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Categoria: Anel sobre Tribologia do Anel

 

Mapeamento de desgaste progressivo de pisos usando tribômetro

Mapeamento de desgaste progressivo de pisos

Uso do Tribômetro com Profilômetro integrado

Preparado por

LIU FRANCA

INTRODUÇÃO

Os materiais do piso são projetados para serem duráveis, mas muitas vezes sofrem desgaste devido às atividades cotidianas, como movimento e uso de móveis. Para garantir sua longevidade, a maioria dos tipos de piso possui uma camada protetora contra desgaste que resiste a danos. No entanto, a espessura e a durabilidade da camada de desgaste variam dependendo do tipo de piso e do nível de tráfego de pedestres. Além disso, diferentes camadas dentro da estrutura do piso, como revestimentos UV, camadas decorativas e esmaltes, apresentam taxas de desgaste variadas. É aí que entra o mapeamento de desgaste progressivo. Usando o Tribômetro NANOVEA T2000 com um Perfilômetro 3D sem contato, monitoramento preciso e análise do desempenho e longevidade dos materiais de piso podem ser feitos. Ao fornecer informações detalhadas sobre o comportamento de desgaste de vários materiais de piso, cientistas e profissionais técnicos podem tomar decisões mais informadas ao selecionar e projetar novos sistemas de piso.

IMPORTÂNCIA DO MAPEAMENTO DE DESGASTE PROGRESSIVO PARA PAINÉIS DE PISO

Tradicionalmente, os testes de pisos têm se concentrado na taxa de desgaste de uma amostra para determinar sua durabilidade contra o desgaste. No entanto, o mapeamento de desgaste progressivo permite analisar a taxa de desgaste da amostra durante todo o teste, fornecendo informações valiosas sobre seu comportamento de desgaste. Essa análise aprofundada permite correlações entre os dados de atrito e a taxa de desgaste, o que pode identificar as causas principais do desgaste. Deve-se observar que as taxas de desgaste não são constantes durante os testes de desgaste. Portanto, observar a progressão do desgaste proporciona uma avaliação mais precisa do desgaste da amostra. Indo além dos métodos de teste tradicionais, a adoção do mapeamento de desgaste progressivo contribuiu para avanços significativos no campo de testes de pisos.

O Tribômetro NANOVEA T2000 com perfilômetro 3D sem contato integrado é uma solução inovadora para testes de desgaste e medições de perda de volume. Sua capacidade de se mover com precisão entre o pino e o perfilômetro garante a confiabilidade dos resultados, eliminando qualquer desvio no raio ou localização da trilha de desgaste. Mas isso não é tudo – os recursos avançados do perfilômetro sem contato 3D permitem medições de superfície em alta velocidade, reduzindo o tempo de digitalização para meros segundos. Com capacidade de aplicar cargas de até 2.000 N e atingir velocidades de fiação de até 5.000 rpm, a NANOVEA T2000 Tribômetro oferece versatilidade e precisão no processo de avaliação. Está claro que este equipamento desempenha um papel vital no mapeamento do desgaste progressivo.

 

FIGURA 1: Configuração da amostra antes do teste de desgaste (esquerda) e profilometria da trilha de desgaste após o teste de desgaste (direita).

OBJETIVO DA MEDIÇÃO

O teste de mapeamento de desgaste progressivo foi realizado em dois tipos de materiais de piso: pedra e madeira. Cada amostra foi submetida a um total de 7 ciclos de teste, com durações crescentes de 2, 4, 8, 20, 40, 60 e 120 s, permitindo uma comparação do desgaste ao longo do tempo. Após cada ciclo de teste, a trilha de desgaste foi perfilada usando o NANOVEA 3D Non-Contact Profilometer. A partir dos dados coletados pelo perfilômetro, o volume do furo e a taxa de desgaste podem ser analisados usando os recursos integrados do software NANOVEA Tribometer ou do nosso software de análise de superfície, Mountains.

NANOVEA

T2000

amostras de teste de mapeamento de desgaste de madeira e pedra

 AS AMOSTRAS 

PARÂMETROS DE TESTE DE MAPEAMENTO DE DESGASTE

CARREGAR40 N
DURAÇÃO DO TESTEvaria
SPEED200 rpm
RADIUS10 mm
DISTÂNCIAvaria
MATERIAL DA ESFERACarbeto de tungstênio
DIÂMETRO DA ESFERA10 mm

A duração do teste usada nos 7 ciclos foi 2, 4, 8, 20, 40, 60 e 120 segundosrespectivamente. As distâncias percorridas foram 0,40, 0,81, 1,66, 4,16, 8,36, 12,55 e 25,11 metros.

RESULTADOS DO MAPEAMENTO DE DESGASTE

PISO DE MADEIRA

Ciclo de testeCOF máximoMínimo COFAvg. COF
10.3350.1240.275
20.3370.2070.295
30.3800.2290.329
40.3930.2650.354
50.3520.2050.314
60.3450.1990.312
70.3150.2110.293

 

ORIENTAÇÃO RADIAL

Ciclo de testePerda de volume total (µm3)Distância total
Percorrida (m)
Taxa de desgaste
(mm/Nm) x10-5
Taxa de desgaste instantâneo
(mm/Nm) x10-5
12962476870.401833.7461833.746
23552452271.221093.260181.5637
35963713262.88898.242363.1791
48837477677.04530.629172.5496
5120717995115.40360.88996.69074
6147274531827.95293.32952.89311
7185131921053.06184.34337.69599
taxa de desgaste progressivo da madeira versus distância total

FIGURA 2: Taxa de desgaste versus distância total percorrida (esquerda)
e taxa de desgaste instantâneo versus ciclo de teste (direita) para pisos de madeira.

mapeamento do desgaste progressivo do piso de madeira

FIGURA 3: Gráfico COF e visualização 3D do rastro de desgaste do teste #7 em piso de madeira.

perfil extraído do mapeamento de desgaste

FIGURA 4: Análise da seção transversal da trilha de desgaste de madeira do teste #7

mapeamento progressivo de desgaste análise de volume e área

FIGURA 5: Análise de volume e área da trilha de desgaste no teste de amostra de madeira #7.

RESULTADOS DO MAPEAMENTO DE DESGASTE

PISO DE PEDRA

Ciclo de testeCOF máximoMínimo COFAvg. COF
10.2490.0350.186
20.3490.1970.275
30.2940.1540.221
40.5030.1240.273
50.5480.1060.390
60.5100.1290.434
70.5270.1810.472

 

ORIENTAÇÃO RADIAL

Ciclo de testePerda de volume total (µm3)Distância total
Percorrida (m)
Taxa de desgaste
(mm/Nm) x10-5
Taxa de desgaste instantâneo
(mm/Nm) x10-5
1962788460.40595.957595.9573
28042897311.222475.1852178.889
313161478552.881982.355770.9501
431365302157.041883.2691093.013
51082173218015.403235.1802297.508
62017496034327.954018.2821862.899
74251206342053.064233.0812224.187
taxa de desgaste do piso de pedra versus distância
Gráfico de taxa de desgaste instantâneo de pisos de pedra

FIGURA 6: Taxa de desgaste versus distância total percorrida (esquerda)
e taxa de desgaste instantâneo versus ciclo de teste (direita) para pisos de pedra.

piso de pedra perfil 3d da pista de desgaste

FIGURA 7: Gráfico COF e visualização 3D do rastro de desgaste do teste #7 em piso de pedra.

mapeamento de desgaste progressivo do piso de pedra extraído do perfil
perfil extraído do piso de pedra profundidade e altura máximas área do furo e do pico

FIGURA 8: Análise de seção transversal da trilha de desgaste de pedra do teste #7.

Análise de volume de mapeamento de desgaste progressivo de pisos de madeira

FIGURA 9: Análise de volume e área da trilha de desgaste no teste de amostra de pedra #7.

DISCUSSÃO

A taxa de desgaste instantânea é calculada com a seguinte equação:
mapeamento do desgaste progressivo da fórmula do piso

Onde V é o volume de um furo, N é a carga e X é a distância total, essa equação descreve a taxa de desgaste entre os ciclos de teste. A taxa de desgaste instantânea pode ser usada para identificar melhor as alterações na taxa de desgaste durante o teste.

Ambas as amostras têm comportamentos de desgaste muito diferentes. Com o tempo, o piso de madeira começa com uma alta taxa de desgaste, mas cai rapidamente para um valor menor e estável. No caso do piso de pedra, a taxa de desgaste parece começar em um valor baixo e tende a um valor mais alto ao longo dos ciclos. A taxa de desgaste instantâneo também apresenta pouca consistência. Não se sabe ao certo o motivo específico da diferença, mas pode ser devido à estrutura das amostras. O piso de pedra parece consistir de partículas soltas semelhantes a grãos, que se desgastariam de forma diferente em comparação com a estrutura compacta da madeira. Testes e pesquisas adicionais seriam necessários para determinar a causa desse comportamento de desgaste.

Os dados do coeficiente de atrito (COF) parecem concordar com o comportamento de desgaste observado. O gráfico do COF do piso de madeira parece consistente ao longo dos ciclos, complementando sua taxa de desgaste constante. Para o piso de pedra, o COF médio aumenta ao longo dos ciclos, da mesma forma que a taxa de desgaste também aumenta com os ciclos. Também há mudanças aparentes na forma dos gráficos de atrito, sugerindo mudanças na forma como a bola está interagindo com a amostra de pedra. Isso é mais evidente no ciclo 2 e no ciclo 4.

CONCLUSÃO

O tribômetro NANOVEA T2000 demonstra sua capacidade de realizar o mapeamento progressivo do desgaste, analisando a taxa de desgaste entre duas amostras diferentes de pisos. Pausar o teste de desgaste contínuo e escanear a superfície com o NANOVEA 3D Non-Contact Profilometer fornece informações valiosas sobre o comportamento de desgaste do material ao longo do tempo.

O tribômetro NANOVEA T2000 com o perfilômetro 3D sem contato integrado fornece uma ampla variedade de dados, incluindo dados de COF (coeficiente de atrito), medições de superfície, leituras de profundidade, visualização de superfície, perda de volume, taxa de desgaste e muito mais. Esse conjunto abrangente de informações permite que os usuários obtenham uma compreensão mais profunda das interações entre o sistema e a amostra. Com sua carga controlada, alta precisão, facilidade de uso, alta carga, ampla faixa de velocidade e módulos ambientais adicionais, o Tribômetro NANOVEA T2000 leva a tribologia para o próximo nível.

AGORA, VAMOS FALAR SOBRE SUA APLICAÇÃO

Comparação do desgaste por abrasão em ganga

Introdução

A forma e a função de um tecido é determinada por sua qualidade e durabilidade. O uso diário dos tecidos causa desgaste no material, por exemplo, empilhamento, penugem e descoloração. A qualidade subpar do tecido usado para vestuário pode muitas vezes levar à insatisfação do consumidor e danificar a marca.

A tentativa de quantificar as propriedades mecânicas dos tecidos pode representar muitos desafios. A estrutura do fio e até mesmo a fábrica em que foi produzido pode resultar em reprodutibilidade deficiente dos resultados dos testes. Tornando difícil a comparação de resultados de testes de diferentes laboratórios. A medição do desempenho de desgaste dos tecidos é fundamental para os fabricantes, distribuidores e varejistas na cadeia de produção têxtil. Uma medição bem controlada e reprodutível da resistência ao desgaste é crucial para garantir um controle de qualidade confiável do tecido.

Clique para ler a nota de aplicação completa!

Desgaste por Abrasão Têxtil por Tribômetro

A medição da resistência à abrasão têxtil dos tecidos é muito desafiadora. Muitos fatores desempenham um papel durante o teste, incluindo as propriedades mecânicas das fibras, a estrutura dos fios e a trama dos tecidos. Isto pode resultar em má reprodutibilidade dos resultados dos testes e criar dificuldade na comparação dos valores relatados por diferentes laboratórios. O desempenho de desgaste dos tecidos é crítico para os fabricantes, distribuidores e varejistas na cadeia de produção têxtil. Um tecido quantificável e reprodutível bem controlado Tribômetro A medição da resistência ao desgaste é crucial para garantir um controle de qualidade confiável da produção de tecido.

Desgaste por Abrasão Têxtil por Tribômetro

Teste de Desgaste de Vidro com Monitoramento de Emissões Acústicas

O comportamento de desgaste de três tipos de vidro (vidro comum, vidro Galaxy S3 e vidro Sapphire revestido) é comparado de forma controlada e monitorada usando a Nanovea Tribômetro equipado com um detector de EA. Neste estudo, gostaríamos de mostrar a aplicação da detecção de EA durante o desgaste e sua correlação com a evolução do coeficiente de atrito (COF).

Teste de Desgaste de Vidro com Monitoramento de Emissões Acústicas