Sztywność włosia szczotki z wykorzystaniem tribometru
Pędzle są jednymi z najbardziej podstawowych i powszechnie używanych narzędzi na świecie. Mogą być używane do usuwania materiału (szczoteczka do zębów, pędzel archeologiczny, pędzel do szlifierki stołowej), nakładania materiału (pędzel do malowania, pędzel do makijażu, pędzel do złocenia), czesania włókien lub dodawania wzoru. W wyniku działania na nie sił mechanicznych i ściernych, szczotki muszą być stale wymieniane po umiarkowanym użytkowaniu. Na przykład główki szczoteczek do zębów powinny być wymieniane co trzy do czterech miesięcy z powodu strzępienia się w wyniku wielokrotnego użytkowania. Zbyt sztywne włókna szczoteczki do zębów grożą ścieraniem samego zęba zamiast miękkiej płytki nazębnej. Zbyt miękkie włókna szczoteczki sprawiają, że szczoteczka szybciej traci swój kształt. Zrozumienie zmieniającego się wygięcia szczoteczki, a także zużycia i ogólnej zmiany kształtu włókien w różnych warunkach obciążenia jest niezbędne do projektowania szczoteczek, które lepiej spełniają swoje zastosowanie.
Odejmowanie powierzchni zużycia zębów przy użyciu profilometrii 3D
Zużycie zębów, czyli utrata materiału zęba z przyczyn innych niż ubytki i nagłe urazy zębów w ciągu całego życia, jest normalnym procesem u wszystkich dorosłych. Najwyższą warstwą zęba jest szkliwo, które jest najtwardszą substancją w ludzkim ciele i nie może być naturalnie odbudowane. Szkliwo może ścierać się w wyniku kontaktu ząb-ząb, ząb-ciało obce lub ząb-korona zęba, a także w wyniku ekspozycji na kwaśne środowisko. Ważne jest, aby móc precyzyjnie zmierzyć tempo zużycia, utratę objętości i zmianę topografii zęba lub korony zębowej, aby móc skutecznie spowolnić zużycie zęba. Wszystkie te obliczenia można wykonać za pomocą badania odejmowania powierzchni.
Badania odejmowania zużycia powierzchni mają kluczowe znaczenie we wszystkich zastosowaniach, w których analizowane są zmiany topograficzne na stosunkowo niewielkim obszarze w stosunku do całej próbki. Takie badania mogą skutecznie określić zużycie powierzchni, korozję lub stopień podobieństwa między dwiema częściami lub formami. Zdolność do precyzyjnego pomiaru powierzchni i utraty objętości obszaru zainteresowania jest niezbędna do prawidłowego zaprojektowania powłok, folii i podłoży odpornych na zużycie lub korozję
Odejmowanie powierzchni zużycia zębów przy użyciu profilometrii 3D
Odporność na odpryskiwanie krawędzi przy użyciu makroindentacji
Odporność krawędzi kruchych materiałów na wykruszanie lub łuszczenie pod wpływem skoncentrowanych obciążeń jest krytyczną właściwością w przypadku ceramiki dentystycznej, kompozytów żywicznych, urządzeń optycznych montowanych na krawędziach, ceramicznych końcówek narzędzi, cienkich chipów półprzewodnikowych i wielu innych materiałów. Test odporności na wykruszanie krawędzi zapewnia metodę ilościowego pomiaru odporności na pękanie, ciągliwości i wytrzymałości na wykruszanie krawędzi tych materiałów. Metoda ta wykorzystuje stożkowy wgłębnik do wykruszania prostokątnej krawędzi kruchej próbki w określonych odległościach od krawędzi. Dowody archeologiczne ujawniły, że metoda ta jest podobna do sposobu, w jaki pierwsi ludzie wybierali kamienie do produkcji narzędzi i broni. Setki tysięcy lat później testy wykruszania krawędzi pozostają krytycznym narzędziem w zastosowaniach, w których chodzi o wytrzymałość krawędzi.
Test odporności na odpryskiwanie krawędzi przy użyciu makroindentacji
Pomiar rotacyjny przy użyciu profilometrii 3D
Chropowatość i tekstura powierzchni części mechanicznych ma kluczowe znaczenie dla ich końcowego zastosowania. Konwencjonalna powierzchnia profilometria zazwyczaj skanują powierzchnię próbki tylko z jednego kierunku. Precyzyjny pomiar obrotowy 360° części o kształcie cylindrycznym jest niezbędny do pomiaru szczegółowych cech powierzchni pod różnymi kątami. Taka kontrola 3D 360° zapewnia najwęższe tolerancje w kontroli jakości procesów produkcyjnych. Co więcej, w czasie eksploatacji zużycie powoduje powstawanie wgnieceń, pęknięć i chropowatości na całej powierzchni części cylindrycznej. Kontrola powierzchni na jednej powierzchni próbki może pominąć ważne informacje ukryte na tylnej stronie.
Skanowanie śladów zużycia 3D na miejscu na trybometrze
Konwencjonalny trzpień na tarczy lub tłokowy trybometr rejestruje COF podczas testu zużycia. Szybkość zużycia mierzy się po teście zużycia, przenosząc próbkę do profilometru i skanując profile przekroju ścieżki zużycia. Taka metoda może wprowadzać błędy, gdy próbka ma niejednorodny ślad zużycia. Co więcej, próbki takie jak powłoki wielowarstwowe mają różną odporność na zużycie w różnych warstwach powłoki. Potrzebna jest bardziej niezawodna i powtarzalna technika oceny zużycia - firma Nanovea opracowała trybometr wyposażony w bezdotykowy profilometr 3D, który wykonuje skanowanie 3D całego śladu zużycia na etapie próbki trybometru. Monitoruje on ewolucję morfologii ścieżki zużycia 3D, umożliwiając użytkownikom dokładne obliczenie szybkości zużycia i określenie trybu awarii na różnych etapach przy użyciu jednej próbki testowej.
Pomiar twardości metodą Vickersa przy niskim obciążeniu
Podczas pomiaru twardości Vickersa pod mikroskopem pojawiają się nieuniknione błędy użytkownika. Szczególnie przy niskich obciążeniach, niewielkie błędy pomiaru wielkości wgłębienia powodują duże odchylenia twardości. Dla porównania, testy nanoindentacyjne oceniają właściwości mechaniczne materiału poprzez wbijanie końcówki wgłębnika w badany materiał i precyzyjne rejestrowanie ewolucji obciążenia i przemieszczenia końcówki. Pozwala to uniknąć błędów użytkownika w pomiarze wielkości odcisku.
Pomiar twardości Vickersa przy niskim obciążeniu z wykorzystaniem nanoindentacji
Tribologia w niskich temperaturach
Wiarygodny pomiar tribologii niskotemperaturowej, statycznego i dynamicznego współczynnika tarcia (COF), a także zużycia jest niezbędny do lepszego zrozumienia właściwości tribologicznych materiałów do zastosowań w temperaturach poniżej zera. Stanowi on użyteczne narzędzie do korelacji właściwości tarcia z wpływem różnych czynników, takich jak reakcje na styku, blokujące się cechy powierzchni, spójność warstw powierzchniowych, a nawet mikroskopijne stałe połączenia statyczne między powierzchniami w niskich temperaturach.
Analiza konturów kół zębatych
Produkcja precyzyjnych przekładni zębatych wymaga rygorystycznej kontroli jakości w celu uzyskania najlepszych warunków pracy i wydajności energetycznej. Wady powierzchniowe kół zębatych mogą mieć negatywny wpływ na jakość zazębienia. Co więcej, w czasie eksploatacji dochodzi do zużycia, co powoduje powstawanie wad powierzchniowych, takich jak wgniecenia i pęknięcia w przekładniach, które mogą skutkować zmniejszoną wydajnością przenoszenia mocy i potencjalną awarią mechaniczną. Potrzebne jest dokładne i wymierne narzędzie do kontroli powierzchni. W przeciwieństwie do techniki sondy dotykowej, profilometr Nanovea wykonuje analizę konturu 3D próbki bez dotykania, umożliwiając precyzyjne skanowanie próbek o złożonym kształcie, takich jak koła zębate o różnej geometrii.
Analiza konturów zużytego sprzętu przy użyciu profilometrii 3D
Awaria makroprzyczepności DLC
wiertła i łożyska. W tak ekstremalnych warunkach, wystarczająca spójność i przyczepność systemu powłoka/podłoże staje się kluczowa. Aby wybrać najlepsze podłoże metalowe do docelowego zastosowania i ustanowić spójny proces powlekania DLC, kluczowe znaczenie ma opracowanie niezawodnej techniki ilościowej oceny spójności i przyczepności różnych systemów powłok DLC.
Wytrzymałość kohezyjna i adhezyjna DLC przy użyciu testu makrozarysowań
Formowanie replik korozji rur wewnętrznych
Wykończenie powierzchni metalowej rury ma kluczowe znaczenie dla jakości i wydajności produktu. Rdza stopniowo narasta, a wżery inicjują i powiększają się na powierzchni metalu w miarę postępu procesu korozji, powodując chropowatość powierzchni rury. Zróżnicowane właściwości galwaniczne pomiędzy metalami, wpływy jonowe roztworów, a także pH roztworu mogą odgrywać rolę w procesie korozji rur, prowadząc do korozji metalu o różnych cechach powierzchni. Dokładny pomiar chropowatości i tekstury skorodowanej powierzchni zapewnia wgląd w mechanizmy zaangażowane w konkretny proces korozji. Konwencjonalne profilometry mają trudności z dotarciem i pomiarem skorodowanej wewnętrznej ściany rury. Formowanie replik zapewnia rozwiązanie poprzez replikację cech powierzchni wewnętrznej w nieniszczący sposób. Można ją łatwo nałożyć na wewnętrzną ścianę skorodowanej rury i utwardzić w ciągu 15 minut. Skanujemy replikowaną powierzchnię repliki, aby uzyskać morfologię powierzchni wewnętrznej ścianki rury.



