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Medição contínua da curva de Stribeck usando o Tribômetro Pin-on-Disk
Introdução:
Quando a lubrificação é aplicada para reduzir o desgaste/fricção das superfícies em movimento, o contato de lubrificação na interface pode mudar de vários regimes, tais como Limite, Lubrificação Mista e Hidrodinâmica. A espessura do filme fluido desempenha um papel importante neste processo, principalmente determinado pela viscosidade do fluido, a carga aplicada na interface e a velocidade relativa entre as duas superfícies. Como os regimes de lubrificação reagem ao atrito é mostrado no que é chamado de curva de Stribeck [1-4].
Neste estudo demonstramos pela primeira vez a capacidade de medir uma curva de Stribeck contínua. Usando o Nanovea Tribômetro controle avançado de velocidade sem etapas, de 15.000 a 0,01 rpm, em 10 minutos o software fornece diretamente uma curva de Stribeck completa. A configuração inicial simples exige apenas que os usuários selecionem o modo de rampa exponencial e insiram as velocidades inicial e final, em vez de ter que realizar vários testes ou programar um procedimento passo a passo em velocidades diferentes, exigindo a junção de dados para as medições convencionais da curva de Stribeck. Este avanço fornece dados precisos durante toda a avaliação do regime de lubrificantes e reduz substancialmente o tempo e o custo. O teste mostra um grande potencial para ser utilizado em diferentes aplicações de engenharia industrial.
Rugosidade da superfície e características de uma célula solar
Importância dos testes de painéis solares
A maximização da absorção de energia de uma célula solar é fundamental para a sobrevivência da tecnologia como um recurso renovável. As múltiplas camadas de revestimento e proteção de vidro permitem a absorção, transmissão e reflexão da luz que é necessária para que as células fotovoltaicas funcionem. Considerando que a maioria das células solares de consumo operam com eficiência de 15-18%, a otimização de sua produção de energia é uma batalha contínua.
Estudos demonstraram que a rugosidade da superfície desempenha um papel fundamental na reflexão da luz. A camada inicial de vidro deve ser o mais lisa possível para atenuar a reflexão da luz, mas as camadas subsequentes não seguem essa diretriz. É necessário um grau de rugosidade na interface de cada revestimento para aumentar a possibilidade de dispersão da luz em suas respectivas zonas de depleção e aumentar a absorção da luz na célula1. A otimização da rugosidade da superfície nessas regiões permite que a célula solar opere da melhor forma possível e, com o sensor de alta velocidade HS2000 da Nanovea, a medição da rugosidade da superfície pode ser feita de forma rápida e precisa.
Objetivo da medição
Neste estudo, mostraremos os recursos da Nanovea Profilômetro HS2000 com sensor de alta velocidade, medindo a rugosidade da superfície e as características geométricas de uma célula fotovoltaica. Para esta demonstração, será medida uma célula solar monocristalina sem proteção de vidro, mas a metodologia pode ser usada para várias outras aplicações.
Procedimento e procedimentos de teste
Os parâmetros de teste a seguir foram usados para medir a superfície da célula solar.
Resultados e Discussão
A figura abaixo mostra a falsa visão 2D da célula solar e uma área de extração da superfície com seus respectivos parâmetros de altura. Um filtro Gaussiano foi aplicado em ambas as superfícies e um índice mais agressivo foi usado para aplanar a área extraída. Isto exclui forma (ou ondulação) maior do que o índice de corte, deixando para trás características que representam a rugosidade da célula solar.
Um perfil foi tomado perpendicularmente à orientação das linhas de grade para medir suas características geométricas, que é mostrado abaixo. A largura da linha de grade, a altura do degrau e o passo podem ser medidos para qualquer local específico na célula solar.
Conclusão
Neste estudo pudemos mostrar a capacidade do Sensor de Linha HS2000 da Nanovea de medir a rugosidade superficial e as características de uma célula fotovoltaica monocristalina. Com a capacidade de automatizar medições precisas de múltiplas amostras e estabelecer limites de falhas, o sensor da linha HS2000 da Nanovea é a escolha perfeita para inspeções de controle de qualidade.
Referência
1 Scholtz, Lubomir. Ladanyi, Libor. Mullerova, Jarmila. "Influence of Surface Roughness on Optical Characteristics of Multilayer Solar Cells" Advances in Electrical and Electronic Engineering, vol. 12, no. 6, 2014, pp. 631-638.
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Resistência a arranhões de protetores de tela de celular
Resistência a arranhões de protetores de tela de celular
Saiba mais
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Importância dos protetores de tela de teste
Embora as telas telefônicas sejam projetadas para resistir a estilhaços e arranhões, elas ainda são suscetíveis a danos. O uso diário do telefone faz com que elas se desgastam e rasgam, por exemplo, acumulam arranhões e rachaduras. Como o reparo dessas telas pode ser caro, os protetores de tela são um item de prevenção de danos acessível, comumente adquirido e usado para aumentar a durabilidade de uma tela.
Usando o Macro Módulo do Nanovea PB1000 Mechanical Tester em conjunto com o sensor de emissões acústicas (AE), podemos identificar claramente cargas críticas nas quais os protetores de tela apresentam falhas devido a testes de risco1 para criar um estudo comparativo entre dois tipos de protetores de tela.
Dois tipos comuns de materiais protetores de tela são TPU (poliuretano termoplástico) e vidro temperado. Dos dois, o vidro temperado é considerado o melhor, pois proporciona melhor proteção contra impactos e arranhões. No entanto, é também o mais caro. Os protetores de tela TPU, por outro lado, são menos caros e uma escolha popular para os consumidores que preferem protetores de tela de plástico. Como os protetores de tela são projetados para absorver arranhões e impactos e geralmente são feitos de materiais com propriedades quebradiças, o teste de arranhões controlados emparelhados com a detecção de AE in-situ é uma configuração de teste ideal para determinar as cargas nas quais ocorrem falhas coesivas (por exemplo, rachaduras, lascas e fraturas) e/ou falhas adesivas (por exemplo, delaminação e espalação).
Objetivo da medição
Neste estudo, foram realizados três testes de arranhões em dois protetores de tela comerciais diferentes usando o módulo Macro do Nanovea's PB1000 Mechanical Tester. Utilizando um sensor de emissões acústicas e um microscópio ótico, foram identificadas as cargas críticas nas quais cada protetor de tela apresentava falha(s).
Procedimento e procedimentos de teste
O Testador Mecânico Nanovea PB1000 foi usado para testar dois protetores de tela aplicados em uma tela telefônica e fixados a uma mesa de sensores de fricção. Os parâmetros de teste para todos os arranhões são tabulados na Tabela 1 abaixo.
Resultados e Discussão
Como os protetores de tela eram feitos de um material diferente, cada um deles apresentava diferentes tipos de falhas. Apenas uma falha crítica foi observada para o protetor de tela TPU, enquanto o protetor de tela de vidro temperado exibia duas. Os resultados para cada amostra são mostrados na Tabela 2 abaixo. A carga crítica #1 é definida como a carga na qual os protetores de tela começaram a apresentar sinais de falha coesiva sob o microscópio. A carga crítica #2 é definida pela primeira mudança de pico vista nos dados do gráfico de emissões acústicas.
Para o protetor de tela TPU, a carga crítica #2 se correlaciona com o local junto com o arranhão onde o protetor começou a descascar visivelmente da tela do telefone. Um arranhão apareceu na superfície da tela do telefone quando a carga crítica #2 foi ultrapassada para o restante dos testes de arranhões. Para o protetor de tela de vidro temperado, a carga crítica #1 se correlaciona com o local onde as fraturas radiais começaram a aparecer. A carga crítica #2 acontece no final do arranhão com cargas mais altas. A emissão acústica é maior do que a do protetor de tela TPU, porém, não foi feito nenhum dano à tela do telefone. Em ambos os casos, a carga crítica #2 correspondeu a uma grande mudança de profundidade, indicando que o entalhe tinha atravessado o protetor de tela.
Conclusão
Neste estudo, mostramos a capacidade do Nanovea PB1000 Mechanical Tester de realizar testes de arranhões controlados e repetíveis e simultaneamente usar a detecção de emissão acústica para identificar com precisão as cargas nas quais ocorrem falhas adesivas e coesivas em protetores de tela feitos de TPU e vidro temperado. Os dados experimentais apresentados neste documento apóiam a suposição inicial de que o Vidro Temperado tem o melhor desempenho na prevenção de arranhões em telas telefônicas.
O testador mecânico Nanovea oferece recursos de medição precisos e repetíveis de indentação, arranhões e desgaste usando módulos Nano e Micro em conformidade com ISO e ASTM. O Testador Mecânico é um sistema completo, tornando-o a solução ideal para determinar toda a gama de propriedades mecânicas de revestimentos, filmes e substratos finos ou espessos, macios ou duros.
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Comparação da gota de lubrificação utilizando o Nanovea T50 Tribometer
Importância das Soluções de Teste de Queda de Olhos
Soluções de gota ocular são utilizadas para aliviar os sintomas causados por uma série de problemas oculares. Por exemplo, elas podem ser usadas para tratar irritações oculares menores (por exemplo, ressecamento e vermelhidão), retardar o início do glaucoma ou tratar infecções. As soluções para gotas oculares vendidas sem receita médica são usadas principalmente para tratar a secura. Sua eficácia na lubrificação do olho pode ser comparada e medida com um teste de coeficiente de atrito.
Olhos secos podem ser causados por uma ampla gama de fatores, por exemplo, a tensão ocular do computador ou estar ao ar livre em condições climáticas extremas. Boas gotas lubrificantes para os olhos ajudam a manter e complementar a umidade na superfície externa dos olhos. Isto funciona para aliviar o desconforto, ardor ou irritação e vermelhidão associados aos olhos secos. Medindo o coeficiente de atrito (COF) de uma solução de colírio, sua eficiência lubrificante e como ela se compara a outras soluções podem ser determinadas.
Objetivo da medição
Neste estudo, o coeficiente de atrito (COF) de três soluções diferentes de gota de lubrificante foi medido usando o ajuste pino-a-disco no Nanovea T50 Tribometer.
Procedimento e procedimentos de teste
Um pino esférico de 6 mm de diâmetro feito de alumina foi aplicado a uma lâmina de vidro com cada solução de gota de olho atuando como o lubrificante entre as duas superfícies. Os parâmetros de teste utilizados para todos os experimentos estão resumidos na Tabela 1 abaixo.
Resultados e Discussão
Os valores máximo, mínimo e médio do coeficiente de atrito para as três diferentes soluções de gota ocular testadas estão tabulados na Tabela 2 abaixo. Os gráficos do COF v. Revoluções para cada solução de gota ocular estão representados nas Figuras 2-4. O COF durante cada teste permaneceu relativamente constante durante a maior parte da duração total do teste. A amostra A tinha a menor média de COF indicando que tinha as melhores propriedades de lubrificação.
Conclusão
Neste estudo, mostramos a capacidade do Nanovea T50 Tribometer em medir o coeficiente de atrito de soluções com três gotas oftálmicas. Com base nestes valores, mostramos que a amostra A tinha um coeficiente de atrito menor e, portanto, apresenta melhor lubrificação em comparação com as outras duas amostras.
Nanovea Tribômetros oferece testes de desgaste e fricção precisos e repetíveis usando módulos rotativos e lineares em conformidade com ISO e ASTM. Ele também fornece módulos opcionais de desgaste, lubrificação e tribocorrosão em alta temperatura, disponíveis em um sistema pré-integrado. Essa versatilidade permite aos usuários simular melhor o ambiente real de aplicação e melhorar a compreensão fundamental do mecanismo de desgaste e das características tribológicas de vários materiais.
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Automação multi-risco de amostras similares usando o PB1000 Mechanical Tester
Introdução :
Os revestimentos são amplamente utilizados em várias indústrias devido às suas propriedades funcionais. A dureza de um revestimento, resistência à erosão, baixo atrito e alta resistência ao desgaste são apenas algumas das muitas propriedades que tornam os revestimentos importantes. Um método comumente utilizado para quantificar estas propriedades é o teste de arranhões, o que permite uma medição repetida das propriedades adesivas e/ou coesivas de um revestimento. Comparando as cargas críticas nas quais ocorre a falha, as propriedades intrínsecas de um revestimento podem ser avaliadas.
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.
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Desgaste Rotativo ou Linear e COF? (Um estudo abrangente usando o Nanovea Tribometer)
Desgaste é o processo de remoção e deformação do material em uma superfície como resultado da ação mecânica da superfície oposta. É influenciado por uma variedade de fatores, incluindo deslizamento unidirecional, rolamento, velocidade, temperatura e muitos outros. O estudo do desgaste, tribologia, abrange muitas disciplinas, desde física e química até engenharia mecânica e ciência dos materiais. A natureza complexa do desgaste requer estudos isolados sobre mecanismos ou processos de desgaste específicos, como desgaste adesivo, desgaste abrasivo, fadiga superficial, desgaste por atrito e desgaste erosivo. No entanto, o “Desgaste Industrial” geralmente envolve múltiplos mecanismos de desgaste que ocorrem em sinergia.
Os testes de desgaste linear alternativo e rotativo (pino no disco) são duas configurações amplamente utilizadas em conformidade com ASTM para medir comportamentos de desgaste por deslizamento de materiais. Como o valor da taxa de desgaste de qualquer método de teste de desgaste é frequentemente usado para prever a classificação relativa das combinações de materiais, é extremamente importante confirmar a repetibilidade da taxa de desgaste medida usando diferentes configurações de teste. Isso permite que os usuários considerem cuidadosamente o valor da taxa de desgaste relatado na literatura, o que é fundamental para a compreensão das características tribológicas dos materiais.
Caracterização Nano Mecânica das Constantes de Mola
A capacidade de uma mola para armazenar energia mecânica tem um longo histórico de uso. Desde arcos para a caça até fechaduras para portas, a tecnologia da mola já existe há muitos séculos. Hoje em dia, dependemos de molas, seja de colchões, canetas ou suspensões automotivas, pois elas desempenham um papel vital em nossa vida diária. Com uma grande variedade de usos e designs, a capacidade de quantificar suas propriedades mecânicas é necessária.
Caracterização de alta velocidade de uma concha de ostra
Amostras grandes com geometrias complexas podem ser difíceis de trabalhar devido ao preparo da amostra, tamanho, ângulos vivos e curvatura. Neste estudo, uma concha de ostra será escaneada para demonstrar a capacidade do Sensor de Linha HS2000 da Nanovea de escanear uma amostra grande, biológica, com geometria complexa. Enquanto uma amostra biológica foi utilizada neste estudo, os mesmos conceitos podem ser aplicados a outras amostras.
Ferramenta de seleção de mapas mecânicos de visão ampla
Todos nós já ouvimos o termo, tempo é dinheiro. É por isso que muitas empresas buscam constantemente métodos de agilizar e melhorar vários processos, isso economiza tempo. Quando se trata de testes de indentação, velocidade, eficiência e precisão podem ser integrados em um processo de controle de qualidade ou P&D ao utilizar um de nossos Nanovea Mechanical Testers. Nesta nota de aplicação, mostraremos uma maneira fácil de economizar tempo com nossos equipamentos Nanovea Mechanical Tester e o software Broad View Map and Selection Tool.
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