USA/GLOBALNE: +1-949-461-9292
EUROPA: +39-011-3052-794
pl_PL PL
pl_PL PL en_US EN es_MX ES de_DE DE fr_FR FR it_IT IT zh_CN ZH ja JA pt_BR PT tr_TR TR ko_KR KO ar AR
KONTAKT

Kategoria: Badania profilometryczne

 

Ścieralność papieru ściernego na tribometrze

WYDAJNOŚĆ ŚCIERANIA PAPIERU ŚCIERNEGO

PRZY UŻYCIU TRYBOMETRU

Przygotowane przez

DUANJIE LI, PhD

WPROWADZENIE

Papier ścierny składa się z cząstek ściernych przyklejonych do jednej strony papieru lub tkaniny. Jako cząstki można stosować różne materiały ścierne, takie jak granat, węglik krzemu, tlenek aluminium i diament. Papier ścierny jest szeroko stosowany w różnych sektorach przemysłu do tworzenia specyficznych wykończeń powierzchni na drewnie, metalu i suchej zabudowie. Często pracują pod wysokim ciśnieniem kontaktowym stosowanym przez narzędzia ręczne lub elektryczne.

ZNACZENIE OCENY WYDAJNOŚCI ŚCIERANIA PAPIERU ŚCIERNEGO

Skuteczność papieru ściernego jest często określana na podstawie jego wydajności ścierania w różnych warunkach. Wielkość ziarna, tzn. wielkość cząstek ściernych osadzonych w papierze ściernym, decyduje o szybkości zużycia i wielkości rys na szlifowanym materiale. Papiery ścierne o wyższej granulacji mają mniejsze cząstki, co powoduje niższe prędkości szlifowania i drobniejsze wykończenie powierzchni. Papiery ścierne o tej samej liczbie ziarna, ale wykonane z różnych materiałów, mogą mieć różne zachowanie w warunkach suchych i mokrych. Aby zagwarantować, że wyprodukowany papier ścierny będzie zachowywał się tak jak należy, konieczne są wiarygodne badania tribologiczne. Dzięki tym badaniom możliwe jest ilościowe porównanie zużycia różnych rodzajów papieru ściernego w sposób kontrolowany i monitorowany, co pozwala na wybór najlepszego kandydata do danego zastosowania.

Tribometr pneumatyczny do dużych obciążeń

CEL POMIARU

W niniejszej pracy zaprezentowano zdolność Tribometru NANOVEA do ilościowej oceny ścieralności różnych próbek papieru ściernego w warunkach suchych i mokrych.

NANOVEA

T2000

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ

PROCEDURY BADAWCZE

Współczynnik tarcia (COF) i skuteczność ścierania dwóch rodzajów papierów ściernych oceniano za pomocą trybometru NANOVEA T100. Jako materiał licznika zastosowano kulkę ze stali nierdzewnej 440. Ślady zużycia piłki badano po każdym teście zużycia za pomocą NANOVEA Bezkontaktowy profiler optyczny 3D aby zapewnić dokładne pomiary utraty objętości.

Należy pamiętać, że jako materiał odniesienia wybrano kulę ze stali nierdzewnej 440, aby stworzyć badanie porównawcze, ale można zastąpić dowolny materiał stały, aby zasymulować inne warunki zastosowania.

WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA

RYSUNEK 1 przedstawia porównanie COF papieru ściernego 1 i 2 w suchych i mokrych warunkach otoczenia. Papier ścierny 1 w warunkach suchych wykazuje na początku testu współczynnik COF równy 0,4, który stopniowo maleje i stabilizuje się na poziomie 0,3. W warunkach wilgotnych próbka ta wykazuje niższy średni współczynnik COF wynoszący 0,27. Natomiast wyniki COF próbki 2 wykazują COF w warunkach suchych na poziomie 0,27 i COF w warunkach mokrych na poziomie ~ 0,37. 

Należy zwrócić uwagę, że oscylacje w danych dla wszystkich wykresów COF były spowodowane drganiami generowanymi przez ruch ślizgowy kulki względem szorstkich powierzchni papieru ściernego.

RYSUNEK 1: Ewolucja COF podczas testów zużycia.

RYSUNEK 2 podsumowuje wyniki analizy blizn po zużyciu. Pomiaru blizn dokonano przy użyciu mikroskopu optycznego oraz bezkontaktowego profilera optycznego NANOVEA 3D. RYSUNEK 3 i RYSUNEK 4 porównują blizny po zużyciu kulek SS440 po testach zużycia na papierze ściernym 1 i 2 (warunki mokre i suche). Jak pokazano na RYSUNKU 4, Profiler Optyczny NANOVEA precyzyjnie uchwycił topografię powierzchni czterech kulek i ich ślady zużycia, które następnie zostały przetworzone przez oprogramowanie NANOVEA Mountains Advanced Analysis w celu obliczenia utraty objętości i szybkości zużycia. Na obrazie mikroskopowym i profilowym kulki można zaobserwować, że kulka użyta do testów z papierem ściernym 1 (na sucho) wykazuje większą spłaszczoną bliznę po zużyciu w porównaniu do pozostałych z utratą objętości 0,313 mm3. Natomiast strata objętości dla papieru ściernego 1 (na mokro) wynosiła 0,131 mm3. W przypadku papieru ściernego nr 2 (suchego) utrata objętości wynosiła 0,163 mm3 a dla papieru ściernego 2 (mokrego) utrata objętości wzrosła do 0,237 mm3.

Ponadto można zauważyć, że COF odgrywał ważną rolę w wydajności ścierania papierów ściernych. Papier ścierny 1 wykazywał wyższy COF w stanie suchym, co prowadziło do wyższego współczynnika ścieralności dla kulki SS440 użytej w teście. Z kolei wyższy współczynnik COF papieru ściernego 2 w stanie mokrym skutkował wyższym współczynnikiem ścieralności. Ślady zużycia papierów ściernych po pomiarach przedstawiono na RYS. 5.

Oba papiery ścierne 1 i 2 twierdzą, że działają zarówno w suchym, jak i mokrym środowisku. Wykazywały jednak znacząco różną skuteczność ścierania w warunkach suchych i mokrych. NANOVEA trybometry zapewniają dobrze kontrolowane, wymierne i niezawodne możliwości oceny zużycia, które zapewniają powtarzalne oceny zużycia. Co więcej, możliwość pomiaru COF in situ pozwala użytkownikom powiązać różne etapy procesu zużycia z ewolucją COF, co ma kluczowe znaczenie dla poprawy podstawowego zrozumienia mechanizmu zużycia i właściwości tribologicznych papieru ściernego

RYSUNEK 2: Objętość blizny po zużyciu kulek i średni COF w różnych warunkach.

RYSUNEK 3: Blizny po noszeniu piłek po testach.

RYSUNEK 4: Morfologia 3D blizn zużycia na kulkach.

RYSUNEK 5: Ślady zużycia na papierach ściernych w różnych warunkach.

PODSUMOWANIE

W niniejszej pracy oceniono wydajność ścierania dwóch rodzajów papierów ściernych o tej samej liczbie ziarna w warunkach suchych i mokrych. Warunki użytkowania papieru ściernego odgrywają decydującą rolę w efektywności pracy. Papier ścierny nr 1 wykazywał wyraźnie lepsze właściwości ścierne w warunkach suchych, natomiast papier ścierny nr 2 lepiej zachowywał się w warunkach mokrych. Tarcie podczas procesu szlifowania jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy ocenie wydajności ścierania. Profiler optyczny NANOVEA precyzyjnie mierzy morfologię 3D każdej powierzchni, np. blizny po zużyciu na piłce, co zapewnia wiarygodną ocenę wydajności ścierania papieru ściernego w tym badaniu. Tribometr NANOVEA mierzy współczynnik tarcia in situ podczas testu zużycia, zapewniając wgląd w różne etapy procesu zużycia. Oferuje powtarzalne badania zużycia i tarcia w trybach obrotowym i liniowym zgodnych z normami ISO i ASTM, z opcjonalnymi modułami do badań zużycia w wysokiej temperaturze i smarowania dostępnymi w jednym, wstępnie zintegrowanym systemie. Ten niezrównany zakres pozwala użytkownikom symulować różne ciężkie środowiska pracy łożysk kulkowych, w tym wysokie naprężenia, zużycie i wysoką temperaturę, itp. Stanowi on również idealne narzędzie do ilościowej oceny zachowań trybologicznych materiałów o najwyższej odporności na zużycie pod dużymi obciążeniami.

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT

Wykończenie powierzchni skóry z wykorzystaniem profilometrii 3D

SKÓRA PRZETWORZONA

WYKOŃCZENIE POWIERZCHNI Z WYKORZYSTANIEM PROFILOMETRII 3D

Przygotowane przez

CRAIG LEISING

WPROWADZENIE

Po zakończeniu procesu garbowania skóry, jej powierzchnia może zostać poddana kilku procesom wykończeniowym, aby uzyskać różnorodny wygląd i dotyk. Te mechaniczne procesy mogą obejmować rozciąganie, polerowanie, szlifowanie, wytłaczanie, powlekanie itp. W zależności od końcowego przeznaczenia skóry niektóre z nich mogą wymagać bardziej precyzyjnego, kontrolowanego i powtarzalnego przetwarzania.

ZNACZENIE KONTROLI PROFILOMETRYCZNEJ DLA BADAŃ I ROZWOJU ORAZ KONTROLI JAKOŚCI

Ze względu na duże zróżnicowanie i zawodność metod kontroli wizualnej narzędzia, które są w stanie dokładnie określić ilościowo cechy w skali mikro i nano, mogą usprawnić procesy wykańczania skóry. Zrozumienie wykończenia powierzchni skóry w wymierny sposób może prowadzić do lepszego wyboru obróbki powierzchni opartej na danych w celu uzyskania optymalnych rezultatów wykończenia. NANOVEA 3D Bezkontaktowy Profilometry wykorzystują chromatyczną technologię konfokalną do pomiaru wykończonych powierzchni skórzanych i oferują najwyższą powtarzalność i dokładność na rynku. Tam, gdzie inne techniki nie zapewniają wiarygodnych danych ze względu na kontakt sondy, zmienność powierzchni, kąt, absorpcję lub współczynnik odbicia, profilemetry NANOVEA odnoszą sukces.

CEL POMIARU

W tej aplikacji, NANOVEA ST400 jest używana do pomiaru i porównania wykończenia powierzchni dwóch różnych, ale ściśle przetworzonych próbek skóry. Kilka parametrów powierzchni jest automatycznie obliczanych na podstawie profilu powierzchni.

Tutaj skupimy się na chropowatości powierzchni, głębokości wgłębienia, skoku wgłębienia i średnicy wgłębienia dla oceny porównawczej.

NANOVEA

ST400

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ

WYNIKI: PRÓBKA 1

ISO 25178

PARAMETRY WYSOKOŚCI

INNE PARAMETRY 3D

WYNIKI: PRÓBA 2

ISO 25178

PARAMETRY WYSOKOŚCI

INNE PARAMETRY 3D

GŁĘBOKOŚĆ PORÓWNAWCZA

Rozkład głębokości dla każdej próbki.
Duża liczba głębokich wgłębień została zaobserwowana w PRÓBA 1.

NACHYLENIE PORÓWNAWCZE

Odstępy między wgłębieniami na PRÓBA 1 jest nieco mniejszy
niż PRÓBA 2ale oba mają podobny rozkład

 ŚREDNIA ŚREDNICA PORÓWNAWCZA

Podobne rozkłady średniej średnicy wgłębień,
z PRÓBA 1 wykazując średnio nieco mniejsze średnie średnice.

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji pokazaliśmy, jak profilometr NANOVEA ST400 3D może precyzyjnie scharakteryzować wykończenie powierzchni przetworzonej skóry. W tym badaniu, posiadanie możliwości pomiaru chropowatości powierzchni, głębokości wgłębienia, skoku wgłębienia i średnicy wgłębienia pozwoliło nam na ilościowe określenie różnic pomiędzy wykończeniem i jakością dwóch próbek, które mogą nie być oczywiste przy kontroli wzrokowej.

Ogólnie rzecz biorąc nie było widocznych różnic w wyglądzie skanów 3D pomiędzy PRÓBKĄ 1 a PRÓBKĄ 2. Jednak w analizie statystycznej widać wyraźną różnicę między tymi dwoma próbkami. Próbka 1 zawiera większą ilość wgłębień o mniejszych średnicach, większych głębokościach i mniejszym skoku wgłębienia do wgłębienia w porównaniu z próbką 2.

Należy pamiętać, że dostępne są dodatkowe badania. Specjalne obszary zainteresowania mogły być dalej analizowane za pomocą zintegrowanego modułu AFM lub Mikroskopu. Prędkość profilometru NANOVEA 3D wynosi od 20 mm/s do 1 m/s i jest przeznaczona dla laboratoriów lub badań naukowych, aby sprostać potrzebom szybkiej kontroli; może być zbudowana z niestandardowymi rozmiarami, prędkościami, możliwościami skanowania, zgodnością z klasą 1 pomieszczeń czystych, przenośnikiem indeksującym lub do integracji w linii lub online.

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT

Badanie zużycia tłoka

Badanie zużycia tłoka

Używanie trybometru

Przygotowane przez

FRANK LIU

WPROWADZENIE

Straty wynikające z tarcia stanowią około 10% całkowitej energii zawartej w paliwie dla silnika Diesla[1]. 40-55% strat tarcia pochodzi z układu siłownika. Straty energii wynikające z tarcia można zmniejszyć poprzez lepsze zrozumienie oddziaływań tribologicznych występujących w układzie siłownika.

Znaczna część strat wynikających z tarcia w układzie cylindra mocy wynika z kontaktu pomiędzy spódnicą tłoka a tuleją cylindra. Interakcja pomiędzy spódnicą tłoka, środkiem smarnym i interfejsami cylindra jest dość złożona ze względu na ciągłe zmiany siły, temperatury i prędkości w rzeczywistym silniku. Optymalizacja każdego czynnika jest kluczem do uzyskania optymalnych osiągów silnika. Niniejsze badania skupią się na odtworzeniu mechanizmów powodujących siły tarcia i zużycie na styku spódnica tłoka - środek smarny - tuleja cylindrowa (P-L-C).

 Schemat układu cylindrów mocy i interfejsu spódnica tłokowa - smar - tuleja cylindrowa.

[1] Bai, Dongfang. Modelowanie smarowania spódnicy tłoka w silnikach spalinowych. Diss. MIT, 2012

ZNACZENIE BADANIA TŁOKÓW ZA POMOCĄ TRYBOMETRÓW

Olej silnikowy jest środkiem smarnym, który jest dobrze zaprojektowany do swojego zastosowania. Oprócz oleju bazowego, aby poprawić jego działanie, dodaje się dodatki, takie jak detergenty, dyspergatory, polepszacze lepkości (VI), środki przeciwzużyciowe/przeciwtarciowe i inhibitory korozji. Dodatki te wpływają na to, jak olej zachowuje się w różnych warunkach pracy. Zachowanie oleju wpływa na interfejsy P-L-C i określa, czy występuje znaczne zużycie w wyniku kontaktu metal-metal, czy też smarowanie hydrodynamiczne (bardzo małe zużycie).

Trudno jest zrozumieć interfejsy P-L-C bez odizolowania tego obszaru od zmiennych zewnętrznych. Bardziej praktyczna jest symulacja zdarzenia z warunkami reprezentatywnymi dla jego rzeczywistego zastosowania. Strona NANOVEA Tribometr jest do tego idealny. Wyposażony w wiele czujników siły, czujnik głębokości, moduł smarowania kropla po kropli i liniowy stopień posuwisto-zwrotny NANOVEA T2000 jest w stanie ściśle naśladować zdarzenia zachodzące w bloku silnika i uzyskać cenne dane pozwalające lepiej zrozumieć interfejsy P-L-C.

Moduł cieczy na tribometrze NANOVEA T2000

Moduł "drop-by-drop" jest kluczowy dla tego badania. Ponieważ tłoki mogą poruszać się z bardzo dużą prędkością (powyżej 3000 obr/min), trudno jest stworzyć cienką warstwę środka smarnego poprzez zanurzenie próbki. Aby rozwiązać ten problem, moduł "kropla po kropli" jest w stanie konsekwentnie nakładać stałą ilość środka smarnego na powierzchnię spódnicy tłoka.

Zastosowanie świeżego środka smarnego usuwa również obawy o wpływ na właściwości środka smarnego zanieczyszczeń powstałych w wyniku zużycia.

Tribometr pneumatyczny do dużych obciążeń

NANOVEA T2000

Tribometr do dużych obciążeń

CEL POMIARU

W niniejszym raporcie zostaną zbadane interfejsy spódnica tłoka - środek smarny - tuleja cylindrowa. Interfejsy te zostaną odtworzone poprzez przeprowadzenie liniowej próby zużycia posuwisto-zwrotnego z modułem smarowania kropla po kropli.

Środek smarny będzie stosowany w temperaturze pokojowej i w warunkach podgrzewania, aby porównać zimny start i optymalne warunki pracy. COF i wskaźnik zużycia będą obserwowane, aby lepiej zrozumieć, jak interfejsy zachowują się w rzeczywistych zastosowaniach.

PARAMETRY BADANIA

do badań tribologicznych tłoków

LOAD ............................ 100 N

CZAS TRWANIA TESTU ............................ 30 min

PRĘDKOŚĆ ............................ 2000 obr.

AMPLITUDE ............................ 10 mm

ODLEGŁOŚĆ CAŁKOWITA ............................ 1200 m

POWLEKANIE SPODNI ............................ Moly-grafit

MATERIAŁ NA PIN ............................ Stop aluminium 5052

ŚREDNICA PINU ............................ 10 mm

SMAROWIDŁO ............................ Olej silnikowy (10W-30)

APPROX. PRĘDKOŚĆ PRZEPŁYWU ............................ 60 mL/min

TEMPERATURA ............................ Temperatura pokojowa i 90°C

WYNIKI BADANIA METODĄ LINIOWO-PRZECIWSOBNĄ

W tym eksperymencie, A5052 został użyty jako materiał przeciwny. Podczas gdy bloki silnika są zwykle wykonane z odlewu aluminiowego, takiego jak A356, A5052 ma właściwości mechaniczne podobne do A356 dla tego symulacyjnego badania [2].

W warunkach testowych nastąpiło znaczne zużycie
obserwowane na spódnicy tłoka w temperaturze pokojowej
w porównaniu do temperatury 90°C. Głębokie rysy widoczne na próbkach sugerują, że kontakt pomiędzy materiałem statycznym a spódnicą tłoka występuje często w trakcie badania. Wysoka lepkość w temperaturze pokojowej może ograniczać olej do całkowitego wypełnienia szczelin w miejscach styku i wytworzenia kontaktu metal-metal. W wyższej temperaturze olej rozrzedza się i jest w stanie przepływać pomiędzy sworzniem a tłokiem. W rezultacie w wyższej temperaturze obserwuje się znacznie mniejsze zużycie. RYSUNEK 5 pokazuje, że jedna strona blizny po zużyciu zużyła się znacznie mniej niż druga. Jest to najprawdopodobniej spowodowane umiejscowieniem wyjścia oleju. Grubość filmu smarnego była grubsza po jednej stronie niż po drugiej, co spowodowało nierównomierne zużycie.

 

 

[2] "5052 Aluminum vs 356.0 Aluminum." MakeItFrom.com, makeitfrom.com/compare/5052-O-Aluminium/A356.0-SG70B-A13560-Cast-Aluminium.

Współczynnik COF w badaniach tribologicznych z liniowym ruchem posuwisto-zwrotnym można podzielić na wysoki i niski. Przejście wysokie odnosi się do próbki poruszającej się w kierunku dodatnim, a przejście niskie do próbki poruszającej się w kierunku przeciwnym, czyli ujemnym. Zaobserwowano, że średni COF dla oleju RT był poniżej 0,1 dla obu kierunków. Średni COF pomiędzy przejściami wynosił 0,072 i 0,080. Stwierdzono, że średni COF dla oleju 90°C był różny pomiędzy przejściami. Zaobserwowano średnie wartości COF wynoszące 0,167 i 0,09. Różnica w COF stanowi dodatkowy dowód na to, że olej był w stanie prawidłowo nawilżyć tylko jedną stronę trzpienia. Wysoki współczynnik COF uzyskano, gdy pomiędzy sworzniem a denkiem tłoka utworzył się gruby film w wyniku występującego smarowania hydrodynamicznego. Niższy współczynnik COF obserwuje się w drugą stronę, gdy występuje smarowanie mieszane. Więcej informacji na temat smarowania hydrodynamicznego i mieszanego można znaleźć w naszej nocie aplikacyjnej na stronie Krzywe Stribecka.

Tabela 1: Wyniki badań zużycia tłoków w stanie nasmarowanym.

RYSUNEK 1: Wykresy COF dla testu zużycia oleju w temperaturze pokojowej A surowy profil B wysoki przebieg C niski przebieg.

RYSUNEK 2: Wykresy COF dla testu oleju zużywalnego w 90°C A profil surowy B profil wysoki C profil niski.

RYSUNEK 3: Obraz optyczny blizny po zużyciu z testu zużycia oleju silnikowego RT.

RYSUNEK 4: Objętość otworu analiza blizny po zużyciu z testu zużycia oleju silnikowego RT.

RYSUNEK 5: Skan profilometryczny blizny po zużyciu w teście zużycia oleju silnikowego RT.

RYSUNEK 6: Optyczny obraz blizny po zużyciu oleju silnikowego w 90°C

RYSUNEK 7: Objętość analizy otworu blizny po zużyciu z testu zużycia oleju silnikowego w 90°C.

RYSUNEK 8: Skan profilometryczny blizny po zużyciu w teście zużycia oleju silnikowego w 90°C.

PODSUMOWANIE

Przeprowadzono badania zużycia liniowego smarowanego tłoka w celu symulacji zdarzeń występujących w
silnik pracujący w warunkach rzeczywistych. Połączenie spódnicy tłoka, smaru i tulei cylindrowej jest kluczowe dla działania silnika. Grubość środka smarnego na styku jest odpowiedzialna za straty energii spowodowane tarciem lub zużyciem pomiędzy spódnicą tłoka a tuleją cylindra. Aby zoptymalizować pracę silnika, grubość filmu musi być jak najcieńsza, nie dopuszczając do stykania się spódnicy tłoka i tulei cylindrowej. Wyzwaniem jest jednak to, jak zmiany temperatury, prędkości i siły wpłyną na interfejsy P-L-C.

Dzięki szerokiemu zakresowi obciążenia (do 2000 N) i prędkości (do 15000 obr/min) trybometr NANOVEA T2000 jest w stanie zasymulować różne warunki możliwe w silniku. Możliwe przyszłe badania na ten temat obejmują zachowanie się interfejsów P-L-C pod różnymi obciążeniami stałymi, obciążeniami oscylacyjnymi, temperaturą środka smarnego, prędkością i metodą nakładania środka smarnego. Parametry te można łatwo dostosować za pomocą trybometru NANOVEA T2000, aby uzyskać pełne zrozumienie mechanizmów działania interfejsów spódnica tłoka - smar - tuleja cylindrowa.

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT

Topografia powierzchni organicznych z wykorzystaniem przenośnego profilometru 3D

TOPOGRAFIA POWIERZCHNI ORGANICZNEJ

STOSOWANIE PRZENOŚNEGO PROFILOMETRU 3D

Przygotowane przez

CRAIG LEISING

WPROWADZENIE

Natura stała się ważnym źródłem inspiracji dla rozwoju ulepszonej struktury powierzchni. Zrozumienie struktur powierzchni występujących w przyrodzie doprowadziło do badań adhezji opartych na stopach gekonów, badań odporności opartych na zmianach tekstury ogórków morskich oraz badań repelentów opartych na liściach, wśród wielu innych. Powierzchnie te mają wiele potencjalnych zastosowań, od biomedycznych po odzieżowe i motoryzacyjne. Aby którykolwiek z tych przełomowych odkryć w dziedzinie powierzchni odniósł sukces, należy opracować techniki wytwarzania, które pozwolą naśladować i odtwarzać właściwości powierzchni. To właśnie ten proces będzie wymagał identyfikacji i kontroli.

ZNACZENIE PRZENOŚNEGO BEZDOTYKOWEGO PROFILERA OPTYCZNEGO 3D DLA POWIERZCHNI ORGANICZNYCH

Wykorzystując technologię światła chromatycznego, przenośny NANOVEA Jr25 Profiler optyczny ma doskonałe możliwości pomiaru prawie każdego materiału. Obejmuje to unikalne i strome kąty, powierzchnie odblaskowe i pochłaniające występujące w szerokim zakresie cech powierzchni natury. Bezdotykowe pomiary 3D zapewniają pełny obraz 3D, co pozwala na pełniejsze zrozumienie cech powierzchni. Bez możliwości analizy 3D identyfikacja powierzchni natury opierałaby się wyłącznie na informacjach 2D lub obrazach mikroskopowych, które nie dostarczają informacji wystarczających do prawidłowego odwzorowania badanej powierzchni. Zrozumienie pełnego zakresu właściwości powierzchni, w tym tekstury, formy, wymiarów i wielu innych, będzie miało kluczowe znaczenie dla pomyślnej produkcji.

Możliwość łatwego uzyskania w terenie wyników o jakości laboratoryjnej otwiera drzwi do nowych możliwości badawczych.

CEL POMIARU

W tej aplikacji NANOVEA Jr25 służy do pomiaru powierzchni liścia. Istnieje niekończąca się lista parametrów powierzchni, które mogą być automatycznie obliczone po skanowaniu powierzchni 3D.

Tutaj dokonamy przeglądu powierzchni 3D i wybierzemy
obszary zainteresowania do dalszej analizy, w tym
ilościowe określenie i zbadanie chropowatości powierzchni, kanałów i topografii

NANOVEA

JR25

WARUNKI BADANIA

GŁĘBOKOŚĆ RUNA

Średnia gęstość bruzd: 16,471 cm/cm2
Średnia głębokość bruzd: 97,428 μm
Maksymalna głębokość: 359,769 μm

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji pokazaliśmy, jak NANOVEA Jr25 przenośny 3D Non-Contact Optical Profiler może precyzyjnie scharakteryzować zarówno topografię jak i szczegóły w skali nanometrowej powierzchni liścia w terenie. Na podstawie tych pomiarów powierzchni 3D można szybko zidentyfikować obszary zainteresowania, a następnie przeanalizować je za pomocą listy nieskończonych badań (Wymiar, Chropowatość Tekstura wykończenia, Kształt Topografia, Płaskość Wypaczenie Planarność, Objętość Powierzchnia, Wysokość kroku i inne). Przekrój 2D może być łatwo wybrany do analizy dalszych szczegółów. Dzięki tym informacjom powierzchnie organiczne mogą być szeroko badane przy użyciu kompletnego zestawu środków do pomiaru powierzchni. Specjalne obszary zainteresowania mogły być dalej analizowane przy użyciu zintegrowanego modułu AFM na modelach stołowych.

NANOVEA oferuje również przenośne szybkie profilometry do badań terenowych oraz szeroki zakres systemów laboratoryjnych, a także świadczy usługi laboratoryjne.

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT
Profilometr chropowatości papieru ściernego

Papier ścierny: Analiza chropowatości i średnicy cząstek

Papier ścierny: Analiza chropowatości i średnicy cząstek

Dowiedz się więcej

SANDPAPER

Analiza chropowatości i średnicy cząstek

Przygotowane przez

FRANK LIU

WPROWADZENIE

Papier ścierny jest powszechnie dostępnym w handlu produktem używanym jako materiał ścierny. Najczęstszym zastosowaniem papieru ściernego jest usuwanie powłok lub polerowanie powierzchni za pomocą jego właściwości ściernych. Te właściwości ścierne są podzielone na ziarna, każde związane z tym, jak gładka lub
szorstkie wykończenie powierzchni, które to da. Aby osiągnąć pożądane właściwości ścierne, producenci papieru ściernego muszą zapewnić, że cząstki ścierne mają określony rozmiar i niewielkie odchylenia. Aby określić ilościowo jakość papieru ściernego, NANOVEA 3D Non-Contact Profilometr można użyć do uzyskania średniego arytmetycznego parametru wysokości (Sa) i średniej średnicy cząstek obszaru próbki.

ZNACZENIE BEZKONTAKTOWEGO OPTYCZNEGO PROFILERA 3D PROFILARKA DO PAPIERU ŚCIERNEGO

Przy stosowaniu papieru ściernego, aby uzyskać jednolite wykończenie powierzchni, interakcja pomiędzy cząstkami ściernymi a szlifowaną powierzchnią musi być jednolita. Aby to określić, powierzchnia papieru ściernego może być obserwowana za pomocą bezkontaktowego profilera optycznego 3D NANOVEA, aby zobaczyć odchylenia w rozmiarach cząstek, ich wysokości i odstępach.

CEL POMIARU

W tym badaniu zastosowano pięć różnych ziarnistości papieru ściernego (120,
180, 320, 800 i 2000) są skanowane za pomocą
NANOVEA ST400 3D Non-Contact Optical Profiler.
Sa jest wyodrębniany ze skanu, a cząstka
wielkość obliczana jest poprzez przeprowadzenie analizy motywów w celu
znaleźć ich równoważną średnicę

NANOVEA

ST400

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ
WYNIKI I DYSKUSJA

Zgodnie z oczekiwaniami wraz ze wzrostem ziarna papieru ściernego zmniejsza się chropowatość powierzchni (Sa) i wielkość cząstek. Sa wynosiła od 42,37 μm do 3,639 μm. Wielkość cząstek wynosiła od 127 ± 48,7 do 21,27 ± 8,35. Większe cząstki i duże zmiany wysokości tworzą silniejsze działanie ścierne na powierzchniach w przeciwieństwie do mniejszych cząstek o małej zmianie wysokości.
Należy pamiętać, że wszystkie definicje podanych parametrów wysokościowych znajdują się na stronie.A.1.

TABELA 1: Porównanie ziarnistości papieru ściernego i parametrów wysokościowych.

TABELA 2: Porównanie ziarnistości papieru ściernego i średnicy cząstek.

WIDOK 2D I 3D PAPIERU ŚCIERNEGO 

Poniżej przedstawiono widok false-color i 3D dla próbek papieru ściernego.
Do usunięcia kształtu lub falistości zastosowano filtr gaussowski 0,8 mm.

ANALIZA MOTYWÓW

Aby dokładnie znaleźć cząstki na powierzchni, próg skali wysokości został przedefiniowany tak, aby pokazywał tylko górną warstwę papieru ściernego. Następnie przeprowadzono analizę motywów w celu wykrycia szczytów.

PODSUMOWANIE

Bezkontaktowy profiler optyczny 3D firmy NANOVEA został wykorzystany do kontroli właściwości powierzchniowych różnych ziaren papieru ściernego dzięki możliwości precyzyjnego skanowania powierzchni z mikro i nano elementami.

Parametry wysokości powierzchni oraz równoważne średnice cząstek uzyskano z każdej z próbek papieru ściernego przy użyciu zaawansowanego oprogramowania do analizy skanów 3D. Zaobserwowano, że wraz ze wzrostem wielkości ziarna, zgodnie z oczekiwaniami, zmniejszała się chropowatość powierzchni (Sa) oraz wielkość cząstek.

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT
Styropianowy pomiar granicy powierzchni Profilometria

Pomiar granicy powierzchni

Pomiar granicy powierzchni z wykorzystaniem profilometrii 3D

Dowiedz się więcej

POMIAR GRANICY POWIERZCHNI

STOSOWANIE PROFILOMETRII 3D

Przygotowane przez

Craig Leising

WPROWADZENIE

W badaniach, w których interfejs cech powierzchni, wzory, kształty itp. są oceniane pod kątem orientacji, użyteczna będzie szybka identyfikacja obszarów zainteresowania na całym profilu pomiarowym. Poprzez segmentację powierzchni na istotne obszary użytkownik może szybko ocenić granice, szczyty, wżery, obszary, objętości i wiele innych, aby zrozumieć ich funkcjonalną rolę w całym badanym profilu powierzchni. Na przykład, podobnie jak w przypadku obrazowania granic ziaren metali, znaczenie analizy ma interfejs wielu struktur i ich ogólna orientacja. Poprzez zrozumienie każdego obszaru zainteresowania można zidentyfikować wady i nieprawidłowości w obrębie całego obszaru. Chociaż obrazowanie granic ziaren jest zazwyczaj badane w zakresie przekraczającym możliwości profilometru i jest to tylko analiza obrazu 2D, jest to pomocne odniesienie do zilustrowania koncepcji tego, co zostanie przedstawione tutaj w większej skali wraz z zaletami pomiaru powierzchni 3D.

ZNACZENIE PROFILOMETRU BEZKONTAKTOWEGO 3D W BADANIACH SEPARACJI POWIERZCHNI

W odróżnieniu od innych technik, takich jak sondy dotykowe czy interferometria, Bezkontaktowy profilometr 3D, wykorzystując chromatyzm osiowy, może mierzyć prawie każdą powierzchnię, rozmiary próbek mogą się znacznie różnić ze względu na otwartą inscenizację i nie ma potrzeby przygotowywania próbki. Zakres od nano do makro jest uzyskiwany podczas pomiaru profilu powierzchni przy zerowym wpływie odbicia lub absorpcji próbki, ma zaawansowaną zdolność pomiaru dużych kątów powierzchni i nie wymaga manipulacji wynikami za pomocą oprogramowania. Z łatwością zmierz dowolny materiał: przezroczysty, nieprzezroczysty, lustrzany, dyfuzyjny, polerowany, szorstki itp. Technika bezkontaktowego profilometru zapewnia idealne, szerokie i przyjazne dla użytkownika możliwości maksymalizacji badań powierzchni, gdy konieczna będzie analiza granic powierzchni; wraz z korzyściami płynącymi z połączonych możliwości 2D i 3D.

CEL POMIARU

W tej aplikacji profilometr Nanovea ST400 został użyty do pomiaru powierzchni styropianu. Granice zostały ustalone poprzez połączenie pliku intensywności odbicia wraz z topografią, które zostały jednocześnie pozyskane za pomocą NANOVEA ST400. Dane te zostały następnie wykorzystane do obliczenia różnych informacji o kształcie i wielkości każdego styropianowego "ziarna".

NANOVEA

ST400

WYNIKI I DYSKUSJA: Pomiar granicy powierzchni 2D

Obraz topografii (poniżej lewej) zamaskowany przez obraz intensywności odbicia (poniżej prawej) w celu wyraźnego określenia granic ziaren. Wszystkie ziarna o średnicy poniżej 565 µm zostały pominięte przez zastosowanie filtra.

Łączna liczba ziaren: 167
Całkowita projektowana powierzchnia zajmowana przez ziarna: 166,917 mm² (64,5962 %)
Całkowita projektowana powierzchnia zajęta przez granice: (35.4038 %)
Gęstość ziaren: 0,646285 ziaren / mm2

Powierzchnia = 0,999500 mm² +/- 0,491846 mm²
Obwód = 9114,15 µm +/- 4570,38 µm
Średnica równoważna = 1098,61 µm +/- 256,235 µm
Średnia średnica = 945,373 µm +/- 248,344 µm
Min. średnica = 675,898 µm +/- 246,850 µm
Maksymalna średnica = 1312,43 µm +/- 295,258 µm

WYNIKI I DYSKUSJA: Pomiar granicy powierzchni 3D

Wykorzystując uzyskane dane topografii 3D, na każdym ziarnie można analizować objętość, wysokość, szczyt, współczynnik kształtu i ogólne informacje o kształcie. Całkowita zajęta powierzchnia 3D: 2.525mm3

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji pokazaliśmy, jak profilometr bezkontaktowy NANOVEA 3D może precyzyjnie scharakteryzować powierzchnię styropianu. Informacje statystyczne można uzyskać na całej interesującej nas powierzchni lub na pojedynczych ziarnach, niezależnie od tego, czy są to szczyty czy doły. W tym przykładzie wszystkie ziarna większe od zdefiniowanego przez użytkownika rozmiaru zostały wykorzystane do przedstawienia powierzchni, obwodu, średnicy i wysokości. Przedstawione cechy mogą mieć kluczowe znaczenie dla badań i kontroli jakości naturalnych i wstępnie przygotowanych powierzchni, począwszy od zastosowań biomedycznych do mikroobróbki, jak również wielu innych. 

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT
Pomiar konturów za pomocą profilometru przez NANOVEA

Pomiar konturu bieżnika gumowego

Pomiar konturu bieżnika gumowego

Dowiedz się więcej

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

POMIAR KONTURU BIEŻNIKA GUMOWEGO

WYKORZYSTANIE PROFILERA OPTYCZNEGO 3D

Pomiar konturu bieżnika gumowego - Profiler NANOVEA

Przygotowane przez

ANDREA HERRMANN

WPROWADZENIE

Jak wszystkie materiały, współczynnik tarcia gumy jest związany z częściowo przez chropowatość powierzchni. W zastosowaniach opon samochodowych bardzo ważna jest trakcja na drodze. Chropowatość powierzchni i bieżnik opony odgrywają w tym rolę. W tej pracy analizowane są chropowatość powierzchni gumy i wymiary bieżnika.

* THE SAMPLE

WAŻNE

PROFILOMETRII BEZKONTAKTOWEJ 3D

DLA BADAŃ NAD GUMĄ

W przeciwieństwie do innych technik, takich jak sondy dotykowe czy interferometria, NANOVEA Bezkontaktowe profilery optyczne 3D użyj chromatyzmu osiowego do pomiaru prawie każdej powierzchni. 

Otwarta konstrukcja systemu Profiler pozwala na stosowanie próbek o różnych rozmiarach i nie wymaga żadnego przygotowania próbki. Cechy z zakresu od nano do makro mogą być wykryte podczas pojedynczego skanowania bez wpływu odbicia lub absorpcji próbki. Ponadto, profilery te posiadają zaawansowaną zdolność do pomiaru wysokich kątów powierzchni bez konieczności manipulowania wynikami przez oprogramowanie.

Łatwy pomiar dowolnego materiału: przezroczystego, nieprzezroczystego, spekularnego, dyfuzyjnego, polerowanego, chropowatego itp. Technika pomiarowa bezdotykowych profilerów NANOVEA 3D zapewnia idealne, szerokie i przyjazne dla użytkownika możliwości maksymalizacji badań powierzchni wraz z korzyściami płynącymi z połączenia możliwości 2D i 3D.

CEL POMIARU

W tej aplikacji prezentujemy urządzenie NANOVEA ST400, bezdotykowy profiler optyczny 3D mierzący powierzchnia i bieżniki gumowej opony.

Powierzchnia próbki wystarczająco duża, aby reprezentować cała powierzchnia opony została wybrana losowo do tego badania. 

Aby określić ilościowo cechy gumy, użyliśmy oprogramowanie analityczne NANOVEA Ultra 3D do zmierzyć wymiary konturu, głębokość, chropowatości i rozwiniętej powierzchni.

NANOVEA

ST400

ANALIZA: TREAD OPONY

Widok 3D i Widok Fałszywego Koloru bieżników pokazuje wartość mapowania projektów powierzchni 3D. Dostarczają one użytkownikom proste narzędzie do bezpośredniej obserwacji rozmiaru i kształtu bieżników pod różnymi kątami. Zaawansowana analiza konturu i analiza wysokości stopnia są niezwykle potężnymi narzędziami do pomiaru precyzyjnych wymiarów przykładowych kształtów i wzorów.

ZAAWANSOWANA ANALIZA KONTURÓW

ANALIZA WYSOKOŚCI KROKU

ANALIZA: POWIERZCHNIA GUMOWA

Powierzchnia gumy może być określona na wiele sposobów przy użyciu wbudowanych narzędzi programowych, jak pokazano na poniższych rysunkach jako przykłady. Można zauważyć, że chropowatość powierzchni wynosi 2,688 μm, a powierzchnia rozwinięta w stosunku do powierzchni rzutowanej wynosi 9,410 mm² w stosunku do 8,997 mm². Informacje te pozwalają na zbadanie zależności pomiędzy wykończeniem powierzchni a trakcją różnych preparatów gumowych lub nawet gumy o różnym stopniu zużycia powierzchni.

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji pokazaliśmy, jak NANOVEA 3D Non-Contact Optical Profiler może dokładnie scharakteryzować chropowatość powierzchni i wymiary bieżnika gumy.

Dane wskazują na chropowatość powierzchni 2,69 µm i powierzchnię rozwiniętą 9,41 mm² przy powierzchni rzutowej 9 mm². Różne wymiary i promienie gumowych bieżników były mierzone również.

Informacje przedstawione w tym opracowaniu mogą być wykorzystane do porównania osiągów opon gumowych o różnych konstrukcjach bieżnika, recepturach lub różnym stopniu zużycia. Przedstawione tu dane stanowią jedynie część obliczenia dostępne w oprogramowaniu do analizy Ultra 3D.

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT

Analiza powierzchni rybiej łuski z wykorzystaniem optycznego profilera 3D

Analiza powierzchni rybiej łuski z wykorzystaniem optycznego profilera 3D

Dowiedz się więcej

ANALIZA POWIERZCHNI RYBIEJ ŁUSKI

przy użyciu PROFILERA OPTYCZNEGO 3D

Profilometr Fish Scales

Przygotowane przez

Andrea Novitsky

WPROWADZENIE

Morfologię, wzory i inne cechy łuski ryb bada się za pomocą NANOVEA Bezkontaktowy profiler optyczny 3D. Delikatny charakter tej próbki biologicznej wraz z jej bardzo małymi rowkami o dużym kącie nachylenia również podkreśla znaczenie bezkontaktowej techniki profilowania. Rowki na skali nazywane są circuli i można je badać, aby oszacować wiek ryby, a nawet rozróżnić okresy o różnym tempie wzrostu, podobnie jak słoje drzewa. Jest to bardzo ważna informacja dla zarządzania populacjami dzikich ryb w celu zapobiegania przełowieniu.

Znaczenie profilometrii bezdotykowej 3D w badaniach BIOLOGICZNYCH

W przeciwieństwie do innych technik, takich jak sondy dotykowe czy interferometria, bezkontaktowy profiler optyczny 3D, wykorzystujący chromatyzm osiowy, może mierzyć niemal każdą powierzchnię. Wielkość próbek może się znacznie różnić dzięki otwartemu stagingu i nie ma potrzeby przygotowania próbki. Cechy od nano do makro zakresu są uzyskiwane podczas pomiaru profilu powierzchni bez wpływu odbicia lub absorpcji próbki. Urządzenie zapewnia zaawansowaną możliwość pomiaru wysokich kątów powierzchni bez konieczności manipulowania wynikami przez oprogramowanie. Każdy materiał może być łatwo zmierzony, niezależnie od tego, czy jest przezroczysty, nieprzezroczysty, spekularny, dyfuzyjny, polerowany czy chropowaty. Technika ta zapewnia idealne, szerokie i przyjazne dla użytkownika możliwości maksymalizacji badań powierzchni wraz z korzyściami wynikającymi z połączenia możliwości 2D i 3D.

CEL POMIARU

W tej aplikacji prezentujemy NANOVEA ST400, bezkontaktowy profiler 3D z szybkim czujnikiem, zapewniający kompleksową analizę powierzchni kamienia.

Urządzenie zostało użyte do zeskanowania całej próbki, wraz ze skanem o wyższej rozdzielczości obszaru środkowego. Dla porównania zmierzono również chropowatość powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej strony skali.

NANOVEA

ST400

Charakterystyka powierzchni 3D i 2D Skala zewnętrzna

Widok 3D i Widok Fałszywego Koloru zewnętrznej skali pokazują złożoną strukturę podobną do odcisku palca lub słojów drzewa. Zapewnia to użytkownikom proste narzędzie do bezpośredniej obserwacji charakterystyki powierzchni skali pod różnymi kątami. Różne inne pomiary skali zewnętrznej są pokazane wraz z porównaniem zewnętrznej i wewnętrznej strony skali.

Skanowanie ryb w skali 3D Profilometr widokowy
Skaner rybny Profilometr 3D
Skanowanie ryb na wysokość kroku Profiler optyczny 3D

PORÓWNANIE CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI

Profilometr rybacki Skanowanie 3D

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji pokazaliśmy, jak NANOVEA 3D Non-Contact Optical Profiler może scharakteryzować rybią łuskę na wiele sposobów. 

Zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnię łuski można łatwo rozróżnić na podstawie samej chropowatości powierzchni, przy czym wartości chropowatości wynoszą odpowiednio 15,92μm i 1,56μm. Dodatkowo, precyzyjne i dokładne informacje o łusce ryby można poznać analizując rowki, czyli circuli, na zewnętrznej powierzchni łuski. Zmierzono odległość pasm cyrkli od ogniska środkowego, stwierdzono również, że wysokość cyrkli wynosi średnio około 58μm. 

Przedstawione dane stanowią jedynie część obliczeń dostępnych w oprogramowaniu analitycznym.

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT

Topografia soczewki Fresnela

SOCZEWKI FRESNEL

WYMIARY Z WYKORZYSTANIEM PROFILOMETRII 3D

Przygotowane przez

Duanjie Li & Benjamin Mell

WPROWADZENIE

Soczewka to urządzenie optyczne o symetrii osiowej, które transmituje i załamuje światło. Prosta soczewka składa się z pojedynczego elementu optycznego służącego do zbierania lub rozbierania światła. Chociaż powierzchnie sferyczne nie są idealnym kształtem do tworzenia soczewek, są często używane jako najprostszy kształt, do którego można szlifować i polerować szkło.

Soczewka Fresnela składa się z serii koncentrycznych pierścieni, które są cienkimi częściami prostej soczewki o szerokości tak małej jak kilka tysięcznych cala. Soczewki Fresnela mają dużą aperturę i krótką ogniskową, a ich zwarta konstrukcja zmniejsza masę i objętość wymaganego materiału w porównaniu z konwencjonalnymi soczewkami o tych samych właściwościach optycznych. Ze względu na cienką geometrię soczewki Fresnela bardzo mała ilość światła jest tracona przez absorpcję.

ZNACZENIE PROFILOMETRII BEZKONTAKTOWEJ 3D W KONTROLI SOCZEWEK FRESNELA

Soczewki Fresnela są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, latarniach morskich, energii słonecznej i optycznych systemach lądowania lotniskowców. Formowanie lub tłoczenie soczewek z przezroczystych tworzyw sztucznych może sprawić, że ich produkcja będzie opłacalna. Jakość obsługi soczewek Fresnela zależy w dużej mierze od precyzji i jakości powierzchni ich koncentrycznego pierścienia. W przeciwieństwie do techniki sondy dotykowej, NANOVEA Profilery optyczne wykonuj pomiary powierzchni 3D bez dotykania powierzchni, unikając ryzyka powstania nowych zarysowań. Technika światła chromatycznego jest idealna do precyzyjnego skanowania skomplikowanych kształtów, takich jak soczewki o różnej geometrii.

SCHEMAT SOCZEWKI FRESNELA

Przezroczyste plastikowe soczewki Fresnela mogą być produkowane metodą formowania lub tłoczenia. Dokładna i skuteczna kontrola jakości ma kluczowe znaczenie dla wykrycia wadliwych form produkcyjnych lub stempli. Dzięki pomiarowi wysokości i skoku pierścieni koncentrycznych można wykryć różnice w produkcji, porównując zmierzone wartości z wartościami podanymi w specyfikacji przez producenta soczewki.

Precyzyjny pomiar profilu soczewki zapewnia prawidłową obróbkę form lub stempli w celu dopasowania ich do specyfikacji producenta. Ponadto stempel może z czasem ulec stopniowemu zużyciu, powodując utratę początkowego kształtu. Stałe odchylenie od specyfikacji producenta obiektywu jest pozytywnym sygnałem, że forma wymaga wymiany.

CEL POMIARU

W tej aplikacji prezentujemy NANOVEA ST400, bezkontaktowy profiler 3D z szybkim czujnikiem, zapewniający kompleksową analizę profilu 3D elementu optycznego o złożonym kształcie.Aby zademonstrować niezwykłe możliwości naszej technologii światła chromatycznego, analiza konturu jest wykonywana na soczewce Fresnela.

NANOVEA

ST400

Użyta w tym badaniu akrylowa soczewka Fresnela o wymiarach 2,3" x 2,3" składa się z. 

serię koncentrycznych pierścieni i złożony ząbkowany profil przekroju poprzecznego. 

Posiada ogniskową 1,5", średnicę efektywną 2,0", 

125 rowków na cal, oraz indeks załamania światła 1,49.

Skan NANOVEA ST400 soczewki Fresnela pokazuje zauważalny wzrost wysokości koncentrycznych pierścieni, odchodzących na zewnątrz od centrum.

2D FALSE COLOR

Przedstawienie wysokości

WIDOK 3D

PROFIL WYODRĘBNIONY

SZCZYT I DOLINA

Analiza wymiarowa profilu

PODSUMOWANIE

W tej aplikacji pokazaliśmy, że bezkontaktowy profiler optyczny NANOVEA ST400 dokładnie mierzy topografię powierzchni soczewek Fresnela. 

Wymiary wysokości i skoku mogą być dokładnie określone na podstawie złożonego profilu ząbkowanego przy użyciu oprogramowania analitycznego NANOVEA. Użytkownicy mogą skutecznie kontrolować jakość form produkcyjnych lub stempli, porównując wymiary wysokości i skoku pierścienia w wyprodukowanych soczewkach z idealną specyfikacją pierścienia.

Przedstawione dane stanowią jedynie część obliczeń dostępnych w oprogramowaniu analitycznym. 

Profilery optyczne NANOVEA mierzą praktycznie każdą powierzchnię w takich dziedzinach jak półprzewodniki, mikroelektronika, energia słoneczna, światłowody, przemysł samochodowy, lotniczy, metalurgia, obróbka, powłoki, przemysł farmaceutyczny, biomedyczny, ochrona środowiska i wiele innych.

 

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT
Kontrola jakości części obrabianych

Kontrola części obrabianych

CZĘŚCI MASZYNOWE

kontrola z modelu CAD przy użyciu profilometrii 3D

Autor:

Duanjie Li, PhD

Zmieniony przez

Jocelyn Esparza

Kontrola części obrabianych za pomocą profilometru

WPROWADZENIE

Zapotrzebowanie na precyzyjną obróbkę, zdolną do tworzenia złożonych geometrii, wzrasta w wielu branżach. Począwszy od przemysłu lotniczego, medycznego i samochodowego, po przekładnie techniczne, maszyny i instrumenty muzyczne, ciągłe innowacje i ewolucja sprawiają, że oczekiwania i standardy dokładności wznoszą się na nowe wyżyny. W związku z tym widzimy wzrost zapotrzebowania na rygorystyczne techniki i instrumenty kontroli w celu zapewnienia najwyższej jakości produktów.

Znaczenie profilometrii bezdotykowej 3D dla kontroli części.

Porównanie właściwości obrabianych części z ich modelami CAD jest niezbędne do weryfikacji tolerancji i przestrzegania norm produkcyjnych. Kontrola w okresie eksploatacji jest również kluczowa, ponieważ zużycie części może wymagać ich wymiany. Identyfikacja wszelkich odstępstw od wymaganych specyfikacji w odpowiednim czasie pomoże uniknąć kosztownych napraw, wstrzymania produkcji i utraty reputacji.

W przeciwieństwie do techniki sondy dotykowej, NANOVEA Profilery optyczne wykonujemy skany powierzchni 3D przy zerowym kontakcie, pozwalając na szybkie, precyzyjne i nieniszczące pomiary skomplikowanych kształtów z najwyższą dokładnością.

CEL POMIARU

W tej aplikacji prezentujemy NANOVEA HS2000, bezdotykowy profiler 3D z szybkim czujnikiem, wykonujący kompleksową kontrolę powierzchni w zakresie wymiaru, promienia i chropowatości. 

Wszystko w mniej niż 40 sekund.

NANOVEA

HS2000

MODEL CAD

Dokładny pomiar wymiaru i chropowatości powierzchni obrabianej części jest krytyczny, aby upewnić się, że spełnia ona pożądane specyfikacje, tolerancje i wykończenie powierzchni. Poniżej przedstawiono model 3D i rysunek techniczny części przeznaczonej do kontroli. 

WIDOK FAŁSZYWEGO KOLORU

Widok fałszywego koloru modelu CAD i zeskanowanej powierzchni części obrabianej porównano na RYSUNKU 3. Zmianę wysokości na powierzchni próbki można zaobserwować poprzez zmianę koloru.

Ze skanu powierzchni 3D wyodrębniane są trzy profile 2D, jak pokazano na RYSUNKU 2, w celu dalszej weryfikacji tolerancji wymiarowej obrabianej części.

PORÓWNANIE PROFILI I WYNIKI

Profile 1 do 3 są pokazane na RYSUNKACH 3 do 5. Ilościowa kontrola tolerancji jest przeprowadzana poprzez porównanie zmierzonego profilu z modelem CAD, aby zachować rygorystyczne standardy produkcyjne. Profile 1 i 2 mierzą promień różnych obszarów na zakrzywionej części obrabianej. Zmiana wysokości profilu 2 wynosi 30 µm na długości 156 mm, co spełnia pożądany wymóg tolerancji ±125 µm. 

Ustawiając wartość graniczną tolerancji, oprogramowanie analityczne może automatycznie określić zaliczenie lub niezaliczenie obrabianej części.

Kontrola części maszyn za pomocą profilometru

Chropowatość i jednorodność powierzchni obrabianej części odgrywa ważną rolę w zapewnieniu jej jakości i funkcjonalności. RYSUNEK 6 to wyodrębniona powierzchnia ze skanu macierzystego obrabianej części, która została wykorzystana do ilościowej oceny wykończenia powierzchni. Średnia chropowatość powierzchni (Sa) została obliczona na 2,31 µm.

PODSUMOWANIE

W tym opracowaniu pokazaliśmy, jak profiler bezdotykowy NANOVEA HS2000 wyposażony w czujnik wysokiej prędkości wykonuje kompleksową kontrolę powierzchni pod względem wymiarów i chropowatości. 

Skany o wysokiej rozdzielczości umożliwiają użytkownikom pomiar szczegółowej morfologii i cech powierzchniowych obrabianych części oraz ilościowe porównanie ich z modelami CAD. Urządzenie jest również w stanie wykryć wszelkie defekty, w tym zarysowania i pęknięcia. 

Zaawansowana analiza konturów służy jako niezrównane narzędzie nie tylko do określenia, czy obrabiane części spełniają zadane specyfikacje, ale także do oceny mechanizmów awarii zużytych elementów.

Przedstawione dane reprezentują tylko część obliczeń możliwych do wykonania dzięki zaawansowanemu oprogramowaniu analitycznemu, w które wyposażony jest każdy profiler optyczny NANOVEA.

 

TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI

LIVE CHAT

Prawa autorskie © 2024 Nanovea. Wszelkie prawa zastrzeżone.