Chropowatość RMS
Sz	54,013 μm	Maksymalny szczyt do doliny
Sp	25,908 μm	Maksymalna wysokość szczytowa
Sv	28,105 μm	Maksymalna głębokość dołu
Sku	3.0642	Kurtoza
Ssk	0.1108	Skośność
Sal	0,1034 mm	Długość autokorelacji
ul	0.9733	Współczynnik proporcji tekstury
Sdar	29,623 mm²	Powierzchnia
Szw	5,167 μm	Zmniejszona głębokość doliny

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji do analizy śrutowanej powierzchni zademonstrowaliśmy, w jaki sposób NANOVEA ST400 3D Non-Contact Profiler precyzyjnie charakteryzuje zarówno topografię, jak i nanometrowe szczegóły śrutowanej powierzchni. Oczywiste jest, że zarówno Powierzchnia 1, jak i Powierzchnia 2 mają znaczący wpływ na wszystkie podane tutaj parametry w porównaniu z surowcem. Proste badanie wizualne obrazów ujawnia różnice między powierzchniami. Potwierdza to dodatkowo obserwacja obszaru pokrycia i wymienionych parametrów. W porównaniu z Surface 2, Surface 1 wykazuje niższą średnią chropowatość (Sa), płytsze wgniecenia (Sv) i zmniejszoną powierzchnię (Sdar), ale nieco większy obszar pokrycia.

Z tych pomiarów powierzchni 3D można łatwo zidentyfikować obszary zainteresowania i poddać je wszechstronnemu zestawowi pomiarów, w tym chropowatości, wykończenia, tekstury, kształtu, topografii, płaskości, wypaczenia, płaskości, objętości, wysokości stopnia i innych. Przekrój 2D można szybko wybrać do szczegółowej analizy. Informacje te pozwalają na kompleksowe badanie powierzchni toczonych, z wykorzystaniem pełnego zakresu zasobów do pomiaru powierzchni. Konkretne obszary zainteresowania można dalej badać za pomocą zintegrowanego modułu AFM. Profilometry 3D NANOVEA oferują prędkości do 200 mm/s. Można je dostosować pod względem rozmiaru, prędkości, możliwości skanowania, a nawet mogą być zgodne ze standardami pomieszczeń czystych klasy 1. Dostępne są również opcje, takie jak przenośnik indeksujący i integracja do użytku w trybie Inline lub Online.

Specjalne podziękowania dla pana Haydena z IMF za dostarczenie próbki pokazanej w tej notatce. Industrial Metal Finishing Inc. | indmetfin.com

Masz podobną aplikację?

The post Shot Peened Surface Analysis appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Morfologia powierzchni farby

nanovea — Piątek, 04 sierpnia 2023 16:44:00 +0000

MORFOLOGIA POWIERZCHNI LAKIERU

AUTOMATYCZNE MONITOROWANIE EWOLUCJI W CZASIE RZECZYWISTYM
WYKORZYSTANIE PROFILOMETRU 3D NANOVEA

Przygotowane przez

DUANJIE LI, PhD

WPROWADZENIE

Ochronne i dekoracyjne właściwości farb odgrywają istotną rolę w różnych gałęziach przemysłu, w tym motoryzacyjnym, morskim, wojskowym i budowlanym. Aby osiągnąć pożądane właściwości, takie jak odporność na korozję, ochronę przed promieniowaniem UV i odporność na ścieranie, receptury i architektury farb są dokładnie analizowane, modyfikowane i optymalizowane.

ZNACZENIE BEZKONTAKTOWEGO PROFILOMETRU 3D DO ANALIZY MORFOLOGII SUSZENIA POWIERZCHNI LAKIEROWANEJ

Farbę nakłada się zwykle w postaci płynnej i poddaje procesowi suszenia, który polega na odparowaniu rozpuszczalników i przekształceniu ciekłej farby w stałą warstwę. Podczas procesu schnięcia powierzchnia farby stopniowo zmienia swój kształt i teksturę. Różne wykończenia powierzchni i tekstury można uzyskać, stosując dodatki modyfikujące napięcie powierzchniowe i właściwości płynięcia farby. Jednak w przypadku źle sformułowanej receptury farby lub niewłaściwej obróbki powierzchni mogą wystąpić niepożądane uszkodzenia powierzchni farby.

Dokładne monitorowanie morfologii powierzchni farby na miejscu w okresie schnięcia może zapewnić bezpośredni wgląd w mechanizm suszenia. Co więcej, ewolucja morfologii powierzchni w czasie rzeczywistym jest bardzo przydatną informacją w różnych zastosowaniach, takich jak druk 3D. NANOVEA Profilometry bezkontaktowe 3D mierzyć morfologię powierzchni farby materiałów bez dotykania próbki, unikając wszelkich zmian kształtu, które mogą być spowodowane przez technologie kontaktowe, takie jak przesuwany rysik.

CEL POMIARU

W tym zastosowaniu profilometr bezkontaktowy NANOVEA ST500, wyposażony w czujnik optyczny linii o dużej szybkości, służy do monitorowania morfologii powierzchni lakieru podczas jego 1-godzinnego okresu schnięcia. Prezentujemy możliwości bezkontaktowego profilometru NANOVEA w zapewnianiu zautomatyzowanego pomiaru profili 3D materiałów w czasie rzeczywistym z ciągłą zmianą kształtu.

NANOVEA ST500 Large Area
Optyczny profilometr 3D

WYNIKI I DYSKUSJA

Farbę nałożono na powierzchnię blachy, po czym natychmiast wykonano zautomatyzowane pomiary ewolucji morfologii schnącej farby in situ za pomocą profilometru NANOVEA ST500 Non-Contact Profilometer wyposażonego w szybki czujnik liniowy. Zaprogramowano makro do automatycznego pomiaru i rejestracji morfologii powierzchni 3D w określonych odstępach czasu: 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50 i 60 min. Ta zautomatyzowana procedura skanowania umożliwia użytkownikom automatyczne wykonywanie zadań skanowania poprzez sekwencyjne uruchamianie ustalonych procedur, co znacznie zmniejsza wysiłek, czas i możliwe błędy użytkownika w porównaniu z testowaniem ręcznym lub powtarzanymi skanami. Ta automatyzacja okazuje się niezwykle przydatna w przypadku długotrwałych pomiarów obejmujących wiele skanów w różnych odstępach czasu.

Optyczny czujnik liniowy generuje jasną linię składającą się ze 192 punktów, jak pokazano na RYSUNKU 1. Te 192 punkty świetlne jednocześnie skanują powierzchnię próbki, znacznie zwiększając prędkość skanowania. Gwarantuje to, że każdy skan 3D zostanie ukończony szybko, aby uniknąć znacznych zmian powierzchni podczas każdego pojedynczego skanowania.

RYSUNEK 1: Optyczny czujnik liniowy skanujący powierzchnię schnącej farby.

Widok fałszywych kolorów, widok 3D i profil 2D topografii schnącej farby w reprezentatywnych czasach pokazano odpowiednio na FIGURZE 2, FIGURZE 3 i FIGURZE 4. Fałszywy kolor na obrazach ułatwia wykrywanie cech, które nie są łatwo dostrzegalne. Różne kolory reprezentują zmiany wysokości w różnych obszarach powierzchni próbki. Widok 3D stanowi idealne narzędzie dla użytkowników do obserwacji powierzchni lakieru pod różnymi kątami. W ciągu pierwszych 30 minut testu fałszywe kolory na powierzchni farby stopniowo zmieniają się z cieplejszych tonów na chłodniejsze, co wskazuje na stopniowe zmniejszanie się wysokości w czasie w tym okresie. Proces ten zwalnia, o czym świadczy łagodna zmiana koloru przy porównaniu farby po 30 i 60 minutach.

Średnią wysokość próbki i wartości Sa chropowatości w funkcji czasu schnięcia farby przedstawiono na RYSUNKU 5. Pełną analizę chropowatości farby po czasie schnięcia 0, 30 i 60 minut przedstawiono w TABELI 1. Można zauważyć, że średnia wysokość powierzchni farby szybko spada z 471 do 329 µm w ciągu pierwszych 30 minut schnięcia. Tekstura powierzchni rozwija się w tym samym czasie, gdy rozpuszczalnik odparowuje, co prowadzi do zwiększenia wartości Sa chropowatości z 7,19 do 22,6 µm. Następnie proces schnięcia farby spowalnia, co skutkuje stopniowym spadkiem wysokości próbki i wartości Sa do odpowiednio 317 µm i 19,6 µm po 60 minutach.

Badanie to podkreśla możliwości bezkontaktowego profilometru NANOVEA 3D w monitorowaniu zmian powierzchni 3D schnącej farby w czasie rzeczywistym, dostarczając cennych informacji na temat procesu schnięcia farby. Mierząc morfologię powierzchni bez dotykania próbki, profilometr pozwala uniknąć zmian kształtu niewyschniętej farby, które mogą wystąpić w przypadku technologii kontaktowych, takich jak przesuwny rysik. Takie bezkontaktowe podejście zapewnia dokładną i wiarygodną analizę morfologii powierzchni schnącej farby.

RYSUNEK 2: Ewolucja morfologii powierzchni schnącej farby w różnym czasie.

RYSUNEK 3: Widok 3D ewolucji powierzchni farby przy różnych czasach schnięcia.

RYSUNEK 4: Profil 2D na próbce farby po różnych czasach schnięcia.

RYSUNEK 5: Ewolucja średniej wysokości próbki i wartości chropowatości Sa w funkcji czasu schnięcia farby.

ISO 25178 - Parametry tekstury powierzchni

Czas schnięcia (min)	0	5	10	20	30	40	50	60
kwadratowy (µm)	7.91	9.4	10.8	20.9	22.6	20.6	19.9	19.6
Sku	26.3	19.8	14.6	11.9	10.5	9.87	9.83	9.82
sp (µm)	97.4	105	108	116	125	118	114	112
Sv (µm)	127	70.2	116	164	168	138	130	128
Sz (µm)	224	175	224	280	294	256	244	241
Sa (µm)	4.4	5.44	6.42	12.2	13.3	12.2	11.9	11.8

TABELA 1: Chropowatość farby przy różnych czasach schnięcia.

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji pokazaliśmy możliwości bezkontaktowego profilometru 3D NANOVEA ST500 w monitorowaniu ewolucji morfologii powierzchni lakieru podczas procesu schnięcia. Szybki optyczny czujnik liniowy, generujący linię ze 192 punktami świetlnymi, które jednocześnie skanują powierzchnię próbki, sprawił, że badanie było oszczędne, zapewniając jednocześnie niezrównaną dokładność.

Funkcja makro w oprogramowaniu do akwizycji umożliwia programowanie automatycznych pomiarów morfologii powierzchni 3D in situ, dzięki czemu jest szczególnie przydatna do pomiarów długoterminowych obejmujących wiele skanów w określonych docelowych odstępach czasu. Znacznie zmniejsza czas, wysiłek i potencjalne błędy użytkownika. Stopniowe zmiany morfologii powierzchni są stale monitorowane i rejestrowane w czasie rzeczywistym w miarę wysychania farby, co zapewnia cenny wgląd w mechanizm schnięcia farby.

Przedstawione tutaj dane stanowią jedynie ułamek obliczeń dostępnych w oprogramowaniu do analizy. Profilometry NANOVEA są w stanie mierzyć praktycznie każdą powierzchnię, bez względu na to, czy jest przezroczysta, ciemna, odblaskowa czy nieprzezroczysta.

Masz podobną aplikację?

The post Paint Surface Morphology appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Test zużycia powłoki PTFE

nanovea — czw., 22 czerwca 2023 r. 19:11:39 +0000

BADANIE ZUŻYCIA POWŁOKI PTFE

Z WYKORZYSTANIEM TRIBOMETRA I TESTERA MECHANICZNEGO

Przygotowane przez

DUANJIE LI, PhD

WPROWADZENIE

Politetrafluoroetylen (PTFE), powszechnie znany jako teflon, jest polimerem o wyjątkowo niskim współczynniku tarcia (COF) i doskonałej odporności na zużycie w zależności od zastosowanych obciążeń. PTFE wykazuje doskonałą obojętność chemiczną, wysoką temperaturę topnienia 327°C (620°F) oraz zachowuje wysoką wytrzymałość, ciągliwość i samosmarowność w niskich temperaturach. Wyjątkowa odporność na zużycie powłok PTFE sprawia, że są one bardzo poszukiwane w wielu zastosowaniach przemysłowych, takich jak motoryzacja, lotnictwo, medycyna, a zwłaszcza naczynia kuchenne.

ZNACZENIE ILOŚCIOWEJ OCENY POWŁOK PTFE

Połączenie bardzo niskiego współczynnika tarcia (COF), doskonałej odporności na zużycie i wyjątkowej obojętności chemicznej w wysokich temperaturach sprawia, że PTFE jest idealnym wyborem do nieprzywierających powłok patelni. Aby jeszcze bardziej udoskonalić swoje procesy mechaniczne podczas prac badawczo-rozwojowych, a także zapewnić optymalną kontrolę nad zapobieganiem awariom i środkami bezpieczeństwa w procesie kontroli jakości, kluczowe znaczenie ma posiadanie niezawodnej techniki ilościowej oceny procesów trybomechanicznych powłok PTFE. Precyzyjna kontrola tarcia powierzchni, zużycia i przyczepności powłok jest niezbędna do zapewnienia ich zamierzonego działania.

CEL POMIARU

W tej aplikacji proces zużycia powłoki PTFE na nieprzywierającej patelni jest symulowany za pomocą trybometru NANOVEA w liniowym trybie posuwisto-zwrotnym.

NANOVEA T50 Compact
Tribometr z wolnym ciężarem

Ponadto tester mechaniczny NANOVEA został wykorzystany do przeprowadzenia testu przyczepności mikrozarysowań w celu określenia obciążenia krytycznego braku przyczepności powłoki PTFE.

NANOVEA PB1000 Duża platforma Tester mechaniczny

PROCEDURA TESTOWA

TEST ZUŻYCIA

LINIOWE ZUŻYCIE TAŁKOWE Z WYKORZYSTANIEM TRYBOMETRU

Zachowanie trybologiczne próbki powłoki PTFE, w tym współczynnik tarcia (COF) i odporność na zużycie, oceniano za pomocą NANOVEA Tribometr w trybie liniowym, posuwisto-zwrotnym. Na powłokę zastosowano kulistą końcówkę ze stali nierdzewnej 440 o średnicy 3 mm (klasa 100). Współczynnik COF był stale monitorowany podczas testu zużycia powłoki PTFE.

Szybkość zużycia K obliczono ze wzoru K=V/(F×s)=A/(F×n), gdzie V oznacza objętość zużycia, F to normalne obciążenie, s to droga poślizgu, A to pole przekroju poprzecznego toru zużycia, n to liczba uderzeń. Profile śladów zużycia oceniano za pomocą NANOVEA Profilometr optycznyi zbadano morfologię śladów zużycia za pomocą mikroskopu optycznego.

PARAMETRY BADANIA ZUŻYCIA

LOAD	30 N
CZAS TRWANIA TESTU	5 minut
SZYBKOŚĆ SUWAKU	80 obr./min
AMPLITUDA ŚCIEŻKI	8 mm
REWOLUCJE	300
ŚREDNICA KULKI	3 mm
MATERIAŁ KULKI	Stal nierdzewna 440
SMAROWIDŁO	Nic
ATMOSFERY	Air
TEMPERATURA	230C (RT)
HUMIDITY	43%

PROCEDURA TESTOWA

TEST NA ZADRAŻNIENIA

BADANIE PRZYCZEPNOŚCI MIKRO ZARYSOWAŃ Z WYKORZYSTANIEM TESTERA MECHANICZNEGO

Pomiar przyczepności przy zarysowaniu PTFE przeprowadzono przy użyciu NANOVEA Tester mechaniczny za pomocą diamentowej igły 1200 Rockwell C (promień 200 μm) w trybie Micro Scratch Tester.

Aby zapewnić powtarzalność wyników, przeprowadzono trzy testy w identycznych warunkach testowych.

PARAMETRY BADANIA ZARYSOWANIA

TYP OBCIĄŻENIA	Postępowe
OBCIĄŻENIE POCZĄTKOWE	0,01 mN
OBCIĄŻENIE KOŃCOWE	20 mN
PRĘDKOŚĆ ZAŁADUNKU	40 mN/min
DŁUGOŚĆ SKRATKI	3 mm
PRĘDKOŚĆ SKRATOWANIA, dx/dt	6,0 mm/min
GEOMETRIA WGŁĘBNIKA	120o Rockwell C
MATERIAŁ DO INDENTERÓW (końcówka)	Diament
PROMIEŃ KOŃCÓWKI WGŁĘBNIKA	200 μm

WYNIKI I DYSKUSJA

LINIOWE ZUŻYCIE TAŁKOWE Z WYKORZYSTANIEM TRYBOMETRU

COF zarejestrowany in situ pokazano na FIGURZE 1. Próbka testowa wykazywała COF ~0,18 podczas pierwszych 130 obrotów, ze względu na niską lepkość PTFE. Jednakże nastąpił nagły wzrost COF do ~1, gdy powłoka przebiła się, odsłaniając podłoże pod spodem. Po liniowych testach ruchu posuwisto-zwrotnego zmierzono profil zużycia za pomocą NANOVEA Bezkontaktowy proflometr optycznyjak pokazano na RYSUNKU 2. Na podstawie uzyskanych danych obliczono odpowiednią szybkość zużycia na ~2,78 × 10-3 mm3/Nm, natomiast głębokość śladu zużycia określono na 44,94 µm.

Konfiguracja testu zużycia powłoki PTFE na trybometrze NANOVEA T50.

RYSUNEK 1: Ewolucja COF podczas testu zużycia powłoki PTFE.

RYSUNEK 2: Ekstrakcja profilu śladu zużycia PTFE.

PTFE Przed przełomem

Maksymalny współczynnik COF	0.217
Min. COF	0.125
Średni współczynnik COF	0.177

PTFE Po przebiciu

Maksymalny współczynnik COF	0.217
Min. COF	0.125
Średni współczynnik COF	0.177

TABELA 1: COF przed i po przebiciu podczas testu zużycia.

WYNIKI I DYSKUSJA

BADANIE PRZYCZEPNOŚCI MIKRO ZARYSOWAŃ Z WYKORZYSTANIEM TESTERA MECHANICZNEGO

Przyczepność powłoki PTFE do podłoża jest mierzona za pomocą testów zarysowania diamentowym trzpieniem o średnicy 200 µm. Mikrografię przedstawiono na RYSUNKU 3 i RYSUNKU 4, Ewolucja COF i głębokość penetracji na RYSUNKU 5. Wyniki testu zarysowania powłoki PTFE podsumowano w TABELI 4. Wraz ze wzrostem obciążenia trzpienia diamentowego stopniowo wnikał on w powłokę, co powoduje wzrost COF. Po osiągnięciu obciążenia ~8,5 N przebicie powłoki i odsłonięcie podłoża nastąpiło pod wysokim ciśnieniem, co doprowadziło do wysokiego współczynnika COF ~0,3. Niska wartość St Dev przedstawiona w TABELI 2 pokazuje powtarzalność testu zarysowania powłoki PTFE przeprowadzonego przy użyciu testera mechanicznego NANOVEA.

RYSUNEK 3: Mikrofotografia pełnej rysy na PTFE (10X).

RYSUNEK 4: Mikrofotografia pełnej rysy na PTFE (10X).

RYSUNEK 5: Wykres tarcia przedstawiający linię krytycznego punktu zniszczenia PTFE.

*Scratch*	*Punkt awarii [N]*	*Siła tarcia [N]*	*COF*
1	0.335	0.124	0.285
2	0.337	0.207	0.310
3	0.380	0.229	0.295
Przeciętny	8.52	2.47	0.297
Św	0.17	0.16	0.012

TABELA 2: Podsumowanie obciążenia krytycznego, siły tarcia i COF podczas testu zarysowania.

PODSUMOWANIE

W tym badaniu przeprowadziliśmy symulację procesu zużycia powłoki PTFE na nieprzywierających patelniach za pomocą tribometru NANOVEA T50 w liniowym trybie posuwisto-zwrotnym. Powłoka PTFE wykazywała niski współczynnik COF wynoszący ~0,18. Powłoka uległa przebiciu przy około 130 obrotach. Ilościową ocenę przyczepności powłoki PTFE do podłoża metalowego przeprowadzono za pomocą testera mechanicznego NANOVEA, który w tym teście określił obciążenie krytyczne utraty przyczepności powłoki na ~8,5 N.

Trybometry NANOVEA oferują precyzyjne i powtarzalne możliwości testowania zużycia i tarcia przy użyciu trybów obrotowych i liniowych zgodnych z ISO i ASTM. Zapewniają opcjonalne moduły do zużycia w wysokich temperaturach, smarowania i tribokorozji, a wszystko to zintegrowane w jednym systemie. Ta wszechstronność pozwala użytkownikom dokładniej symulować rzeczywiste środowiska aplikacji i lepiej zrozumieć mechanizmy zużycia i właściwości tribologiczne różnych materiałów.

Testery mechaniczne NANOVEA oferują moduły Nano, Micro i Macro, z których każdy zawiera zgodne z ISO i ASTM tryby testowania wgnieceń, zarysowania i zużycia, zapewniając najszerszy i najbardziej przyjazny dla użytkownika zakres możliwości testowania dostępnych w jednym systemie.

Masz podobną aplikację?

The post PTFE Coating Wear Test appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Progresywne mapowanie zużycia podłóg przy użyciu trybometru

nanovea — Wt, 06 czerwca 2023 15:51:48 +0000

Badanie odporności podłóg na zużycie

Progresywne mapowanie zużycia podłóg przy użyciu tribometru ze zintegrowanym profilometrem

Przygotowane przez

FRANK LIU

WPROWADZENIE

Materiały podłogowe są projektowane tak, aby były trwałe, jednak często ulegają zużyciu w wyniku codziennych czynności, takich jak ruch i użytkowanie mebli. Aby zapewnić ich trwałość, większość rodzajów podłóg posiada warstwę ochronną, która jest odporna na uszkodzenia. Jednakże grubość i trwałość warstwy użytkowej różnią się w zależności od rodzaju podłogi i natężenia ruchu pieszego. Ponadto różne warstwy w strukturze podłogi, takie jak powłoki UV, warstwy dekoracyjne i glazura, charakteryzują się różnym stopniem zużycia. Tutaj właśnie pojawia się progresywne mapowanie zużycia. Korzystanie z trybometru NANOVEA T2000 ze zintegrowanym Bezkontaktowy proflometr 3Dmożna przeprowadzić precyzyjne monitorowanie i analizę wydajności i trwałości materiałów podłogowych. Zapewniając szczegółowy wgląd w zachowanie różnych materiałów podłogowych podczas zużycia, naukowcy i specjaliści techniczni mogą podejmować bardziej świadome decyzje przy wyborze i projektowaniu nowych systemów podłogowych.

ZNACZENIE PROGRESYWNEGO MAPOWANIA ZUŻYCIA PANELI PODŁOGOWYCH

Testowanie podłóg tradycyjnie koncentrowało się na szybkości zużycia próbki w celu określenia jej trwałości na zużycie. Jednak progresywne mapowanie zużycia umożliwia analizę szybkości zużycia próbki w trakcie testu, zapewniając cenny wgląd w jej zachowanie podczas zużycia. Ta dogłębna analiza pozwala na korelacje między danymi tarcia a szybkością zużycia, co może zidentyfikować pierwotne przyczyny zużycia. Należy zauważyć, że wskaźniki zużycia nie są stałe podczas testów zużycia. Dlatego obserwacja postępu zużycia daje dokładniejszą ocenę zużycia próbki. Wykraczając poza tradycyjne metody testowania, przyjęcie progresywnego mapowania zużycia przyczyniło się do znacznego postępu w dziedzinie testowania podłóg.

Trybometr NANOVEA T2000 ze zintegrowanym bezkontaktowym profilometrem 3D to przełomowe rozwiązanie do badania zużycia i pomiarów utraty objętości. Jego zdolność do precyzyjnego przemieszczania się pomiędzy sworzniem a profilometrem gwarantuje wiarygodność wyników poprzez eliminację wszelkich odchyleń w promieniu lub położeniu toru zużycia. Ale to nie wszystko – zaawansowane możliwości Bezkontaktowego Profilometru 3D pozwalają na szybkie pomiary powierzchni, skracając czas skanowania do zaledwie sekund. Dzięki możliwości przykładania obciążeń do 2000 N i osiąganiu prędkości wirowania do 5000 obr/min, NANOVEA T2000 Tribometr oferuje wszechstronność i precyzję w procesie oceny. Oczywiste jest, że sprzęt ten odgrywa kluczową rolę w mapowaniu postępującego zużycia.

RYSUNEK 1: Konfiguracja próbki przed testem zużycia (po lewej) i profilometria śladu zużycia po teście zużycia (po prawej).

CEL POMIARU

Testy progresywnego mapowania zużycia przeprowadzono na dwóch rodzajach materiałów podłogowych: kamieniu i drewnie. Każda próbka przeszła łącznie 7 cykli testowych, z rosnącym czasem trwania testu wynoszącym 2, 4, 8, 20, 40, 60 i 120 s, co pozwoliło na porównanie zużycia w czasie. Po każdym cyklu testowym ścieżka zużycia była profilowana przy użyciu bezkontaktowego profilometru NANOVEA 3D. Na podstawie danych zebranych przez profilometr, objętość otworu i szybkość zużycia można analizować za pomocą zintegrowanych funkcji oprogramowania NANOVEA Tribometer lub naszego oprogramowania do analizy powierzchni, Mountains.

NANOVEA T2000 Wysokie obciążenie
Trybometr pneumatyczny

PRÓBKI

PARAMETRY TESTU MAPOWANIA ZUŻYCIA

LOAD	40 N
CZAS TRWANIA TESTU	różnice
PRĘDKOŚĆ	200 obr.
RADIUS	10 mm
ODLEGŁOŚĆ	różnice
MATERIAŁ KULKI	Węglik wolframu
ŚREDNICA KULKI	10 mm

Czas trwania testu w 7 cyklach wynosił 2, 4, 8, 20, 40, 60 i 120 sekundodpowiednio. Przebyte odległości wynosiły 0,40, 0,81, 1,66, 4,16, 8,36, 12,55 i 25,11 metra.

WYNIKI MAPOWANIA ZUŻYCIA

Podłogi drewniane

*Cykl testowy*	*Maksymalny współczynnik COF*	*Min. COF*	*Avg. COF*
1	0.335	0.124	0.275
2	0.337	0.207	0.295
3	0.380	0.229	0.329
4	0.393	0.265	0.354
5	0.352	0.205	0.314
6	0.345	0.199	0.312
7	0.315	0.211	0.293

ORIENTACJA PROMIENIOWA

*Cykl testowy*	*Całkowita strata objętości (µm3*	Całkowity dystans Przebyta droga (m)	Wskaźnik zużycia (mm/Nm) x10^-5	Chwilowa szybkość zużycia (mm/Nm) x10^-5
1	296247687	0.40	1833.746	1833.746
2	355245227	1.22	1093.260	181.5637
3	596371326	2.88	898.242	363.1791
4	883747767	7.04	530.629	172.5496
5	1207179951	15.40	360.889	96.69074
6	1472745318	27.95	293.329	52.89311
7	1851319210	53.06	184.343	37.69599

RYSUNEK 2: Współczynnik zużycia a całkowity przebyty dystans (po lewej)
i chwilowy wskaźnik zużycia w zależności od cyklu testowego (po prawej) dla podłóg drewnianych.

RYSUNEK 3: Wykres COF i widok 3D śladu zużycia z testu #7 na drewnianej podłodze.

RYSUNEK 4: Analiza przekroju poprzecznego śladu zużycia drewna z testu #7

RYSUNEK 5: Analiza objętości i powierzchni śladów zużycia na próbce drewna #7.

Pełne informacje o wynikach można znaleźć tutaj.

WYNIKI MAPOWANIA ZUŻYCIA

Podłogi kamienne

*Cykl testowy*	*Maksymalny współczynnik COF*	*Min. COF*	*Avg. COF*
1	0.249	0.035	0.186
2	0.349	0.197	0.275
3	0.294	0.154	0.221
4	0.503	0.124	0.273
5	0.548	0.106	0.390
6	0.510	0.129	0.434
7	0.527	0.181	0.472

ORIENTACJA PROMIENIOWA

*Cykl testowy*	*Całkowita strata objętości (µm3*	Całkowity dystans Przebyta droga (m)	Wskaźnik zużycia (mm/Nm) x10^-5	Chwilowa szybkość zużycia (mm/Nm) x10^-5
1	96278846	0.40	595.957	595.9573
2	804289731	1.22	2475.185	2178.889
3	1316147855	2.88	1982.355	770.9501
4	3136530215	7.04	1883.269	1093.013
5	10821732180	15.40	3235.180	2297.508
6	20174960343	27.95	4018.282	1862.899
7	42512063420	53.06	4233.081	2224.187

RYSUNEK 6: Współczynnik zużycia a całkowity przebyty dystans (po lewej)
i chwilowy współczynnik zużycia w zależności od cyklu testowego (po prawej) dla posadzki kamiennej.

RYSUNEK 7: Wykres COF i widok 3D śladu zużycia z testu #7 na kamiennej posadzce.

RYSUNEK 8: Analiza przekrojowa śladu zużycia kamienia z testu #7.

RYSUNEK 9: Analiza objętości i powierzchni śladów zużycia na próbce kamienia #7.

Pełne informacje o wynikach można znaleźć tutaj.

DYSKUSJA

Chwilowy wskaźnik zużycia jest obliczany za pomocą następującego równania:

Gdzie V jest objętością otworu, N jest obciążeniem, a X jest całkowitą odległością, równanie to opisuje szybkość zużycia między cyklami testowymi. Chwilowa szybkość zużycia może być wykorzystana do lepszej identyfikacji zmian szybkości zużycia w trakcie testu.

Obie próbki charakteryzują się bardzo różnymi właściwościami zużycia. Z biegiem czasu podłoga drewniana zaczyna się od wysokiego wskaźnika zużycia, ale szybko spada do mniejszej, stałej wartości. W przypadku podłóg kamiennych wskaźnik zużycia wydaje się zaczynać od niskiej wartości i dążyć do wyższej wartości w trakcie cykli. Chwilowy wskaźnik zużycia również wykazuje niewielką spójność. Konkretna przyczyna tej różnicy nie jest pewna, ale może wynikać ze struktury próbek. Wydaje się, że kamienna podłoga składa się z luźnych cząstek przypominających ziarna, które zużywają się inaczej niż zwarta struktura drewna. Konieczne będą dodatkowe testy i badania, aby ustalić przyczynę takiego zachowania.

Dane dotyczące współczynnika tarcia (COF) wydają się być zgodne z obserwowanym zużyciem. Wykres COF dla podłogi drewnianej wydaje się spójny przez wszystkie cykle, uzupełniając jej stały wskaźnik zużycia. W przypadku podłóg kamiennych średni współczynnik COF wzrasta w trakcie cykli, podobnie jak tempo zużycia. Widoczne są również zmiany w kształcie wykresów tarcia, co sugeruje zmiany w sposobie interakcji kulki z próbką kamienia. Jest to najbardziej widoczne w cyklach 2 i 4.

PODSUMOWANIE

Trybometr NANOVEA T2000 prezentuje swoją zdolność do progresywnego mapowania zużycia poprzez analizę szybkości zużycia dwóch różnych próbek posadzki. Wstrzymanie ciągłego testu zużycia i zeskanowanie powierzchni za pomocą bezkontaktowego profilometru NANOVEA 3D zapewnia cenny wgląd w zużycie materiału w czasie.

Trybometr NANOVEA T2000 ze zintegrowanym bezkontaktowym profilometrem 3D zapewnia szeroki zakres danych, w tym dane COF (współczynnik tarcia), pomiary powierzchni, odczyty głębokości, wizualizację powierzchni, utratę objętości, szybkość zużycia i inne. Ten kompleksowy zestaw informacji pozwala użytkownikom uzyskać głębsze zrozumienie interakcji między systemem a próbką. Dzięki kontrolowanemu obciążeniu, wysokiej precyzji, łatwości obsługi, dużemu obciążeniu, szerokiemu zakresowi prędkości i dodatkowym modułom środowiskowym, trybometr NANOVEA T2000 przenosi trybologię na wyższy poziom.

Masz podobną aplikację?

The post Progressive Wear Mapping of Flooring using Tribometer appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Dynamiczna analiza mechaniczna korka przy użyciu nanoindentacji

nanovea — śro, 17 maja 2023 14:15:13 +0000

DYNAMICZNA ANALIZA MECHANICZNA

KORKA PRZY UŻYCIU NANOINDENTACJI

Przygotowane przez

FRANK LIU

WPROWADZENIE

Dynamiczna analiza mechaniczna (DMA) jest potężną techniką wykorzystywaną do badania właściwości mechanicznych materiałów. W tym zastosowaniu skupiamy się na analizie korka, szeroko stosowanego materiału w procesach uszczelniania i starzenia wina. Korek, uzyskiwany z kory dębu Quercus suber, wykazuje wyraźne struktury komórkowe, które zapewniają właściwości mechaniczne przypominające syntetyczne polimery. W jednej osi korek ma strukturę plastra miodu. Dwie pozostałe osie mają strukturę wielu prostokątnych pryzmatów. Daje to korkowi różne właściwości mechaniczne w zależności od testowanej orientacji.

ZNACZENIE DYNAMICZNEJ ANALIZY MECHANICZNEJ (DMA) W OCENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH KORKA

Jakość korków w dużej mierze zależy od ich właściwości mechanicznych i fizycznych, które mają kluczowe znaczenie dla ich skuteczności w uszczelnianiu wina. Kluczowe czynniki określające jakość korka obejmują elastyczność, izolację, sprężystość i nieprzepuszczalność dla gazów i cieczy. Wykorzystując dynamiczną analizę mechaniczną (DMA), możemy ilościowo ocenić właściwości elastyczności i sprężystości korków, zapewniając wiarygodną metodę oceny.

Tester mechaniczny NANOVEA PB1000 w zestawie Nanoindentacja umożliwia scharakteryzowanie tych właściwości, w szczególności modułu Younga, modułu magazynowania, modułu stratności i tan delta (tan (δ)). Testy DMA pozwalają również na gromadzenie cennych danych na temat przesunięcia fazowego, twardości, naprężenia i odkształcenia materiału korka. Dzięki tym kompleksowym analizom uzyskujemy głębszy wgląd w mechaniczne zachowanie korków i ich przydatność do uszczelniania wina.

CEL POMIARU

W niniejszym badaniu przeprowadzono dynamiczną analizę mechaniczną (DMA) czterech korków przy użyciu testera mechanicznego NANOVEA PB1000 w trybie nanoindentacji. Jakość korków została oznaczona jako: 1 - Flor, 2 - First, 3 - Colmated, 4 - Synthetic rubber. Testy wgłębień DMA przeprowadzono zarówno w kierunku osiowym, jak i promieniowym dla każdego korka. Analizując reakcję mechaniczną korków, chcieliśmy uzyskać wgląd w ich dynamiczne zachowanie i ocenić ich wydajność w różnych orientacjach.

NANOVEA

PB1000

PARAMETRY BADANIA

MAX FORCE	75 mN
PRĘDKOŚĆ ZAŁADUNKU	150 mN/min
PRĘDKOŚĆ ROZŁADUNKU	150 mN/min
AMPLITUDE	5 mN
CZĘSTOTLIWOŚĆ	1 Hz
CREEP	60 s

typ wgłębnika

Piłka

51200 Stal

Średnica 3 mm

WYNIKI

W poniższych tabelach i wykresach porównano moduł Younga, moduł magazynowania, moduł stratności i tan delta dla każdej próbki i orientacji.

Moduł Younga: Stabilność; wysokie wartości wskazują na stabilność, niskie wartości wskazują na elastyczność.

Moduł przechowywania: Odpowiedź elastyczna; energia zmagazynowana w materiale.

Moduł strat: Reakcja lepka; utrata energii z powodu ciepła.

Tan (δ): Tłumienie; wysokie wartości wskazują na większe tłumienie.

ORIENTACJA OSIOWA

*Zatyczka*	*MODUŁ YOUNGA*	*MODUŁ PRZECHOWYWANIA*	*MODUŁ STRATY*	*TAN*
#	*(MPa)*	*(MPa)*	*(MPa)*	*(δ)*
1	22.5675	22.27209	3.624947	0.162964
2	18.54664	18.27153	3.162349	0.17409
3	23.75381	23.47267	3.617819	0.154592
4	23.6972	23.58064	2.347008	0.099539

ORIENTACJA PROMIENIOWA

*Zatyczka*	*MODUŁ YOUNGA*	*MODUŁ PRZECHOWYWANIA*	*MODUŁ STRATY*	*TAN*
#	*(MPa)*	*(MPa)*	*(MPa)*	*(δ)*
1	24.78863	24.56542	3.308224	0.134865
2	26.66614	26.31739	4.286216	0.163006
3	44.07867	43.61426	6.365979	0.146033
4	28.04751	27.94148	2.435978	0.087173

MODUŁ YOUNGA

MODUŁ PRZECHOWYWANIA

MODUŁ STRATY

TAN DELTA

Pomiędzy korkami moduł Younga nie różni się zbytnio, gdy testowany jest w kierunku osiowym. Tylko korki #2 i #3 wykazały wyraźną różnicę w module Younga między kierunkiem promieniowym i osiowym. W rezultacie moduł magazynowania i moduł stratności będą również wyższe w kierunku promieniowym niż w kierunku osiowym. Korek #4 wykazuje podobną charakterystykę do korków z naturalnego korka, z wyjątkiem modułu strat. Jest to dość interesujące, ponieważ oznacza to, że korki naturalne mają większą lepkość niż materiał z gumy syntetycznej.

PODSUMOWANIE

NANOVEA Tester mechaniczny w trybie Nano Scratch Tester umożliwia symulację wielu rzeczywistych uszkodzeń powłok malarskich i twardych. Przykładając rosnące obciążenia w kontrolowany i ściśle monitorowany sposób, przyrząd pozwala określić, przy jakich obciążeniach występują awarie. Można to następnie wykorzystać jako sposób na określenie ilościowych wartości odporności na zarysowania. Wiadomo, że badana powłoka, pozbawiona warunków atmosferycznych, wykazuje pierwsze pęknięcie przy sile około 22 mN. Przy wartościach bliższych 5 mN jasne jest, że siedmioletnie okrążenie spowodowało degradację farby.

Kompensacja oryginalnego profilu pozwala uzyskać skorygowaną głębokość podczas zarysowania, a także zmierzyć głębokość resztkową po zarysowaniu. Daje to dodatkowe informacje na temat plastycznego i elastycznego zachowania powłoki pod rosnącym obciążeniem. Zarówno pęknięcia, jak i informacje o odkształceniach mogą być bardzo przydatne przy ulepszaniu twardej powłoki. Bardzo małe odchylenia standardowe pokazują również powtarzalność techniki urządzenia, co może pomóc producentom poprawić jakość ich twardej powłoki/farby i zbadać wpływ warunków atmosferycznych.

Masz podobną aplikację?

The post Dynamic Mechanical Analysis of Cork Using Nanoindentation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Nano Scratch & Mar Testowanie farby na podłożu metalowym

nanovea — Wto, 02 maja 2023 15:12:43 +0000

Badanie odporności na zarysowania i zadrapania metodą Nano

farby na metalowym podłożu

Przygotowane przez

SUSANA CABELLO

WPROWADZENIE

Farba z twardą powłoką lub bez jest jedną z najczęściej używanych powłok. Widzimy je na samochodach, ścianach, urządzeniach i praktycznie wszystkim, co wymaga jakiejś powłoki ochronnej lub po prostu w celach estetycznych. Farby przeznaczone do ochrony podłoża często zawierają substancje chemiczne, które zapobiegają zapaleniu się farby lub po prostu zapobiegają utracie koloru lub pękaniu. Często farby używane do celów estetycznych są dostępne w różnych kolorach, ale niekoniecznie muszą być przeznaczone do ochrony podłoża lub długiej żywotności.

Niemniej jednak każda farba ulega z czasem pewnym wpływom atmosferycznym. Warunki atmosferyczne na farbie mogą często zmieniać jej właściwości w stosunku do zamierzonych przez producentów. Może szybciej odpryskiwać, łuszczyć się pod wpływem ciepła, tracić kolor lub pękać. Różne zmiany właściwości farby w czasie są powodem, dla którego producenci oferują tak szeroki wybór. Farby są dostosowane do różnych wymagań poszczególnych klientów.

ZNACZENIE TESTÓW NANOZARYSOWAŃ DLA KONTROLI JAKOŚCI

Głównym zmartwieniem producentów farb jest odporność ich produktów na pękanie. Gdy farba zaczyna pękać, nie chroni podłoża, na które została nałożona, a tym samym nie zadowala klienta. Na przykład, jeśli gałąź uderzy w bok samochodu i natychmiast po tym, jak farba zacznie odpryskiwać, producenci farby stracą biznes z powodu niskiej jakości farby. Jakość farby jest bardzo ważna, ponieważ jeśli metal pod farbą zostanie odsłonięty, może zacząć rdzewieć lub korodować z powodu nowej ekspozycji.

Takie powody mają zastosowanie do kilku innych dziedzin, takich jak artykuły gospodarstwa domowego i biurowe oraz elektronika, zabawki, narzędzia badawcze i inne. Chociaż farba może być odporna na pękanie, gdy po raz pierwszy nakłada się ją na powłoki metalowe, jej właściwości mogą ulec zmianie w miarę upływu czasu, gdy na próbce wystąpią pewne warunki atmosferyczne. Dlatego bardzo ważne jest, aby próbki farby były testowane w stanie zwietrzałym. Chociaż pękanie pod dużym obciążeniem może być nieuniknione, producent musi przewidzieć, jak słabe mogą być zmiany w czasie i jak głębokie muszą być rysy, aby zapewnić swoim konsumentom najlepsze możliwe produkty.

CEL POMIARU

Musimy symulować proces zarysowania w kontrolowany i monitorowany sposób, aby obserwować efekty zachowania próbki. W tym zastosowaniu tester mechaniczny NANOVEA PB1000 w trybie testowania nanozarysowań jest używany do pomiaru obciążenia wymaganego do spowodowania uszkodzenia około 7-letniej próbki farby o grubości 30-50 μm na metalowym podłożu.

Do zarysowania powłoki użyto trzpienia pomiarowego z końcówką diamentową o średnicy 2 μm przy progresywnym obciążeniu w zakresie od 0,015 mN do 20,00 mN. Wykonaliśmy skanowanie farby przed i po obciążeniu 0,2 mN w celu określenia wartości rzeczywistej głębokości zarysowania. Rzeczywista głębokość analizuje odkształcenie plastyczne i sprężyste próbki podczas testowania; podczas gdy skanowanie po analizuje tylko odkształcenie plastyczne zadrapania. Punkt, w którym powłoka ulega uszkodzeniu w wyniku pęknięcia, jest przyjmowany jako punkt uszkodzenia. Użyliśmy ASTMD7187 jako przewodnika do określenia naszych parametrów testowych.

Możemy stwierdzić, że użycie zwietrzałej próbki, a zatem testowanie próbki farby w jej słabszym stadium, dało nam niższe punkty awarii.

Na tej próbce przeprowadzono pięć testów w celu

określić dokładne obciążenia krytyczne.

NANOVEA

PB1000

PARAMETRY BADANIA

następujący ASTM D7027

Powierzchnia wzorca chropowatości została zeskanowana za pomocą urządzenia NANOVEA ST400 wyposażonego w szybki czujnik, który generuje jasną linię 192 punktów, jak pokazano na RYSUNKU 1. Te 192 punkty skanują powierzchnię próbki w tym samym czasie, co prowadzi do znacznego zwiększenia prędkości skanowania.

TYP OBCIĄŻENIA	Postępowe
OBCIĄŻENIE POCZĄTKOWE	0,015 mN
OBCIĄŻENIE KOŃCOWE	20 mN
PRĘDKOŚĆ ZAŁADUNKU	20 mN/min
DŁUGOŚĆ SKRATKI	1,6 mm
PRĘDKOŚĆ SKRATANIA, dx/dt	1,601 mm/min
ŁADOWANIE PRZED SKANOWANIEM	0,2 mN
ŁADOWANIE PO SKANOWANIU	0,2 mN

typ wgłębnika

Stożkowa

Stożek diamentowy 90

Promień końcówki 2 µm

WYNIKI

W tej sekcji przedstawiono dane zebrane na temat awarii podczas testu zarysowania. W pierwszej części opisano awarie zaobserwowane podczas zarysowania i zdefiniowano zgłoszone obciążenia krytyczne. Kolejna część zawiera tabelę podsumowującą obciążenia krytyczne dla wszystkich próbek oraz reprezentację graficzną. Ostatnia część przedstawia szczegółowe wyniki dla każdej próbki: obciążenia krytyczne dla każdej rysy, mikrografy każdego uszkodzenia i wykres testu.

ZAOBSERWOWANE AWARIE I DEFINICJA OBCIĄŻEŃ KRYTYCZNYCH

KRYTYCZNA AWARIA:

SZKODA POCZĄTKOWA

Jest to pierwszy punkt, w którym uszkodzenie jest obserwowane wzdłuż ścieżki zarysowania.

KRYTYCZNA AWARIA:

CAŁKOWITE USZKODZENIE

W tym momencie uszkodzenia są bardziej znaczące, gdzie farba odpryskuje i pęka wzdłuż śladu zarysowania.

SZCZEGÓŁOWE WYNIKI

* Wartości uszkodzeń w punkcie pęknięcia podłoża.

KRYTYCZNE OBCIĄŻENIA
SCRATCH	USZKODZENIE WSTĘPNE [mN]	USZKODZENIE CAŁKOWITE [µm]
1	14.513	4.932
2	3.895	4.838
3	3.917	4.930

ŚREDNIA	3.988	4.900
STD DEV	0.143	0.054

RYSUNEK 2: Mikrografia pełnej rysy (powiększenie 1000x).

RYSUNEK 3: Mikrograf początkowego uszkodzenia (powiększenie 1000x).

RYSUNEK 4: Mikrograf całkowitego uszkodzenia (powiększenie 1000x).

RYSUNEK 5: Siła tarcia i współczynnik tarcia.

RYSUNEK 6: Profil powierzchni.

RYSUNEK 7: Głębokość rzeczywista i głębokość resztkowa.

PODSUMOWANIE

NANOVEA Tester mechaniczny w Nano Scratch Tester umożliwia symulację wielu rzeczywistych uszkodzeń powłok malarskich i twardych powłok. Stosując rosnące obciążenia w kontrolowany i ściśle monitorowany sposób, urządzenie pozwala określić, przy jakim obciążeniu występują awarie. Można to następnie wykorzystać jako sposób na określenie ilościowych wartości odporności na zarysowania. Wiadomo, że testowana powłoka, bez czynników atmosferycznych, ma pierwsze pęknięcie przy około 22 mN. Przy wartościach zbliżonych do 5 mN jasne jest, że 7-letnie docieranie spowodowało degradację farby.

Kompensacja oryginalnego profilu pozwala uzyskać skorygowaną głębokość podczas zarysowania i zmierzyć głębokość resztkową po zarysowaniu. Daje to dodatkowe informacje na temat plastycznego i elastycznego zachowania powłoki pod rosnącym obciążeniem. Zarówno pęknięcia, jak i informacje o odkształceniach mogą być bardzo przydatne przy ulepszaniu twardej powłoki. Bardzo małe odchylenia standardowe pokazują również powtarzalność techniki instrumentu, co może pomóc producentom poprawić jakość ich twardej powłoki/farby i zbadać wpływ warunków atmosferycznych.

Masz podobną aplikację?

The post Nano Scratch & Mar Testing of Paint on Metal Substrate appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Noty aplikacyjne - NANOVEA: Zaawansowane profilometry, trybometry, nanoindentery i testery zarysowań do testowania materiałów

Stent Coating Adhesion and Delamination Analysis Using Nano Scratch Testing

Stent Coating Adhesion and Delamination Analysis Using Nano Scratch Testing

Quantifying Coating Failure and Adhesion Performance on Drug-Eluting Stents

Wstęp

Why coating adhesion matters in drug-eluting stents

Measurement Method

Warunki badania

1. Regular Stent Samples

2. Grooved Stent Samples

Wyniki i dyskusja

1. Regular Stent Samples

2. Grooved Stent Samples

Wniosek

Referencje

Frequently Asked Questions About Stent Coating Adhesion Testing

What is stent coating adhesion testing?

What is critical load (Lc) in nano scratch testing?

Why is coating adhesion important in drug-eluting stents?

How do you measure coating adhesion inside stent grooves?

What does coefficient of friction (COF) indicate in scratch testing?

How can nano scratch testing compare different coating formulations?

Need Reliable Stent Coating Adhesion Testing?

Dental Surface Roughness Measurement & 3D Tooth Topography

Dental Surface Roughness Measurement and Full 3D Tooth Topography

Surface Roughness Analysis Using Non-Contact Optical Profilometry

Wstęp

Non-Contact Optical Profilometry for Dental Surface Analysis

Measurement Method

Surface Measurement Using NANOVEA Optical Profilometer

Parametry pomiarowe

Optical Profilometry Results

Surface Roughness Analysis (Area)

Roughness Analysis (Profiles)

Full 3D Tooth Surface Topography Reconstruction

Wniosek

Referencje

Frequently Asked Questions About Dental Surface Roughness Measurement

What is dental surface roughness measurement?

Why use optical profilometry to measure tooth roughness?

What roughness parameters are used for dental surface analysis?

Why is surface roughness important in dentistry?

Need Reliable Surface Roughness Measurement for Dental Materials?

Testowanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu telefonu

Testowanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu telefonu

Zrozumienie odporności na zarysowania w ochraniaczach ekranu telefonu

Dlaczego testy odporności na zarysowania mają znaczenie dla ochraniaczy ekranu?

Cel testu Scratch: Pomiar obciążeń awaryjnych w osłonach ekranu

Parametry testu zarysowań i konfiguracja urządzenia

Próbki ochraniaczy ekranu używane do testów odporności na zarysowania

Wyniki testów na zarysowania: Tryby awarii w ochraniaczach ekranu z TPU i szkła hartowanego

Ochraniacz ekranu TPU - elastyczne zachowanie polimeru

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego - kruche zachowanie podczas awarii

Ochraniacz ekranu TPU: Dane z testów zarysowań i analiza awarii

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego: Dane obciążenia krytycznego i zachowanie przy pękaniu

Wnioski: Porównanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu z TPU i szkła hartowanego

Często zadawane pytania Informacje o testach odporności na zarysowania

Czym jest test odporności na zarysowania?

Jaka jest różnica między uszkodzeniem kohezyjnym a adhezyjnym?

Dlaczego warto używać testera mechanicznego zamiast metod ręcznych?

Potrzebujesz niezawodnego testu zarysowań dla swoich materiałów?

Badanie ścieralności skał za pomocą trybometru NANOVEA

TRIBOLOGIA SKAŁ:BADANIE ŚCIERNOŚCI SKAŁ Z WYKORZYSTANIEM TRIBOMETRU NANOVEA

Przygotowane przez

DUANJIE LI, PhD

WPROWADZENIE

ZNACZENIE BADAŃ ABRAZYJNYCH SKAŁ

CEL POMIARU

PRÓBKI

PROCEDURA TESTOWA

PARAMETRY BADANIA

WYNIKI I DYSKUSJA

PODSUMOWANIE

Masz podobną aplikację?

Analiza powierzchni śrutowanej

ANALIZA POWIERZCHNI ŚRUTOWANEJ

Z WYKORZYSTANIEM BEZKONTAKTOWEGO PROFILOMETRU 3D

WPROWADZENIE

Znaczenie bezkontaktowego profilometru 3D do analizy powierzchni śrutowanych

CEL POMIARU

Cel testu Scratch:
Pomiar obciążeń awaryjnych w osłonach ekranu

Często zadawane pytania
Informacje o testach odporności na zarysowania

AUTOMATYCZNE MONITOROWANIE EWOLUCJI W CZASIE RZECZYWISTYM
WYKORZYSTANIE PROFILOMETRU 3D NANOVEA