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Categoria: Testes de laboratório

 

Avaliando pastilhas de freio com Tribologia


Importância de avaliar o desempenho do Break Pad

As pastilhas de freio são compostas, um material composto de múltiplos ingredientes, que deve ser capaz de satisfazer um grande número de requisitos de segurança. As pastilhas de freio ideais têm alto coeficiente de atrito (COF), baixa taxa de desgaste, ruído mínimo, e permanecem confiáveis sob ambientes variados. Para garantir a qualidade das pastilhas de freio capazes de satisfazer suas exigências, os testes tribológicos podem ser usados para identificar especificações críticas.


A importância da confiabilidade das pastilhas de freio é muito alta; a segurança dos passageiros nunca deve ser negligenciada. Portanto, é fundamental replicar as condições de operação e identificar possíveis pontos de falha.
Com a Nanovea Tribômetro, uma carga constante é aplicada entre um pino, uma esfera ou um material plano e um contra-material em constante movimento. O atrito entre os dois materiais é coletado com uma célula de carga rígida, permitindo a coleta de propriedades do material em diferentes cargas e velocidades e testado em ambientes de alta temperatura, corrosivos ou líquidos.



Objetivo da medição

Neste estudo, o coeficiente de atrito das pastilhas de freio foi estudado sob um ambiente de temperatura continuamente crescente desde a temperatura ambiente até 700°C. A temperatura ambiente foi aumentada in-situ até que uma falha notável das pastilhas de freio fosse observada. Um termopar foi fixado na parte de trás do pino para medir a temperatura perto da interface deslizante.



Procedimento e procedimentos de teste




Resultados e Discussão

Este estudo se concentra principalmente na temperatura na qual as pastilhas de freio começam a falhar. O COF obtido não representa valores reais; o material dos pinos não é o mesmo que os rotores de freio. Deve-se notar também que os dados de temperatura coletados são a temperatura do pino e não a temperatura da interface deslizante.

 








No início do teste (temperatura ambiente), o COF entre o pino SS440C e a pastilha de freio deu um valor consistente de aproximadamente 0,2. Conforme a temperatura aumentava, o COF aumentava constantemente e atingia um valor máximo de 0,26 perto de 350°C. Depois de 390°C, o COF rapidamente começa a diminuir. O COF começou a aumentar de volta para 0,2 a 450°C, mas começou a diminuir para um valor de 0,05 pouco depois.


A temperatura na qual as pastilhas de freio falharam consistentemente é identificada a temperaturas acima de 500°C. Passada esta temperatura, o COF não foi mais capaz de reter o COF inicial de 0,2.



Conclusão




As pastilhas de freio têm mostrado falhas consistentes a uma temperatura acima de 500°C. Seu COF de 0,2 aumenta lentamente até um valor de 0,26 antes de cair para 0,05 no final do teste (580°C). A diferença entre 0,05 e 0,2 é um fator de 4. Isto significa que a força normal a 580°C deve ser quatro vezes maior do que à temperatura ambiente para atingir a mesma força de parada!


Embora não incluído neste estudo, o Nanovea Tribometer também é capaz de realizar testes para observar outra propriedade importante das pastilhas de freio: a taxa de desgaste. Utilizando nossos profilômetros 3D sem contato, o volume da pista de desgaste pode ser obtido para calcular com que rapidez as amostras de desgaste. Os testes de desgaste podem ser conduzidos com o Nanovea Tribometer sob diferentes condições e ambientes de teste para melhor simular as condições de operação.

AGORA, VAMOS FALAR SOBRE SUA APLICAÇÃO

Análise de Qualidade em Metais Usinados por Descarga Elétrica

A usinagem por descarga elétrica, ou EDM, é um processo de fabricação que remove o material via
descargas [1]. Este processo de usinagem é geralmente usado com metais condutores que seriam difíceis
para usinar com métodos convencionais.

Como em todos os processos de usinagem, a precisão e a exatidão devem ser altas para atender a
níveis de tolerância. Nesta nota de aplicação, a qualidade dos metais usinados será avaliada com um
Nanovea Perfilômetro 3D sem contato.

Clique para ler!

Análise Viscoelástica de Borracha

Análise Viscoelástica de Borracha

Saiba mais

 

Os pneus são submetidos a deformações altas cíclicas quando os veículos estão circulando na estrada. Quando expostos às duras condições da estrada, a vida útil dos pneus é prejudicada por muitos fatores, tais como o desgaste da rosca, o calor gerado pelo atrito, o envelhecimento da borracha, e outros.

Como resultado, os pneus geralmente têm estruturas de camadas compostas feitas de borracha com carbono, cordas de nylon, fios de aço, etc. Em particular, a composição da borracha em diferentes áreas dos sistemas de pneus é otimizada para fornecer diferentes propriedades funcionais, incluindo, mas não se limitando a rosca resistente ao desgaste, camada de borracha amortecedora e camada base de borracha dura.

Um teste confiável e repetível do comportamento viscoelástico da borracha é fundamental no controle de qualidade e na pesquisa e desenvolvimento de pneus novos, bem como na avaliação da vida útil de pneus antigos. Análise Mecânica Dinâmica (DMA) durante Nanoindentação é uma técnica de caracterização da viscoelasticidade. Quando a tensão oscilatória controlada é aplicada, a deformação resultante é medida, permitindo aos usuários determinar o módulo complexo dos materiais testados.

Um olhar melhor sobre o papel

O papel tem desempenhado um grande papel na distribuição de informações desde sua invenção no século II [1]. O papel consiste em fibras entrelaçadas, normalmente obtidas de árvores, que foram secadas em folhas finas. Como meio de armazenamento de informações, o papel tem permitido a disseminação de idéias, arte e história por longas distâncias e através do tempo de passagem.

Hoje, o papel é comumente usado para moedas, livros, produtos de higiene pessoal, embalagens e muito mais. O papel é processado de diferentes maneiras para obter propriedades adequadas à sua aplicação. Por exemplo, o papel brilhante e visualmente atraente de uma revista é diferente do papel áspero para aquarela prensado a frio. O método no qual o papel é produzido afetará as propriedades da superfície do papel. Isto influencia como a tinta (ou outro meio) irá assentar e aparecer no papel. Para inspecionar como diferentes processos de papel afetam as propriedades da superfície, a Nanovea inspecionou a rugosidade e a textura de vários tipos de papel conduzindo uma varredura de grande área com nosso Perfilômetro 3D sem contato.

Clique para saber mais sobre o Rugosidade da superfície do papel!

Um Olhar MELHOR sobre Lentes de Policarbonato

Um Olhar MELHOR sobre Lentes de Policarbonato Saiba mais
 
As lentes de policarbonato são comumente usadas em muitas aplicações ópticas. Sua alta resistência ao impacto, baixo peso e custo baixo de produção de alto volume as torna mais práticas do que o vidro tradicional em várias aplicações [1]. Algumas dessas aplicações exigem critérios de segurança (por exemplo, óculos de proteção), complexidade (por exemplo, lentes Fresnel) ou durabilidade (por exemplo, lentes de semáforo) que são difíceis de atender sem o uso de plásticos. Sua capacidade de atender a muitos requisitos de forma barata, mantendo qualidades óticas suficientes, faz com que as lentes plásticas se destaquem em seu campo. As lentes de policarbonato também têm limitações. A principal preocupação dos consumidores é a facilidade com que eles podem ser arranhados. Para compensar isto, processos extras podem ser realizados para aplicar um revestimento anti-riscos. A Nanovea analisa algumas propriedades importantes das lentes de plástico utilizando nossos três instrumentos de metrologia: Profilômetro, Tribômetroe Testador Mecânico.   Clique para ler mais!

Teste de arranhões em filme fino multicamadas

Revestimentos amplamente utilizados em várias indústrias para preservar as camadas subjacentes, para criar dispositivos eletrônicos ou para melhorar as propriedades de superfície dos materiais. Devido a seus numerosos usos, os revestimentos são amplamente estudados, mas suas propriedades mecânicas podem ser difíceis de entender. A falha dos revestimentos pode ocorrer na faixa de micro/nanômetros da interação superfície-atmosfera, falha coesiva e má aderência do substrato à superfície. Um método consistente para testar falhas em revestimentos é o teste de arranhões. Aplicando uma carga progressivamente crescente, é possível comparar quantitativamente as falhas de coesivo (por exemplo, rachaduras) e adesivo (por exemplo, delaminação) dos revestimentos.

Teste de arranhões em filme fino multicamadas

Análise Mecânica Dinâmica com Nanoindentação

A qualidade das rolhas depende muito de sua propriedade mecânica e física. Sua capacidade de vedação do vinho pode ser identificada como estes importantes fatores: flexibilidade, isolamento, resiliência e impermeabilidade a gases e líquidos. Ao realizar testes de análise mecânica dinâmica (DMA), suas propriedades de flexibilidade e resiliência podem ser aferidas com um método quantificável. Estas propriedades são caracterizadas com o Nanovea Mechanical Tester's Nanoindentaion na forma de módulo Young, módulo de armazenamento, módulo de perda e delta tan (tan (δ)). Outros dados que podem ser coletados dos testes DMA são deslocamento de fase, dureza, tensão e tensão do material.

Análise Mecânica Dinâmica com Nanoindentação

Propriedades mecânicas dos revestimentos de pastilhas de carboneto de silício

A compreensão das propriedades mecânicas dos revestimentos de wafer de carboneto de silício é fundamental. O processo de fabricação de dispositivos microeletrônicos pode ter mais de 300 etapas de processamento diferentes e pode levar de seis a oito semanas. Durante este processo, o substrato do wafer deve ser capaz de suportar as condições extremas de fabricação, uma vez que uma falha em qualquer etapa resultaria na perda de tempo e dinheiro. Os testes de durezaA resistência à aderência/risco e a taxa de COF/desgaste do wafer devem atender a certos requisitos para sobreviver às condições impostas durante o processo de fabricação e aplicação para assegurar que uma falha não ocorrerá.

Propriedades mecânicas dos revestimentos de pastilhas de carboneto de silício

Teste de micro raspagem de revestimento polimérico

Teste de arranhões se desenvolveu para ser um dos métodos mais amplamente aplicados para avaliar a resistência coesiva e adesiva dos revestimentos. A carga crítica, na qual ocorre um certo tipo de falha do revestimento à medida que a carga aplicada aumenta progressivamente, é amplamente considerada como uma ferramenta confiável para determinar e comparar as propriedades adesivas e coesivas dos revestimentos. O indentro mais comumente usado para testes de arranhões é o indentro cônico de diamante Rockwell. Entretanto, quando o teste de raspagem é realizado no revestimento polimérico macio depositado em um substrato frágil como a pastilha de silício, o indentro cônico tende a arar através do revestimento formando ranhuras ao invés de criar rachaduras ou delaminação. A trinca da pastilha de silício quebradiça ocorre quando a carga aumenta ainda mais. Portanto, é vital desenvolver uma nova técnica para avaliar a coesão ou as propriedades de adesão de revestimentos macios em um substrato frágil.

Teste de micro raspagem de revestimento polimérico

ASTM D7187 Efeito da temperatura usando Nanoscratching

ASTM D7187, a resistência da tinta a arranhões e mares desempenha um papel vital em seu uso final. A pintura automotiva suscetível a arranhões torna difícil e dispendiosa a manutenção e o reparo. Diferentes arquiteturas de revestimento do primer, camada de base e camada transparente foram desenvolvidas para obter a melhor resistência a riscos/mar. Teste de Nanoscratch foi desenvolvido como um método de teste padrão para medir os aspectos mecanicistas do comportamento de arranhões/mar de revestimentos de pintura, conforme descrito na ASTM D7187. Diferentes mecanismos elementares de deformação, ou seja, deformação elástica, deformação plástica e fratura, ocorrem com diferentes cargas durante o teste de arranhão. Ele fornece uma avaliação quantitativa da resistência plástica e da resistência à fratura dos revestimentos de pintura.

ASTM D7187 Efeito da temperatura usando Nanoscratching