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

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

Komentarz

Prawa autorskie © 2024 Nanovea. Wszelkie prawa zastrzeżone.