Friction Testing | Coefficient of Friction Application Notes - NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing

Endüstriyel Kaplamalar Çizilme ve Aşınma Değerlendirmesi

nanovea — Cum, 27 Mayıs 2022 22:23:41 +0000

ENDÜSTRİYEL KAPLAMA

TRIBOMETRE KULLANARAK ÇIZIK VE AŞINMA DEĞERLENDIRMESI

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, PhD & ANDREA HERRMANN

GİRİŞ

Akrilik üretan boya, zemin boyası, oto boyası ve diğerleri gibi çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan hızlı kuruyan bir koruyucu kaplama türüdür. Zemin boyası olarak kullanıldığında, yürüyüş yolları, bordürler ve otoparklar gibi yoğun yaya ve lastik tekerlek trafiği olan alanlara hizmet edebilir.

KALİTE KONTROL İÇİN ÇİZİK VE AŞINMA TESTLERİNİN ÖNEMİ

Geleneksel olarak, ASTM D4060 standardına göre akrilik üretan zemin boyasının aşınma direncini değerlendirmek için Taber aşınma testleri gerçekleştirilmiştir. Ancak, standartta belirtildiği gibi, "Bazı malzemeler için, Taber Aşındırıcı kullanılarak yapılan aşınma testleri, test sırasında tekerleğin aşındırıcı özelliklerindeki değişiklikler nedeniyle değişkenliğe maruz kalabilir. "1 Bu, test sonuçlarının tekrarlanabilirliğinin zayıf olmasına ve farklı laboratuvarlardan bildirilen değerlerin karşılaştırılmasında zorluklara neden olabilir. Ayrıca, Taber aşınma testlerinde, aşınma direnci belirli sayıda aşınma döngüsünde ağırlık kaybı olarak hesaplanır. Bununla birlikte, akrilik üretan zemin boyalarının önerilen kuru film kalınlığı 37,5-50 μm2'dir.

Taber Abraser tarafından gerçekleştirilen agresif aşındırma işlemi akrilik üretan kaplamayı hızla aşındırabilir ve alt tabakada kütle kaybı yaratarak boya ağırlık kaybının hesaplanmasında önemli hatalara yol açabilir. Aşındırma testi sırasında boyaya aşındırıcı partiküllerin implantasyonu da hatalara katkıda bulunur. Bu nedenle, boyanın tekrarlanabilir aşınma değerlendirmesini sağlamak için iyi kontrol edilen ölçülebilir ve güvenilir bir ölçüm çok önemlidir. Buna ek olarak çizik testi kullanıcıların gerçek hayattaki uygulamalarda erken yapıştırıcı / tutkal arızalarını tespit etmelerini sağlar.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada NANOVEA'nın Tribometreler ve Mekanik Test Cihazları Endüstriyel kaplamaların değerlendirilmesi ve kalite kontrolü için idealdir.

Farklı son katlara sahip akrilik üretan zemin boyalarının aşınma süreci, NANOVEA Tribometre kullanılarak kontrollü ve izlenebilir bir şekilde simüle edilmiştir. Mikro çizik testi, boyada yapışkan veya yapışkan arızasına neden olmak için gereken yükü ölçmek için kullanılır.

NANOVEA T100

Kompakt Pnömatik Tribometre

NANOVEA PB1000

Geniş Platform Mekanik Test Cihazı

TEST PROSEDÜRÜ

Bu çalışma, dayanıklılığı arttırmak amacıyla katkı karışımlarında küçük bir değişiklikle aynı formüle sahip aynı astar (taban kat) ve farklı son katlara sahip ticari olarak temin edilebilen dört su bazlı akrilik zemin kaplamasını değerlendirmektedir. Bu dört kaplama A, B, C ve D Örnekleri olarak tanımlanmıştır.

AŞINMA TESTİ

NANOVEA Tribometre, örneğin sürtünme katsayısı, COF ve aşınma direnci gibi tribolojik davranışı değerlendirmek için uygulandı. Test edilen boyalara bir SS440 bilye ucu (6 mm çap, Sınıf 100) uygulandı. COF yerinde kaydedildi. Aşınma oranı K, K=V/(F×s)=A/(F×n) formülü kullanılarak değerlendirildi; burada V aşınmış hacim, F normal yük, s kayma mesafesi, A ise aşınma izinin kesit alanı ve n, devir sayısıdır. Yüzey pürüzlülüğü ve aşınma izi profilleri NANOVEA tarafından değerlendirildi Optik Profilometreve aşınma izi morfolojisi optik mikroskop kullanılarak incelenmiştir.

AŞINMA TESTI PARAMETRELERI

NORMAL KUVVET

20 N

HIZ

15 m/dak

TEST SÜRESI

100, 150, 300 ve 800 döngü

ÇİZİK TESTİ

Rockwell C elmas uç (200 μm yarıçap) ile donatılmış NANOVEA Mekanik Test Cihazı, Mikro Çizik Test Cihazı Modu kullanılarak boya numuneleri üzerinde aşamalı yük çizik testleri gerçekleştirmek için kullanılmıştır. İki nihai yük kullanılmıştır: Boyanın astardan ayrılmasını incelemek için 5 N nihai yük ve astarın metal alt tabakalardan ayrılmasını incelemek için 35 N nihai yük. Sonuçların tekrarlanabilirliğini sağlamak için her numune üzerinde aynı test koşullarında üç test tekrarlanmıştır.

Tüm çizik uzunluklarının panoramik görüntüleri otomatik olarak oluşturuldu ve kritik arıza konumları sistem yazılımı tarafından uygulanan yüklerle ilişkilendirildi. Bu yazılım özelliği, kullanıcıların çizik testlerinden hemen sonra mikroskop altında kritik yükü belirlemek zorunda kalmak yerine, çizik izleri üzerinde istedikleri zaman analiz yapmalarını kolaylaştırmaktadır.

ÇIZIK TESTI PARAMETRELERI

YÜK TİPİ	İlerici
İLK YÜK	0,01 mN
SON YÜK	5 N / 35 N
YÜKLEME ORANI	10 / 70 N/dak
ÇİZİK UZUNLUĞU	3 mm
ÇİZME HIZI, dx/dt	6,0 mm/dak
GIRINTI GEOMETRISI	120º koni
GİRDİ MALZEMESİ (uç)	Elmas
GIRINTI UCU YARIÇAPI	200 μm

AŞINMA TESTI SONUÇLARI

Aşınmanın gelişimini izlemek için her bir numune üzerinde farklı devir sayılarında (100, 150, 300 ve 800 devir) dört adet pin-on-disk aşınma testi gerçekleştirilmiştir. Aşınma testi yapılmadan önce yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için numunelerin yüzey morfolojisi NANOVEA 3D Temassız Profilleyici ile ölçülmüştür. Tüm numuneler, ŞEKİL 1'de gösterildiği gibi yaklaşık 1 μm'lik karşılaştırılabilir bir yüzey pürüzlülüğüne sahipti. COF, ŞEKİL 2'de gösterildiği gibi aşınma testleri sırasında in situ olarak kaydedilmiştir. ŞEKİL 4'te 100, 150, 300 ve 800 döngüden sonra aşınma izlerinin gelişimi ve ŞEKİL 3'te aşınma sürecinin farklı aşamalarında farklı numunelerin ortalama aşınma oranı özetlenmiştir.

Diğer üç numune için ~0,07 olan COF değeri ile karşılaştırıldığında, Numune A başlangıçta ~0,15 gibi çok daha yüksek bir COF sergilemekte, bu değer kademeli olarak artmakta ve 300 aşınma döngüsünden sonra ~0,3'te sabitlenmektedir. Bu kadar yüksek bir COF aşınma sürecini hızlandırır ve ŞEKİL 4'te gösterildiği gibi önemli miktarda boya döküntüsü oluşturur - Örnek A'nın son kat boyası ilk 100 devirde sökülmeye başlamıştır. ŞEKİL 3'te gösterildiği gibi, Örnek A ilk 300 devirde ~5 μm2/N ile en yüksek aşınma oranını sergilemekte, metal alt tabakanın daha iyi aşınma direnci nedeniyle bu oran ~3,5 μm2/N'ye hafifçe düşmektedir. Örnek C'nin üst kaplaması ŞEKİL 4'te gösterildiği gibi 150 aşınma döngüsünden sonra bozulmaya başlar ve bu durum ŞEKİL 2'deki COF artışıyla da gösterilir.

Karşılaştırıldığında, Örnek B ve Örnek D gelişmiş tribolojik özellikler göstermektedir. Örnek B tüm test boyunca düşük COF değerini korur - COF değeri ~0,05'ten ~0,1'e hafifçe yükselir. Böyle bir yağlama etkisi aşınma direncini önemli ölçüde artırır - son kat, 800 aşınma döngüsünden sonra alttaki astara hala üstün koruma sağlar. En düşük ortalama aşınma oranı 800 döngüde sadece ~0,77 μm2/N ile Örnek B için ölçülmüştür. Örnek D'nin üst kaplaması, ŞEKİL 2'de COF'nin ani artışıyla yansıtıldığı gibi 375 döngüden sonra delaminasyona başlar. Örnek D'nin ortalama aşınma oranı 800 döngüde ~1,1 μm2/N'dir.

Geleneksel Taber aşınma ölçümleriyle karşılaştırıldığında NANOVEA Tribometre, ticari zemin/otomotiv boyalarının tekrarlanabilir değerlendirmelerini ve kalite kontrolünü sağlayan iyi kontrollü ölçülebilir ve güvenilir aşınma değerlendirmeleri sağlar. Ayrıca, in situ COF ölçümlerinin kapasitesi, kullanıcıların bir aşınma sürecinin farklı aşamalarını COF'un evrimi ile ilişkilendirmesine olanak tanır; bu da çeşitli boya kaplamalarının aşınma mekanizması ve tribolojik özelliklerinin temel anlayışını geliştirmede kritik öneme sahiptir.

ŞEKİL 1: Boya örneklerinin 3D morfolojisi ve pürüzlülüğü.

ŞEKİL 2: Pin-on-disk testleri sırasında COF.

ŞEKİL 3: Farklı boyaların aşınma oranının evrimi.

ŞEKİL 4: Disk üzerinde pim testleri sırasında aşınma izlerinin evrimi.

ÇIZIK TESTI SONUÇLARI

ŞEKİL 5, Örnek A için çizik uzunluğunun bir fonksiyonu olarak normal kuvvet, sürtünme kuvveti ve gerçek derinlik grafiğini örnek olarak göstermektedir. Daha fazla bilgi sağlamak için isteğe bağlı bir akustik emisyon modülü takılabilir. Normal yük doğrusal olarak arttıkça, girinti ucu, gerçek derinliğin kademeli olarak artmasıyla yansıtıldığı gibi test edilen numuneye kademeli olarak batar. Sürtünme kuvveti ve gerçek derinlik eğrilerinin eğimlerindeki değişim, kaplama hatalarının oluşmaya başladığını gösteren sonuçlardan biri olarak kullanılabilir.

ŞEKİL 5: için çizik uzunluğunun bir fonksiyonu olarak normal kuvvet, sürtünme kuvveti ve gerçek derinlik Örnek A'nın maksimum 5 N yük ile çizik testi.

ŞEKİL 6 ve ŞEKİL 7 sırasıyla 5 N ve 35 N maksimum yük ile test edilen dört boya numunesinin tam çiziklerini göstermektedir. D numunesi astarı delamine etmek için 50 N'luk daha yüksek bir yük gerektirmiştir. 5 N nihai yükteki çizik testleri (ŞEKİL 6) üst boyanın kohezif/yapışkan hatasını değerlendirirken, 35 N'dakiler (ŞEKİL 7) astarın delaminasyonunu değerlendirmektedir. Mikrograflardaki oklar, üst kaplamanın veya astarın astardan veya alt tabakadan tamamen ayrılmaya başladığı noktayı göstermektedir. Kritik Yük, Lc olarak adlandırılan bu noktadaki yük, Tablo 1'de özetlendiği gibi boyanın kohezif veya yapışkan özelliklerini karşılaştırmak için kullanılır.

Boya Numunesi D'nin en iyi arayüzey yapışmasına sahip olduğu açıktır - boya delaminasyonunda 4,04 N ve astar delaminasyonunda 36,61 N ile en yüksek Lc değerlerini sergilemektedir. Örnek B ikinci en iyi çizilme direncini göstermektedir. Çizilme analizinden, boya formülünün optimizasyonunun mekanik davranışlar veya daha spesifik olarak akrilik zemin boyalarının çizilme direnci ve yapışma özelliği için kritik öneme sahip olduğunu gösteriyoruz.

Tablo 1: Kritik yüklerin özeti.

ŞEKİL 6: Maksimum 5 N yük ile tam çizik mikrografları.

ŞEKİL 7: Maksimum 35 N yük ile tam çizik mikrografları.

SONUÇ

Geleneksel Taber aşınma ölçümleriyle karşılaştırıldığında, NANOVEA Mekanik Test Cihazı ve Tribometre, ticari zemin ve otomotiv kaplamalarının değerlendirilmesi ve kalite kontrolü için üstün araçlardır. Çizilme modundaki NANOVEA Mekanik Test Cihazı, bir kaplama sistemindeki yapışma / kohezyon sorunlarını tespit edebilir. NANOVEA Tribometre, boyaların aşınma direnci ve sürtünme katsayısı üzerinde iyi kontrollü ölçülebilir ve tekrarlanabilir tribolojik analiz sağlar.

Bu çalışmada test edilen su bazlı akrilik zemin kaplamaları üzerinde yapılan kapsamlı tribolojik ve mekanik analizlere dayanarak, Örnek B'nin en düşük COF ve aşınma oranına ve ikinci en iyi çizilme direncine sahip olduğunu, Örnek D'nin ise en iyi çizilme direncini ve ikinci en iyi aşınma direncini sergilediğini gösteriyoruz. Bu değerlendirme, farklı uygulama ortamlarındaki ihtiyaçları hedefleyen en iyi adayı değerlendirmemize ve seçmemize olanak sağlamaktadır.

NANOVEA Mekanik Test Cihazının Nano ve Mikro modüllerinin tümü ISO ve ASTM uyumlu girinti, çizik ve aşınma test cihazı modlarını içerir ve tek bir modülde boya değerlendirmesi için mevcut olan en geniş test yelpazesini sağlar. NANOVEA Tribometre, ISO ve ASTM uyumlu rotatif ve lineer modları kullanarak hassas ve tekrarlanabilir aşınma ve sürtünme testleri sunar ve isteğe bağlı yüksek sıcaklık aşınması, yağlama ve tribo-korozyon modülleri önceden entegre edilmiş tek bir sistemde mevcuttur. NANOVEA'nın eşsiz ürün yelpazesi, sertlik, Young modülü, kırılma tokluğu, yapışma, aşınma direnci ve diğerleri dahil olmak üzere ince veya kalın, yumuşak veya sert kaplamaların, filmlerin ve alt tabakaların tüm mekanik/tribolojik özelliklerini belirlemek için ideal bir çözümdür. Pürüzlülük gibi diğer yüzey ölçümlerine ek olarak çiziklerin ve aşınma izlerinin yüksek çözünürlüklü 3D görüntülemesi için isteğe bağlı NANOVEA Temassız Optik Profilleyiciler mevcuttur.

ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM

The post Industrial Coatings Scratch and Wear Evaluation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Titanyum Nitrür Kaplama Çizilme Testi

nanovea — Sal, 05 Nisan 2022 20:35:46 +0000

TITANYUM NITRÜR KAPLAMA ÇIZIK TESTI

KALİTE KONTROL DENETİMİ

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, PhD

GİRİŞ

Yüksek sertlik, mükemmel aşınma direnci, korozyon direnci ve inertlik kombinasyonu, titanyum nitrürü (TiN) çeşitli endüstrilerdeki metal bileşenler için ideal bir koruyucu kaplama haline getirir. Örneğin, bir TiN kaplamanın kenar tutma ve korozyon direnci, iş verimliliğini önemli ölçüde artırabilir ve tıraş bıçakları, metal kesiciler, enjeksiyon kalıpları ve testereler gibi makine takımlarının hizmet ömrünü uzatabilir. Yüksek sertliği, inertliği ve toksik olmaması, TiN'i implantlar ve cerrahi aletler dahil olmak üzere tıbbi cihazlardaki uygulamalar için mükemmel bir aday haline getirmektedir.

TiN KAPLAMA ÇİZİK TESTİNİN ÖNEMİ

Koruyucu PVD/CVD kaplamalardaki artık gerilme, kaplanan bileşenin performansında ve mekanik bütünlüğünde kritik bir rol oynar. Artık gerilme, büyüme gerilimi, termal gradyanlar, geometrik kısıtlamalar ve servis gerilimi¹ dahil olmak üzere birkaç ana kaynaktan kaynaklanır. Yüksek sıcaklıklarda kaplama biriktirme sırasında kaplama ve alt tabaka arasında oluşan termal genleşme uyumsuzluğu yüksek termal artık gerilime yol açar. Ayrıca, TiN kaplamalı takımlar genellikle matkap uçları ve rulmanlar gibi çok yüksek konsantre gerilimler altında kullanılır. Koruyucu fonksiyonel kaplamaların kohezif ve yapışma mukavemetini nicel olarak incelemek için güvenilir bir kalite kontrol süreci geliştirmek kritik öneme sahiptir.

[1] V. Teixeira, Vakum 64 (2002) 393-399.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada NANOVEA'nın Mekanik Test Cihazları Çizilme Modundaki ölçümler, koruyucu TiN kaplamaların yapışma/yapışma mukavemetini kontrollü ve niceliksel bir şekilde değerlendirmek için idealdir.

NANOVEA

PB1000

TEST KOŞULLARI

Kaplama işlemini gerçekleştirmek için NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı kullanıldı çizik testleri Aşağıda özetlendiği gibi aynı test parametrelerini kullanarak üç TiN kaplama üzerinde:

YÜKLEME MODU: Aşamalı Doğrusal

İLK YÜK

0.02 N

SON YÜK

10 N

YÜKLEME ORANI

20 N/dak

ÇİZİK UZUNLUĞU

5 mm

GİRDİ TÜRÜ

Sphero-Conical

Elmas, 20 μm yarıçap

SONUÇLAR & TARTIŞMA

ŞEKİL 1, test sırasında penetrasyon derinliği, sürtünme katsayısı (COF) ve akustik emisyonun kaydedilen gelişimini göstermektedir. TiN numuneler üzerindeki tam mikro çizik izleri ŞEKİL 2'de gösterilmektedir. Farklı kritik yüklerdeki arıza davranışları ŞEKİL 3'te gösterilmiştir; burada kritik yük Lc1 çizik izinde ilk kohezif çatlak belirtisinin meydana geldiği yük olarak tanımlanır, Lc2 tekrarlanan parçalanma arızalarının meydana geldiği yüktür ve Lc3 kaplamanın alt tabakadan tamamen çıkarıldığı yüktür. TiN kaplamalar için kritik yük (Lc) değerleri ŞEKİL 4'te özetlenmiştir.

Penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyonun gelişimi, bu çalışmada kritik yüklerle temsil edilen farklı aşamalardaki kaplama arızasının mekanizması hakkında fikir vermektedir. Örnek A ve Örnek B'nin çizik testi sırasında karşılaştırılabilir davranış sergilediği gözlemlenebilir. Kalem, numuneye kademeli olarak ~0,06 mm derinliğe kadar nüfuz eder ve kaplama çizik testinin başlangıcında normal yük doğrusal olarak arttıkça COF kademeli olarak ~0,3'e yükselir. 3,3 N'luk Lc1 değerine ulaşıldığında, ilk ufalanma hatası belirtisi ortaya çıkar. Bu aynı zamanda penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyon grafiğindeki ilk büyük sivri uçlara da yansımaktadır. Yük ~3,8 N'luk Lc2'ye kadar artmaya devam ettikçe penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyonda daha fazla dalgalanma meydana gelir. Çizik izinin her iki tarafında da sürekli parçalanma hatası gözlemleyebiliriz. Lc3'te kaplama, kalem tarafından uygulanan yüksek basınç altında metal alt tabakadan tamamen ayrılır ve alt tabakayı açıkta ve korumasız bırakır.

Karşılaştırıldığında, Örnek C kaplama çizik testlerinin farklı aşamalarında daha düşük kritik yükler sergilemektedir ve bu durum kaplama çizik testi sırasında penetrasyon derinliği, sürtünme katsayısı (COF) ve akustik emisyonun gelişimine de yansımaktadır. Örnek C, Örnek A ve Örnek B'ye kıyasla üst TiN kaplama ile metal alt tabaka arasındaki arayüzde daha düşük sertliğe ve daha yüksek gerilime sahip bir yapışma ara katmanına sahiptir.

Bu çalışma, uygun alt tabaka desteğinin ve kaplama mimarisinin kaplama sisteminin kalitesi açısından önemini ortaya koymaktadır. Daha güçlü bir ara katman, yüksek harici yük ve konsantrasyon gerilimi altında deformasyona daha iyi direnebilir ve böylece kaplama/alt tabaka sisteminin kohezif ve yapışma mukavemetini artırabilir.

ŞEKİL 1: TiN örneklerinin penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyonunun evrimi.

ŞEKİL 2: Testlerden sonra TiN kaplamaların tam çizik izi.

ŞEKİL 3: Farklı kritik yükler altında TiN kaplama arızaları, Lc.

ŞEKİL 4: TiN kaplamalar için kritik yük (Lc) değerlerinin özeti.

SONUÇ

Bu çalışmada, NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazının TiN kaplamalı numuneler üzerinde kontrollü ve yakından izlenen bir şekilde güvenilir ve doğru çizik testleri gerçekleştirdiğini gösterdik. Çizik ölçümleri, kullanıcıların tipik kohezif ve yapışkan kaplama arızalarının meydana geldiği kritik yükü hızlı bir şekilde belirlemelerine olanak tanır. Cihazlarımız, bir kaplamanın içsel kalitesini ve bir kaplama/alt tabaka sisteminin arayüzey bütünlüğünü nicel olarak inceleyebilen ve karşılaştırabilen üstün kalite kontrol araçlarıdır. Uygun bir ara katmana sahip bir kaplama, yüksek harici yük ve konsantrasyon gerilimi altında büyük deformasyona direnebilir ve bir kaplama/alt tabaka sisteminin kohezif ve yapışkan mukavemetini artırabilir.

NANOVEA Mekanik Test Cihazının Nano ve Mikro modüllerinin tümü ISO ve ASTM uyumlu girinti, çizik ve aşınma test cihazı modlarını içerir ve tek bir sistemde mevcut olan en geniş ve en kullanıcı dostu test yelpazesini sağlar. NANOVEA'nın eşsiz ürün yelpazesi, sertlik, Young modülü, kırılma tokluğu, yapışma, aşınma direnci ve diğerleri dahil olmak üzere ince veya kalın, yumuşak veya sert kaplamaların, filmlerin ve alt tabakaların tüm mekanik özelliklerini belirlemek için ideal bir çözümdür.

Benzer bir uygulamanız var mı?

The post Titanium Nitride Coating Scratch Test appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Aşırı Düşük Hızlarda Sürtünme Değerlendirmesi

nanovea — 19 Ocak 2020 Paz 18:16:06 +0000

Düşük Hızlarda Sürtünme Değerlendirmesinin Önemi

Sürtünme, birbirlerine karşı kayan katı yüzeylerin göreceli hareketine direnen kuvvettir. Bu iki temas yüzeyinin göreceli hareketi gerçekleştiğinde, arayüzdeki sürtünme kinetik enerjiyi ısıya dönüştürür. Böyle bir süreç aynı zamanda malzemenin aşınmasına ve dolayısıyla kullanımdaki parçaların performansının düşmesine yol açabilir.
Büyük esneme oranı, yüksek esneklik, mükemmel su geçirmezlik özellikleri ve aşınma direnci ile kauçuk, otomobil lastikleri, cam silecek lastikleri, ayakkabı tabanları ve diğerleri gibi sürtünmenin önemli bir rol oynadığı çeşitli uygulamalarda ve ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu uygulamaların niteliğine ve gereksinimine bağlı olarak, farklı malzemelere karşı yüksek veya düşük sürtünme istenir. Sonuç olarak, kauçuğun çeşitli yüzeylere karşı sürtünmesinin kontrollü ve güvenilir bir şekilde ölçülmesi kritik hale gelir.

Ölçüm Hedefi

Kauçuğun farklı malzemelere karşı sürtünme katsayısı (COF), Nanovea kullanılarak kontrollü ve izlenen bir şekilde ölçülür. Tribometre. Bu çalışmada, Nanovea Tribometrenin farklı malzemelerin COF'sini son derece düşük hızlarda ölçme kapasitesini sergilemek istiyoruz.

Sonuçlar ve Tartışma

Kauçuk bilyelerin (6 mm çap, RubberMill) üç malzeme (Paslanmaz çelik SS 316, Cu 110 ve isteğe bağlı Akrilik) üzerindeki sürtünme katsayısı (COF) Nanovea Tribometre ile değerlendirilmiştir. Test edilen metal numuneler ölçümden önce ayna benzeri bir yüzey finişine kadar mekanik olarak parlatılmıştır. Uygulanan normal yük altında kauçuk bilyenin hafif deformasyonu, bir alan teması oluşturmuş ve bu da asperitelerin veya numune yüzey kaplamasının homojen olmamasının COF ölçümlerine etkisini azaltmaya yardımcı olmuştur. Test parametreleri Tablo 1'de özetlenmiştir.

Dört farklı hızda farklı malzemelere karşı bir lastik topun COF'si Şekil 2'de gösterilmiştir. 2'de gösterilmiş ve yazılım tarafından otomatik olarak hesaplanan ortalama COF'ler Şekil 3'te özetlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Dönme hızı 0,01 rpm gibi çok düşük bir değerden 5 rpm'ye yükseldikçe metal numunelerin (SS 316 ve Cu 110) COF'larının önemli ölçüde artması ilginçtir - kauçuk/SS 316 çiftinin COF değeri 0,29'dan 0,8'e ve kauçuk/Cu 110 çifti için 0,65'ten 1,1'e yükselmektedir. Bu bulgu, çeşitli laboratuvarlardan bildirilen sonuçlarla uyumludur. Grosch tarafından önerildiği gibi⁴ Kauçuğun sürtünmesi temel olarak iki mekanizma tarafından belirlenir: (1) kauçuk ve diğer malzeme arasındaki yapışma ve (2) yüzey asperitelerinin neden olduğu kauçuğun deformasyonundan kaynaklanan enerji kayıpları. Schallamach⁵ Yumuşak kauçuk küreler ve sert bir yüzey arasındaki arayüz boyunca kauçuğun karşı malzemeden ayrılma dalgalarını gözlemlemiştir. Kauçuğun alt tabaka yüzeyinden sıyrılma kuvveti ve ayrılma dalgalarının hızı, test sırasında farklı hızlardaki farklı sürtünmeyi açıklayabilir.

Buna karşılık, kauçuk/akrilik malzeme çifti farklı dönme hızlarında yüksek COF sergilemektedir. Dönme hızı 0.01 rpm'den 5 rpm'ye yükseldikçe COF değeri ~ 1.02'den ~ 1.09'a hafifçe artmaktadır. Bu kadar yüksek COF muhtemelen testler sırasında oluşan temas yüzeyindeki daha güçlü yerel kimyasal bağa bağlanmaktadır.

Sonuç

Bu çalışmada, son derece düşük hızlarda, kauçuğun kendine özgü bir sürtünme davranışı sergilediğini gösteriyoruz - sert bir yüzeye karşı sürtünmesi, göreceli hareketin artan hızıyla artar. Kauçuk, farklı malzemeler üzerinde kayarken farklı sürtünme gösterir. Nanovea Tribometer, malzemelerin sürtünme özelliklerini farklı hızlarda kontrollü ve izlenebilir bir şekilde değerlendirebilir ve kullanıcıların malzemelerin sürtünme mekanizmasına ilişkin temel anlayışı geliştirmelerine ve hedeflenen tribolojik mühendislik uygulamaları için en iyi malzeme çiftini seçmelerine olanak tanır.

Nanovea Tribometer, ISO ve ASTM uyumlu rotatif ve lineer modları kullanarak hassas ve tekrarlanabilir aşınma ve sürtünme testleri sunar ve isteğe bağlı yüksek sıcaklıkta aşınma, yağlama ve tribo-korozyon modülleri önceden entegre edilmiş tek bir sistemde mevcuttur. Dönme aşamasını 0,01 rpm'ye kadar son derece düşük hızlarda kontrol edebilir ve sürtünmenin gelişimini yerinde izleyebilir. Nanovea'nın eşsiz ürün yelpazesi, ince veya kalın, yumuşak veya sert kaplamaların, filmlerin ve alt tabakaların tüm tribolojik özelliklerini belirlemek için ideal bir çözümdür.

ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM

The post Friction Evaluation at Extreme Low Speeds appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Silisyum Karbür Gofret Kaplamalarının Mekanik Özellikleri

nanovea — Per, 29 Mart 2018 13:50:56 +0000

Silisyum karbür yonga plakası kaplamalarının mekanik özelliklerinin anlaşılması kritik öneme sahiptir. Mikroelektronik cihazların üretim süreci 300'den fazla farklı işlem adımına sahip olabilir ve altı ila sekiz hafta arasında sürebilir. Bu süreç boyunca, herhangi bir adımda meydana gelebilecek bir arıza zaman ve para kaybına neden olacağından, yonga plakası alt tabakasının aşırı üretim koşullarına dayanabilmesi gerekir. Test edilmesi sertlikgofretin yapışma/çizilme direnci ve COF/aşınma oranı, bir arızanın meydana gelmeyeceğinden emin olmak için üretim ve uygulama süreci sırasında uygulanan koşullara dayanmak amacıyla belirli gereksinimleri karşılamalıdır.

Silisyum Karbür Gofret Kaplamalarının Mekanik Özellikleri

The post Mechanical Properties of Silicon Carbide Wafer Coatings appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Kendi Kendini Temizleyen Cam Kaplama Sürtünme Ölçümü

nanovea — 28 Mart 2017 Salı 20:44:24 +0000

Kendi kendini temizleyen cam kaplama, hem suyu hem de yağları iten düşük bir yüzey enerjisine sahiptir. Böyle bir kaplama, kir, kir ve lekelenmeye karşı koruyan, kolay temizlenen ve yapışmayan bir cam yüzey oluşturur. Kolay temizlenen kaplama, cam temizliğinde su ve enerji kullanımını önemli ölçüde azaltır. Sert ve zehirli kimyasal deterjanlar gerektirmez, bu da onu aynalar, duş camları, pencereler ve ön camlar gibi çok çeşitli konut ve ticari uygulamalar için çevre dostu bir seçim haline getirir.

Kendi Kendini Temizleyen Cam Kaplama Sürtünme Ölçümü

The post Self Cleaning Glass Coating Friction Measurement appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Tribometre Kullanarak Çizik Sertliği Ölçümü

nanovea — Cmt, 08 Kasım 2014 02:37:40 +0000

Bu çalışmada, Nanovea Tribometre farklı metallerin çizilme sertliğini ölçmek için kullanılır. Bu
çizilme sertliği ölçümünü yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlikle gerçekleştirme kapasitesi
Nanovea Tribometer, tribolojik ve mekanik değerlendirmeler için daha eksiksiz bir sistem.

Tribometre Kullanarak Çizik Sertliği Ölçümü

The post Scratch Hardness Measurement Using Tribometer appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Hanks Çözümünde Endokardiyal Lead'lerin Biyo-Tribolojisi

nanovea — Pzt, 07 Nisan 2014 13:32:21 +0000

Bu çalışmada, Nanovea'yı kullanarak Hanks Çözümünde farklı malzemelerden yapılmış endokardiyal pacing elektrotlarının nano sürtünme ve aşınma davranışlarını simüle ettik ve karşılaştırdık. Mekanik ve Tribometresırasıyla.

Hanks Solüsyonunda Endokardiyal Kurşunların Nano-Mikro Biyo-Tribolojisi

The post Bio-Tribology of Endocardial Leads in Hanks’ Solution appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.