TR 
EN 
ES 
DE 
FR 
IT 
ZH 
JA 
PT 
KO 
PL 
AR Kategori Profilometri Testi
İlaç Tabletleri Yüzey Pürüzlülüğü Kontrolü
Farmasötik Tabletler
Pürüzlülüğün 3 boyutlu profilometreler kullanılarak incelenmesi
Yazar:
Jocelyn Esparza
Giriş
Farmasötik tabletler günümüzde kullanılan en popüler ilaç dozajıdır. Her bir tablet, aktif maddeler (farmakolojik etki yaratan kimyasallar) ve inaktif maddelerin (parçalayıcı, bağlayıcı, kayganlaştırıcı, seyreltici - genellikle toz şeklinde) bir kombinasyonundan oluşur. Aktif ve inaktif maddeler daha sonra sıkıştırılır veya kalıplanarak katı hale getirilir. Daha sonra, üretici spesifikasyonlarına bağlı olarak, tabletler ya kaplanır ya da kaplanmaz.
Etkili olabilmeleri için tablet kaplamalarının tabletler üzerindeki kabartmalı logoların veya karakterlerin ince hatlarını takip etmesi, tabletin taşınmasına dayanacak kadar stabil ve sağlam olması ve kaplama işlemi sırasında tabletlerin birbirine yapışmasına neden olmaması gerekir. Mevcut tabletler tipik olarak pigmentler ve plastikleştiriciler gibi maddeler içeren polisakkarit ve polimer bazlı bir kaplamaya sahiptir. En yaygın iki tablet kaplama türü film kaplama ve şeker kaplamadır. Şeker kaplamalarla karşılaştırıldığında, film kaplamalar daha az hacimli, daha dayanıklıdır ve hazırlanması ve uygulanması daha az zaman alır. Ancak film kaplamaların tablet görünümünü gizlemesi daha zordur.
Tablet kaplamaları nemden koruma, bileşenlerin tadını maskeleme ve tabletlerin yutulmasını kolaylaştırma açısından çok önemlidir. Daha da önemlisi, tablet kaplaması ilacın salındığı yeri ve hızı kontrol eder.
ÖLÇÜM HEDEFI
Bu uygulamada, aşağıdakileri kullanıyoruz NANOVEA Optik Profilleyici ve gelişmiş Mountains yazılımı ile çeşitli marka preslenmiş hapların (1 kaplamalı ve 2 kaplamasız) yüzey pürüzlülüklerini karşılaştırmak için topografilerini ölçmek ve ölçmek.
Advil'in (kaplamalı) sahip olduğu koruyucu kaplama nedeniyle en düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip olacağı varsayılmaktadır.
NANOVEA
HS2000
Test Koşulları
Üç parti marka farmasötik preslenmiş tablet Nanovea HS2000 ile tarandı
ISO 25178'e göre çeşitli yüzey pürüzlülüğü parametrelerini ölçmek için Yüksek Hızlı Çizgi Sensörü kullanarak.
Tarama Alanı
2 x 2 mm
Yanal Tarama Çözünürlüğü
5 x 5 μm
Tarama Süresi
4 saniye
Örnekler
Sonuçlar ve Tartışma
Tabletler tarandıktan sonra, her bir tabletin yüzey ortalamasını, kök-ortalama-kare değerini ve maksimum yüksekliğini hesaplamak için gelişmiş Mountains analiz yazılımı ile bir yüzey pürüzlülüğü çalışması yapılmıştır.
Hesaplanan değerler, Advil'in bileşenlerini kaplayan koruyucu kaplama nedeniyle daha düşük bir yüzey pürüzlülüğüne sahip olduğu varsayımını desteklemektedir. Tylenol, ölçülen üç tablet arasında en yüksek yüzey pürüzlülüğüne sahip olduğunu göstermektedir.
Her bir tabletin yüzey topografyasının ölçülen yükseklik dağılımlarını gösteren 2D ve 3D yükseklik haritası üretilmiştir. Her marka için yükseklik haritalarını temsil etmek üzere beş tabletten biri seçilmiştir. Bu yükseklik haritaları, çukurlar veya tepeler gibi dış yüzey özelliklerinin görsel olarak tespit edilmesi için harika bir araçtır.
Sonuç
Bu çalışmada, üç marka preslenmiş farmasötik hapın yüzey pürüzlülüğü analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır: Advil, Tylenol ve Excedrin. Advil'in en düşük ortalama yüzey pürüzlülüğüne sahip olduğu kanıtlanmıştır. Bu durum, ilacı kaplayan turuncu kaplamanın varlığına bağlanabilir. Buna karşılık, hem Excedrin hem de Tylenol kaplamadan yoksundur, ancak yüzey pürüzlülükleri yine de birbirlerinden farklıdır. Tylenol, incelenen tüm tabletler arasında en yüksek ortalama yüzey pürüzlülüğüne sahip olduğunu kanıtlamıştır.
Kullanarak NANOVEA Yüksek Hızlı Çizgi Sensörlü HS2000 ile 5 tableti 1 dakikadan daha kısa bir sürede ölçebildik. Bu, bugün bir üretimde yüzlerce hapın kalite kontrol testi için yararlı olabilir.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Dental Aletler: Boyutsal ve Yüzey Pürüzlülüğü Analizi
GİRİŞ
Hassas boyutlara ve optimum yüzey pürüzlülüğüne sahip olmak, diş vidalarının işlevselliği açısından hayati öneme sahiptir. Çoğu diş vidası boyutu, yarıçaplar, açılar, mesafeler ve adım yükseklikleri gibi yüksek hassasiyet gerektirir. Kayma sürtünmesini en aza indirmek amacıyla insan vücudunun içine yerleştirilen herhangi bir tıbbi alet veya parça için yerel yüzey pürüzlülüğünü anlamak da son derece önemlidir.
BOYUTLU ÇALIŞMA İÇİN TEMASSIZ PROFİLOMETRİ
Nanovea 3D Temassız Profil Oluşturucular Herhangi bir malzeme yüzeyini ölçmek için kromatik ışık tabanlı bir teknoloji kullanın: şeffaf, opak, aynasal, dağınık, cilalı veya pürüzlü. Temaslı prob tekniğinden farklı olarak temassız teknik, dar alanların içinde ölçüm yapabilir ve ucun daha yumuşak bir plastik malzemeye baskı yapmasının neden olduğu deformasyon nedeniyle herhangi bir yapısal hata eklemez. Kromatik ışık tabanlı teknoloji aynı zamanda odak değişimi teknolojisine kıyasla üstün yanal ve yükseklik doğruluğu sunar. Nanovea Profiler'lar geniş yüzeyleri dikiş yapmadan doğrudan tarayabilir ve bir parçanın uzunluğunun profilini birkaç saniye içinde çıkarabilir. Profilcinin, sonuçları manipüle eden herhangi bir karmaşık algoritma olmadan yüzeyleri ölçebilme yeteneği sayesinde, nano makro aralıktaki yüzey özellikleri ve yüksek yüzey açıları ölçülebilir.
ÖLÇÜM HEDEFI
Bu uygulamada, Nanovea ST400 Optik Profilleyici, tek bir ölçümde diş vidasının düz ve dişli özelliklerini ölçmek için kullanıldı. Düz alandan yüzey pürüzlülüğü hesaplandı ve dişli unsurların çeşitli boyutları belirlendi.
Analiz edilen diş vidası örneği NANOVEA Optik Profilleyici.
Diş vidası örneği analiz edildi.
SONUÇLAR
3D Yüzey
Diş vidasının 3B Görünümü ve Sahte Renk Görünümü, diş açmanın her iki taraftan başladığı düz bir alanı gösterir. Kullanıcılara vidanın morfolojisini farklı açılardan doğrudan gözlemlemeleri için basit bir araç sağlar. Düz alan, yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için tam taramadan çıkarıldı.
2D Yüzey Analizi
Vidanın kesit görünümünü göstermek için yüzeyden çizgi profilleri de çıkarılabilir. Vidanın belirli bir yerindeki hassas boyutları ölçmek için Kontur Analizi ve adım yüksekliği çalışmaları kullanıldı.
SONUÇ
Bu uygulamada, Nanovea 3D Temassız Profil Oluşturucunun yerel yüzey pürüzlülüğünü hassas bir şekilde hesaplama ve tek bir taramada büyük boyutlu özellikleri ölçme yeteneğini sergiledik.
Veriler 0,9637 μm'lik yerel yüzey pürüzlülüğünü göstermektedir. Vidanın dişler arasındaki yarıçapı 1,729 mm, dişlerin ortalama yüksekliği ise 0,413 mm olarak bulunmuştur. Dişler arasındaki ortalama açı 61,3° olarak belirlendi.
Burada gösterilen veriler, analiz yazılımında mevcut olan hesaplamaların yalnızca bir kısmını temsil etmektedir.
Tarafından hazırlanmıştır
Duanjie Li, PhD., Jonathan Thomas ve Pierre Leroux
Hat İçi Pürüzlülük Denetimi
In-Line Profilleyicilerle Anında Hata Tespiti
Daha fazla bilgi edinin
Daha fazla bilgi edinin
HAT İÇİ PÜRÜZLÜLÜK DENETİMİ İÇİN TEMASSIZ PROFİLLEYİCİNİN ÖNEMİ
Yüzey kusurları malzeme işleme ve ürün imalatından kaynaklanır. Hat içi yüzey kalite kontrolü, son ürünlerin en sıkı kalite kontrolünü sağlar. Nanovea 3D Temassız Profilometreler Bir numunenin pürüzlülüğünü temassız olarak belirlemek için benzersiz bir yeteneğe sahip kromatik eş odaklı teknolojiyi kullanır. Ürünün farklı alanlarının pürüzlülüğünü ve dokusunu aynı anda izlemek için birden fazla profil oluşturucu sensör kurulabilir. Analiz yazılımı tarafından gerçek zamanlı olarak hesaplanan pürüzlülük eşiği, hızlı ve güvenilir bir başarılı/başarısız aracı olarak hizmet eder.
ÖLÇÜM HEDEFI
Bu çalışmada, akrilik ve zımpara kağıdı numunelerinin yüzey pürüzlülüğünü incelemek için bir nokta sensörü ile donatılmış Nanovea pürüzlülük inceleme konveyör sistemi kullanılmıştır. Nanovea temassız profilometrenin bir üretim hattında gerçek zamanlı olarak hızlı ve güvenilir hat içi pürüzlülük denetimi sağlama kapasitesini sergiliyoruz.
SONUÇLAR VE TARTIŞMA
Konveyör profilometre sistemi Tetikleme Modu ve Sürekli Mod olmak üzere iki modda çalışabilir. Şekil 2'de gösterildiği gibi, numunelerin yüzey pürüzlülüğü Tetikleme Modu altında optik profilleyici başlıklarının altından geçerken ölçülür. Buna karşılık, Sürekli Mod, metal levha ve kumaş gibi sürekli numune üzerindeki yüzey pürüzlülüğünün kesintisiz olarak ölçülmesini sağlar. Farklı numune alanlarının pürüzlülüğünü izlemek ve kaydetmek için birden fazla optik profilleyici sensörü takılabilir.
Gerçek zamanlı pürüzlülük denetimi ölçümü sırasında, Şekil 4 ve Şekil 5'te gösterildiği gibi yazılım pencerelerinde başarılı ve başarısız uyarıları görüntülenir. Pürüzlülük değeri verilen eşikler dahilinde olduğunda, ölçülen pürüzlülük yeşil renkte vurgulanır. Bununla birlikte, ölçülen yüzey pürüzlülüğü ayarlanan eşik değerlerinin aralığının dışında olduğunda vurgu kırmızıya döner. Bu, kullanıcıya bir ürünün yüzey kalitesinin belirlenmesi için bir araç sağlar.
Aşağıdaki bölümlerde, Denetim sisteminin Tetikleme ve Sürekli Modlarını göstermek için Akrilik ve Zımpara Kağıdı gibi iki tür numune kullanılmaktadır.
Tetikleme Modu: Akrilik Numunenin yüzey incelemesi
Bir dizi Akrilik numune taşıyıcı bant üzerinde hizalanır ve Şekil 1'de gösterildiği gibi optik profilleyici kafasının altında hareket eder. Şekil 6'daki yanlış renk görünümü yüzey yüksekliğinin değişimini göstermektedir. Ayna benzeri bitmiş Akrilik numunelerin bazıları, Şekil 6b'de gösterildiği gibi pürüzlü bir yüzey dokusu oluşturmak için zımparalanmıştır.
Akrilik numuneler optik profilleyici başlığı altında sabit bir hızda hareket ederken, yüzey profili Şekil 7 ve Şekil 8'de gösterildiği gibi ölçülür. Ölçülen profilin pürüzlülük değeri aynı anda hesaplanır ve eşik değerlerle karşılaştırılır. Pürüzlülük değeri ayarlanan eşik değerin üzerinde olduğunda kırmızı arıza uyarısı başlatılır ve kullanıcıların üretim hattındaki kusurlu ürünü hemen tespit etmesine ve bulmasına olanak tanır.
Sürekli Mod: Zımpara kağıdı numunesinin Yüzey Kontrolü
Şekil 9'da gösterildiği gibi zımpara kağıdı numunesi yüzeyinin Yüzey Yükseklik Haritası, Pürüzlülük Dağılım Haritası ve Geçti / Kaldı Pürüzlülük Eşik Haritası. Zımpara kağıdı numunesi, yüzey yüksekliği haritasında gösterildiği gibi kullanılan kısımda birkaç yüksek tepeye sahiptir. Şekil 9C'nin paletindeki farklı renkler yerel yüzeyin pürüzlülük değerini temsil etmektedir. Pürüzlülük Haritası, zımpara kağıdı örneğinin sağlam alanında homojen bir pürüzlülük sergilerken, kullanılan alan koyu mavi renkle vurgulanarak bu bölgedeki pürüzlülük değerinin azaldığını gösterir. Şekil 9D'de gösterildiği gibi bu tür bölgelerin yerini belirlemek için bir Geçti/Kaldı pürüzlülük eşiği ayarlanabilir.
Zımpara kağıdı sürekli olarak in-line profilleyici sensörünün altından geçerken, gerçek zamanlı yerel pürüzlülük değeri hesaplanır ve Şekil 10'da gösterildiği gibi kaydedilir. Başarılı/başarısız uyarıları, ayarlanan pürüzlülük eşik değerlerine göre yazılım ekranında görüntülenir ve kalite kontrol için hızlı ve güvenilir bir araç olarak hizmet eder. Üretim hattındaki ürün yüzey kalitesi, kusurlu alanları zamanında keşfetmek için yerinde denetlenir.
SONUÇ
Bu uygulamada, optik temassız profilleyici sensör ile donatılmış Nanovea Konveyör Profilometresinin etkili ve verimli bir şekilde güvenilir bir hat içi kalite kontrol aracı olarak çalıştığını gösterdik.
Denetim sistemi, ürünlerin yüzey kalitesini yerinde izlemek için üretim hattına kurulabilir. Pürüzlülük eşiği, ürünlerin yüzey kalitesini belirlemek için güvenilir bir kriter olarak çalışır ve kullanıcıların kusurlu ürünleri zamanında fark etmelerini sağlar. Tetikleme Modu ve Sürekli Mod olmak üzere iki denetim modu, farklı ürün türleri üzerindeki denetim gereksinimlerini karşılamak için sağlanmıştır.
Burada gösterilen veriler, analiz yazılımında bulunan hesaplamaların yalnızca bir kısmını temsil etmektedir. Nanovea Profilometreler, Yarı İletken, Mikroelektronik, Solar, Fiber, Optik, Otomotiv, Havacılık ve Uzay, Metalurji, İşleme, Kaplama, İlaç, Biyomedikal, Çevre ve diğer birçok alanda neredeyse her yüzeyi ölçer.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Halka Üzerinde Blok Aşınma Testi
HALKA ÜZERİNDE BLOK AŞINMASI DEĞERLENDİRMESİNİN ÖNEMİ
Kayma aşınması, iki malzemenin yük altında temas alanında birbirlerine karşı kayması sonucu oluşan aşamalı malzeme kaybıdır. Otomotiv, havacılık, petrol ve gaz ve diğerleri de dahil olmak üzere makine ve motorların çalıştığı çok çeşitli endüstrilerde kaçınılmaz olarak meydana gelir. Bu tür bir kayma hareketi yüzeyde ciddi mekanik aşınmaya ve malzeme transferine neden olur, bu da üretim verimliliğinin, makine performansının düşmesine ve hatta makinenin hasar görmesine yol açabilir.
Kayma aşınması genellikle temas yüzeyinde meydana gelen yapışma aşınması, iki cisim aşınması, üç cisim aşınması ve yorulma aşınması gibi karmaşık aşınma mekanizmalarını içerir. Malzemelerin aşınma davranışı normal yükleme, hız, korozyon ve yağlama gibi çalışma ortamından önemli ölçüde etkilenir. Çok yönlü tribometre Farklı gerçekçi çalışma koşullarını simüle edebilen aşınma değerlendirmesi için ideal olacaktır.
Halka Üzerinde Blok (ASTM G77) testi, malzemelerin farklı simüle edilmiş koşullardaki kayma aşınma davranışlarını değerlendiren, belirli tribolojik uygulamalar için malzeme çiftlerinin güvenilir şekilde derecelendirilmesine olanak tanıyan, yaygın olarak kullanılan bir tekniktir.
Halka Üzerinde Blok (ASTM G77) testi, malzemelerin farklı simüle edilmiş koşullardaki kayma aşınma davranışlarını değerlendiren, belirli tribolojik uygulamalar için malzeme çiftlerinin güvenilir şekilde derecelendirilmesine olanak tanıyan, yaygın olarak kullanılan bir tekniktir.
ÖLÇÜM HEDEFI
Bu uygulamada, Nanovea Mekanik Test Cihazı paslanmaz çelik SS304 ve alüminyum Al6061 metal alaşım numunelerinin YS ve UTS değerlerini ölçmektedir. Numuneler, Nanovea'nın indentasyon yöntemlerinin güvenilirliğini gösteren yaygın olarak bilinen YS ve UTS değerleri için seçilmiştir.
Bir H-30 bloğunun bir S-10 halkası üzerindeki kayma aşınma davranışı, Block-on-Ring modülü kullanılarak Nanovea'nın tribometresi tarafından değerlendirildi. H-30 bloğu 30HRC sertlikte 01 takım çeliğinden yapılırken, S-10 halkası 58 ila 63 HRC yüzey sertliğinde ve ~34,98 mm halka çapında 4620 tipi çelikten yapılmıştır. Aşınma davranışı üzerindeki etkiyi araştırmak için kuru ve yağlanmış ortamlarda Block-on-Ring testleri yapıldı. USP ağır mineral yağında yağlama testleri yapıldı. Aşınma izi Nanovea kullanılarak incelendi 3D temassız profilometre. Test parametreleri Tablo 1'de özetlenmiştir. Aşınma oranı (K), K=V/(Fxs) formülü kullanılarak değerlendirilmiştir; burada V aşınmış hacim, F normal yük, s ise kayma mesafesidir.
SONUÇLAR VE TARTIŞMA
Şekil 2 kuru ve yağlanmış ortamlarda Halka Üzerinde Blok testlerinin sürtünme katsayısını (COF) karşılaştırmaktadır. Blok, kuru bir ortamda, yağlanmış bir ortama göre önemli ölçüde daha fazla sürtünmeye sahiptir. COF
ilk 50 devirdeki alıştırma periyodu sırasında dalgalanır ve 200 devir aşınma testinin geri kalanı için ~0,8'lik sabit bir COF'ye ulaşır. Karşılaştırıldığında, USP ağır mineral yağlamada gerçekleştirilen Block-on-Ring testi, 500.000 devir aşınma testi boyunca 0,09'luk sabit düşük COF sergiliyor. Yağlayıcı, yüzeyler arasındaki COF'yi ~90 kat kadar önemli ölçüde azaltır.
Şekil 3 ve 4, kuru ve yağlanmış aşınma testlerinden sonra bloklardaki aşınma izlerinin optik görüntülerini ve kesit 2D profillerini göstermektedir. Aşınma izi hacimleri ve aşınma oranları Tablo 2'de listelenmiştir. Kuru aşınma testinden sonra 200 devir için 72 rpm'lik daha düşük bir dönme hızında çelik blok 9,45 mm˙'lik büyük bir aşınma izi hacmi sergilemektedir. Buna karşılık, mineral yağlayıcıda 500.000 devir için 197 rpm'lik daha yüksek bir hızda gerçekleştirilen aşınma testi, 0,03 mm˙'lik önemli ölçüde daha küçük bir aşınma izi hacmi oluşturur.
Şekil 3'teki görüntüler, yağlanmış aşınma testindeki hafif aşınmaya kıyasla kuru koşullardaki testler sırasında ciddi aşınma meydana geldiğini göstermektedir. Kuru aşınma testi sırasında oluşan yüksek ısı ve yoğun titreşimler metalik döküntülerin oksitlenmesini teşvik ederek ciddi üç cisim aşınmasına neden olur. Yağlı testte mineral yağ sürtünmeyi azaltır ve temas yüzeyini soğutur, ayrıca aşınma sırasında oluşan aşındırıcı kalıntıları uzaklaştırır. Bu da aşınma oranının ~8×10ˆ kat azalmasına yol açar. Farklı ortamlarda aşınma direncindeki bu önemli farklılık, gerçekçi hizmet koşullarında uygun kayma aşınması simülasyonunun önemini göstermektedir.
Test koşullarında küçük değişiklikler yapıldığında aşınma davranışı büyük ölçüde değişebilir. Nanovea'nın tribometresinin çok yönlülüğü, yüksek sıcaklık, yağlama ve tribokorozyon koşullarında aşınma ölçümüne olanak sağlar. Gelişmiş motorun hassas hız ve konum kontrolü, aşınma testlerinin 0,001 ila 5000 rpm arasında değişen hızlarda gerçekleştirilmesini sağlayarak, farklı tribolojik koşullarda aşınmayı araştırmak için araştırma/test laboratuvarları için ideal bir araç haline getirir.
Numunelerin yüzey durumu Nanovea'nın temassız optik proÿlometresi ile incelenmiştir. Şekil 5, aşınma testlerinden sonra halkaların yüzey morfolojisini göstermektedir. Kayma aşınma sürecinin yarattığı yüzey morfolojisini ve pürüzlülüğü daha iyi göstermek için silindir formu çıkarılmıştır. Üç gövdeli aşınma süreci nedeniyle 200 devirlik kuru aşınma testi sırasında önemli yüzey pürüzlenmesi meydana gelmiştir. Kuru aşınma testinden sonra blok ve bilezik sırasıyla 14,1 ve 18,1 µm pürüzlülük Ra sergilerken, daha yüksek hızda uzun süreli 500.000 devir yağlanmış aşınma testi için bu değerler 5,7 ve 9,1 µm'dir. Bu test, piston segmanı-silindir temasının uygun şekilde yağlanmasının önemini göstermektedir. Şiddetli aşınma, yağlama olmadan temas yüzeyine hızla zarar verir ve servis kalitesinin geri döndürülemez şekilde bozulmasına ve hatta motorun kırılmasına neden olur.
SONUÇ
Bu çalışmada, Nanovea'nın Tribometresinin, ASTM G77 Standardını takip eden Block-on-Ring modülünü kullanarak bir çelik metal çiftinin kayma aşınma davranışını değerlendirmek için nasıl kullanıldığını gösteriyoruz. Yağlayıcı, malzeme çiftinin aşınma özelliklerinde kritik bir rol oynar. Mineral yağ, H-30 bloğunun aşınma oranını ~8×10ˆ kat ve COF'yi ~90 kat azaltır. Nanovea'nın Tribometresinin çok yönlülüğü, onu çeşitli yağlama, yüksek sıcaklık ve tribokorozyon koşulları altında aşınma davranışını ölçmek için ideal bir araç haline getirir.
Nanovea'nın Tribometresi, önceden entegre edilmiş tek bir sistemde isteğe bağlı yüksek sıcaklıkta aşınma, yağlama ve tribo-korozyon modülleri ile ISO ve ASTM uyumlu döner ve doğrusal modları kullanarak hassas ve tekrarlanabilir aşınma ve sürtünme testleri sunar. Nanovea'nın eşsiz ürün yelpazesi, ince veya kalın, yumuşak veya sert kaplamaların, filmlerin ve alt katmanların tüm tribolojik özelliklerinin belirlenmesi için ideal bir çözümdür.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
3D Profilometri ile Kompozit Malzeme Analizi
Kompozit Malzemeler İçin Temassız Profilometrinin Önemi
Kompozit malzemelerin takviye uygulamalarında mümkün olduğunca güçlü olması için kusurların en aza indirilmesi çok önemlidir. Anizotropik bir malzeme olarak, yüksek performans öngörülebilirliğini korumak için örgü yönünün tutarlı olması kritik önem taşır. Kompozit malzemeler en yüksek mukavemet/ağırlık oranlarından birine sahiptir ve bazı durumlarda çelikten daha güçlüdür. Kimyasal kırılganlığı ve termal genleşme etkilerini en aza indirmek için kompozitlerde açıkta kalan yüzey alanını sınırlamak önemlidir. Profilometri yüzey denetimi, uzun bir hizmet süresi boyunca güçlü performans sağlamak için kompozitlerin kalite kontrol üretimi için kritik öneme sahiptir.
Nanovea'nın 3D Temassız Profilometre dokunmatik problar veya interferometri gibi diğer yüzey ölçüm tekniklerinden farklıdır. Profilometrelerimiz neredeyse her yüzeyi ölçmek için eksenel kromatizmi kullanır ve açık evreleme, herhangi bir hazırlık gerektirmeden her boyuttaki numunelerin alınmasına olanak tanır. Nano aracılığıyla makro ölçümler, yüzey profili ölçümü sırasında numune yansıması veya emiliminden sıfır etkiyle elde edilir. Profilometrelerimiz herhangi bir malzemeyi kolayca ölçer: şeffaf, opak, aynasal, dağınık, cilalı ve pürüzlü, yazılım manipülasyonu olmadan yüksek yüzey açılarını ölçmeye yönelik gelişmiş yetenek ile. Temassız Profilometre tekniği, kompozit malzeme yüzey çalışmalarını en üst düzeye çıkarmak için ideal ve kullanıcı dostu bir yetenek sağlar; kombine 2D ve 3D yeteneğinin avantajlarıyla birlikte.
Ölçüm Hedefi
Bu uygulamada kullanılan Nanovea HS2000L Profilometre, karbon fiber kompozitlerin iki örgüsünün yüzeyini ölçmüştür. Kompozitleri karakterize etmek için yüzey pürüzlülüğü, örgü uzunluğu, izotropi, fraktal analiz ve diğer yüzey parametreleri kullanılmıştır. Ölçülen alan rastgele seçilmiş ve Nanovea'nın güçlü yüzey analiz yazılımı kullanılarak özellik değerlerinin karşılaştırılabileceği kadar büyük olduğu varsayılmıştır.
Sonuçlar ve Tartışma
Yüzey Analizi
Yükseklik parametreleri, kompozit parçaların düşük elyaf / matris oranı ile ne kadar pürüzlü olacağını belirler. Sonuçlarımız, işlem sonrası yüzey kalitesini belirlemek için farklı örgü türlerini ve kumaşı karşılaştırmaktadır. Aerodinamiğin söz konusu olabileceği uygulamalarda yüzey kalitesi kritik hale gelmektedir.
İzotropi
İzotropi, beklenen özellik değerlerini belirlemek için örgünün yönlülüğünü gösterir. Çalışmamız, çift yönlü kompozitin beklendiği gibi ~60% izotropik olduğunu göstermektedir. Bu arada, tek yönlü kompozit, güçlü tek elyaf yolu yönü elyafı nedeniyle ~13% izotropiktir.
Örgü Analizi
Örgü boyutu, kompozitte kullanılan elyafların paketlenme tutarlılığını ve genişliğini belirler. Çalışmamız, kaliteli parçalar sağlamak için örgü boyutunu mikron hassasiyetinde ne kadar kolay ölçebileceğimizi göstermektedir.
Doku Analizi
Baskın dalga boyunun doku analizi, her iki kompozit için lif boyutunun 4,27 mikron kalınlığında olduğunu göstermektedir. Elyaf yüzeyinin fraktal boyut analizi, elyafların bir matris içinde ne kadar kolay yerleşeceğini bulmak için pürüzsüzlüğü belirler. Tek yönlü elyafın fraktal boyutu çift yönlü elyaftan daha yüksektir ve bu da kompozitlerin işlenmesini etkileyebilir.
Sonuç
Bu uygulamada, Nanovea HS2000L Temassız Profilometre'nin kompozit malzemelerin lifli yüzeyini hassas bir şekilde karakterize ettiğini gösterdik. Yükseklik parametreleri, izotropi, doku analizi ve mesafe ölçümlerinin yanı sıra çok daha fazlası ile karbon fiber örgü tipleri arasındaki farkları ayırt ettik.
Profilometre yüzey ölçümlerimiz kompozit hasarı hassas ve hızlı bir şekilde azaltarak parçalardaki kusurları azaltır ve kompozit malzeme kapasitesini en üst düzeye çıkarır. Nanovea'nın 3D profilometre hızı, araştırma uygulamalarında yüksek hızlı denetim ihtiyaçlarına uygunluk için <1mm / s ila 500mm / s arasında değişmektedir. Nanovea profilometre çözümdür
her türlü kompozit ölçüm ihtiyacına cevap verir.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Yüzey İşlemli Bakır Telin Aşınma ve Çizilme Değerlendirmesi
Bakır Tellerde Aşınma ve Çizilme Değerlendirmesinin Önemi
Bakır, elektromıknatıs ve telgrafın icadından bu yana elektrik kablolarında uzun bir kullanım geçmişine sahiptir. Bakır teller, korozyon direnci, lehimlenebilirliği ve 150°C'ye kadar yüksek sıcaklıklardaki performansı sayesinde paneller, sayaçlar, bilgisayarlar, iş makineleri ve cihazlar gibi çok çeşitli elektronik ekipmanlarda kullanılmaktadır. Çıkarılan tüm bakırın yaklaşık yarısı elektrik teli ve kablo iletkenlerinin üretiminde kullanılmaktadır.
Bakır tel yüzey kalitesi, uygulama hizmet performansı ve kullanım ömrü açısından kritik öneme sahiptir. Tellerdeki mikro kusurlar aşırı aşınmaya, çatlak oluşumuna ve yayılmasına, iletkenliğin azalmasına ve yetersiz lehimlenebilirliğe yol açabilir. Bakır tellerin uygun yüzey işlemi, tel çekme sırasında oluşan yüzey kusurlarını gidererek korozyon, çizilme ve aşınma direncini artırır. Bakır tellerin kullanıldığı birçok havacılık ve uzay uygulaması, beklenmedik ekipman arızalarını önlemek için kontrollü davranış gerektirir. Bakır tel yüzeyinin aşınma ve çizilme direncini doğru bir şekilde değerlendirmek için ölçülebilir ve güvenilir ölçümlere ihtiyaç vardır.
Ölçüm Hedefi
Bu uygulamada, farklı bakır tel yüzey işlemlerinin kontrollü bir aşınma sürecini simüle ediyoruz. Çizik testi işlenmiş yüzey katmanında arızaya neden olmak için gereken yükü ölçer. Bu çalışma Nanovea'yı tanıtıyor Tribometre ve Mekanik Test Cihazı elektrik kablolarının değerlendirilmesi ve kalite kontrolü için ideal araçlardır.
Test Prosedürü ve Prosedürler
Bakır teller üzerindeki iki farklı yüzey işleminin (Tel A ve Tel B) sürtünme katsayısı (COF) ve aşınma direnci, doğrusal ileri geri hareket eden bir aşınma modülü kullanılarak Nanovea tribometre ile değerlendirildi. Bir Al₂O₃ topu (6 mm çapında) bu uygulamada kullanılan karşı malzemedir. Aşınma izi Nanovea kullanılarak incelendi 3D temassız profilometre. Test parametreleri Tablo 1'de özetlenmiştir.
Bu çalışmada örnek olarak karşı malzeme olarak pürüzsüz bir Al₂O₃ bilyesi kullanılmıştır. Farklı şekil ve yüzey kalitesine sahip herhangi bir katı malzeme, gerçek uygulama durumunu simüle etmek için özel bir fikstür kullanılarak uygulanabilir.
Nanovea'nın Rockwell C elmas uç (100 μm yarıçap) ile donatılmış mekanik test cihazı, mikro çizik modunu kullanarak kaplanmış teller üzerinde aşamalı yük çizik testleri gerçekleştirdi. Çizik testi parametreleri ve uç geometrisi Tablo 2'de gösterilmiştir.
Sonuçlar ve Tartışma
Bakır telin aşınması:
Şekil 2, aşınma testleri sırasında bakır tellerin COF gelişimini göstermektedir. A teli aşınma testi boyunca ~0,4'lük sabit bir COF gösterirken, B teli ilk 100 devirde ~0,35'lik bir COF sergilemekte ve kademeli olarak ~0,4'e yükselmektedir.
Şekil 3, testlerden sonra bakır tellerin aşınma izlerini karşılaştırmaktadır. Nanovea'nın 3D temassız profilometresi, aşınma izlerinin ayrıntılı morfolojisinin üstün analizini sundu. Aşınma mekanizmasının temelden anlaşılmasını sağlayarak aşınma izi hacminin doğrudan ve doğru bir şekilde belirlenmesine olanak tanır. Tel B'nin yüzeyinde 600 devirlik bir aşınma testinden sonra belirgin aşınma izi hasarı var. Profilometrenin 3D görüntüsü, aşınma sürecini önemli ölçüde hızlandıran Tel B'nin yüzey işlemli katmanının tamamen çıkarıldığını göstermektedir. Bu, bakır alt tabakanın açıkta kaldığı Tel B üzerinde düzleştirilmiş bir aşınma izi bırakmıştır. Bu durum, Tel B'nin kullanıldığı elektrikli ekipmanların ömrünün önemli ölçüde kısalmasına neden olabilir. Buna karşılık, Tel A yüzeyde sığ bir aşınma izi ile gösterilen nispeten hafif bir aşınma sergilemektedir. A Teli üzerindeki yüzey işlemli katman, aynı koşullar altında B Teli üzerindeki katman gibi kalkmamıştır.
Bakır tel yüzeyinin çizilme direnci:
Şekil 4, test sonrasında teller üzerindeki çizik izlerini göstermektedir. Tel A'nın koruyucu tabakası çok iyi çizilme direnci sergilemektedir. Buna karşılık, Tel B'nin koruyucu tabakası ~1,0 N yükte başarısız olmuştur. Bu teller için çizilme direncindeki böylesine önemli bir fark, Tel A'nın önemli ölçüde gelişmiş aşınma direncine sahip olduğu aşınma performanslarına katkıda bulunur. Şekil 5'te gösterilen çizik testleri sırasında normal kuvvet, COF ve derinliğin gelişimi, testler sırasında kaplama arızası hakkında daha fazla bilgi sağlar.
Sonuç
Bu kontrollü çalışmada, yüzey işlemi görmüş bakır teller için aşınma direncinin nicel değerlendirmesini yapan Nanovea'nın tribometresini ve bakır tel çizilme direncinin güvenilir değerlendirmesini sağlayan Nanovea'nın mekanik test cihazını sergiledik. Tel yüzey işlemi, tellerin kullanım ömrü boyunca tribo-mekanik özelliklerinde kritik bir rol oynamaktadır. Tel A üzerindeki uygun yüzey işlemi, zorlu ortamlardaki elektrik tellerinin performansı ve ömrü açısından kritik öneme sahip olan aşınma ve çizilme direncini önemli ölçüde artırmıştır.
Nanovea'nın tribometresi, 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. 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
Dinamik Yük Tribolojisi
Dinamik Yük Tribolojisi
Giriş
Aşınma hemen hemen her endüstriyel sektörde meydana gelmekte ve GSYİH'nın ~0,75%'si kadar bir maliyete neden olmaktadır1. Triboloji araştırmaları, üretim verimliliğini ve uygulama performansını artırmanın yanı sıra malzeme, enerji ve çevrenin korunmasında hayati önem taşımaktadır. Titreşim ve salınım, çok çeşitli tribolojik uygulamalarda kaçınılmaz olarak ortaya çıkar. Aşırı dış titreşim aşınma sürecini hızlandırır ve mekanik parçalarda yıkıcı arızalara yol açan hizmet performansını azaltır.
Geleneksel ölü yük tribometreleri normal yükleri kütle ağırlıkları ile uygular. Böyle bir yükleme tekniği sadece yükleme seçeneklerini sabit bir yük ile sınırlamakla kalmaz, aynı zamanda yüksek yüklerde ve hızlarda yoğun kontrolsüz titreşimler yaratarak sınırlı ve tutarsız aşınma davranışı değerlendirmelerine yol açar. Kontrollü salınımın malzemelerin aşınma davranışı üzerindeki etkisinin güvenilir bir şekilde değerlendirilmesi, farklı endüstriyel uygulamalarda Ar-Ge ve Kalite Kontrol için arzu edilir.
Nanovea'nın çığır açan yüksek yükü tribometre Dinamik yük kontrol sistemi ile maksimum 2000 N yük kapasitesine sahiptir. Gelişmiş pnömatik basınçlı hava yükleme sistemi, aşınma süreci sırasında oluşan istenmeyen titreşimi sönümleme avantajıyla kullanıcıların yüksek normal yükler altında bir malzemenin tribolojik davranışını değerlendirmesine olanak tanır. Bu nedenle eski tasarımlarda kullanılan tampon yaylara gerek kalmadan yük doğrudan ölçülür. Paralel bir elektromıknatıs salınımlı yükleme modülü, 20 N'ye kadar istenen genlikte ve 150 Hz'ye kadar frekansta iyi kontrollü salınım uygular.
Sürtünme, doğrudan üst tutucuya uygulanan yan kuvvetten yüksek doğrulukla ölçülür. Yer değiştirme yerinde izlenerek test numunelerinin aşınma davranışının gelişimi hakkında bilgi sağlanır. Kontrollü salınım yüklemesi altında aşınma testi, tribolojik uygulamalar için gerçek çalışma koşullarını simüle etmek amacıyla korozyon, yüksek sıcaklık, nem ve yağlama ortamlarında da yapılabilir. Entegre yüksek hızlı temassız profilometre Aşınma izi morfolojisini ve aşınma hacmini birkaç saniye içinde otomatik olarak ölçer.
Ölçüm Hedefi
Bu çalışmada, Nanovea T2000 Dinamik Yük Tribometresinin kontrollü salınım yükleme koşulları altında farklı kaplama ve metal numunelerinin tribolojik davranışını inceleme kapasitesini sergiliyoruz.
Test Prosedürü
Tribolojik davranış, örneğin sürtünme katsayısı, COF ve 300 µm kalınlığında aşınmaya dayanıklı bir kaplamanın aşınma direnci, Nanovea T2000 Tribometre tarafından değerlendirilmiş ve ASTM G992'ye uygun olarak disk üzerinde bir pim kullanılarak geleneksel bir ölü yük tribometresi ile karşılaştırılmıştır.
Kontrollü salınım altında 6 mm Al₂0₃ bilyaya karşı ayrı Cu ve TiN kaplı numuneler, Nanovea T2000 Tribometrenin Dinamik Yük Triboloji Modu ile değerlendirildi.
Test parametreleri Tablo 1'de özetlenmiştir.
Çizgi sensörü ile donatılmış entegre 3D profilometre, testlerden sonra aşınma izini otomatik olarak tarayarak saniyeler içinde en doğru aşınma hacmi ölçümünü sağlar.
Sonuçlar ve Tartışma
Pnömatik yükleme sistemi vs Ölü yük sistemi
Nanovea T2000 Tribometre kullanılarak aşınmaya dirençli bir kaplamanın tribolojik davranışı, geleneksel bir ölü yük (DL) tribometresi ile karşılaştırılmıştır. Kaplamanın COF değerinin gelişimi Şekil 2'de gösterilmektedir. Kaplamanın aşınma testi sırasında ~0,6'lık karşılaştırılabilir bir COF değeri sergilediğini gözlemliyoruz. Bununla birlikte, Şekil 3'teki aşınma izinin farklı konumlarındaki 20 kesit profili, kaplamanın ölü yük sistemi altında çok daha şiddetli aşınma yaşadığını göstermektedir.
Yüksek yük ve hızda ölü yük sisteminin aşınma süreci nedeniyle yoğun titreşimler oluşmuştur. Temas yüzeyindeki büyük konsantre basınç, yüksek kayma hızı ile birleştiğinde, hızlandırılmış aşınmaya yol açan önemli ağırlık ve yapı titreşimi yaratır. Geleneksel ölü yük tribometresi, kütle ağırlıkları kullanarak yük uygular. Bu yöntem, hafif aşınma koşulları altında düşük temas yüklerinde güvenilirdir; ancak, yüksek yük ve hızlardaki agresif aşınma koşullarında, önemli titreşim ağırlıkların tekrar tekrar sıçramasına neden olarak düzensiz bir aşınma izine yol açar ve güvenilir olmayan tribolojik değerlendirmeye neden olur. Hesaplanan aşınma oranı 8,0±2,4 x 10-4 mm3/N m olup yüksek bir aşınma oranı ve büyük bir standart sapma göstermektedir.
Nanovea T2000 tribometre, salınımları sönümlemek için dinamik bir kontrol yükleme sistemi ile tasarlanmıştır. Normal yükü, aşınma işlemi sırasında oluşan istenmeyen titreşimi en aza indiren basınçlı hava ile uygular. Buna ek olarak, aktif kapalı döngü yükleme kontrolü, aşınma testi boyunca sabit bir yük uygulanmasını sağlar ve uç, aşınma izinin derinlik değişimini takip eder. Şekil 3a'da gösterildiği gibi önemli ölçüde daha tutarlı bir aşınma izi profili ölçülür ve bu da 3,4±0,5 x 10-4 mm3/N m'lik düşük bir aşınma oranıyla sonuçlanır.
Şekil 4'te gösterilen aşınma izi analizi, Nanovea T2000 Tribometrenin pnömatik basınçlı hava yükleme sistemi tarafından gerçekleştirilen aşınma testinin, geleneksel ölü yük tribometresine kıyasla daha düzgün ve daha tutarlı bir aşınma izi oluşturduğunu doğrulamaktadır. Buna ek olarak, Nanovea T2000 tribometre aşınma süreci sırasında uç yer değiştirmesini ölçerek aşınma davranışının yerinde ilerleyişi hakkında daha fazla bilgi sağlar.
Cu Numunesinin Aşınması Üzerine Kontrollü Salınım
Nanovea T2000 Tribometrenin paralel salınımlı yükleme elektromıknatıs modülü, kullanıcıların kontrollü genlik ve frekans salınımlarının malzemelerin aşınma davranışı üzerindeki etkisini araştırmasını sağlar. Cu numunelerinin COF'si Şekil 6'da gösterildiği gibi in situ olarak kaydedilmiştir. Cu numunesi, ilk 330 devirlik ölçüm sırasında ~0,3'lük sabit bir COF sergileyerek arayüzde kararlı bir temas ve nispeten düzgün bir aşınma izi oluştuğuna işaret etmektedir. Aşınma testi devam ettikçe, COF'nin değişimi aşınma mekanizmasında bir değişiklik olduğunu gösterir. Karşılaştırıldığında, 50 N'de 5 N genlik kontrollü salınım altında yapılan aşınma testleri farklı bir aşınma davranışı sergilemektedir: COF aşınma sürecinin başlangıcında hızlı bir şekilde artmakta ve aşınma testi boyunca önemli bir değişkenlik göstermektedir. COF'nin bu davranışı, normal yükte uygulanan salınımın temastaki kararsız kayma durumunda rol oynadığını göstermektedir.
Şekil 7, entegre temassız optik profilometre tarafından ölçülen aşınma izi morfolojisini karşılaştırmaktadır. Kontrollü 5 N salınım genliği altındaki Cu numunesinin, salınım uygulanmayan 5,03 x 108 µm3 ile karşılaştırıldığında 1,35 x 109 µm3 hacminde çok daha büyük bir aşınma izi sergilediği gözlemlenebilir. Kontrollü salınım, aşınma hızını ~2,7 kat artırarak salınımın aşınma davranışı üzerindeki kritik etkisini göstermektedir.
TiN Kaplamanın Aşınması Üzerine Kontrollü Salınım
TiN kaplama numunesinin COF ve aşınma izleri Şekil 8'de gösterilmektedir. TiN kaplama, testler sırasında COF'nin gelişimiyle gösterildiği gibi salınım altında önemli ölçüde farklı aşınma davranışları sergilemektedir. TiN kaplama, TiN kaplama ile Al₂O₃ bilye arasındaki arayüzde sabit kayma teması nedeniyle aşınma testinin başlangıcındaki alıştırma döneminin ardından ~0,3'lük sabit bir COF gösterir. Bununla birlikte, TiN kaplama bozulmaya başladığında, Al₂O₃ bilye kaplamaya nüfuz eder ve altındaki taze çelik alt tabakaya karşı kayar. Aynı zamanda aşınma yolunda önemli miktarda sert TiN kaplama döküntüsü oluşur ve stabil iki gövdeli kayma aşınmasını üç gövdeli aşınma aşınmasına dönüştürür. Malzeme çift özelliklerinin bu şekilde değişmesi, COF evriminde artan varyasyonlara yol açar. Uygulanan 5 N ve 10 N salınım, TiN kaplama arızasını ~400 devirden 100 devrin altına kadar hızlandırır. Kontrollü salınım altındaki aşınma testlerinden sonra TiN kaplama numunelerindeki daha büyük aşınma izleri, COF'deki böyle bir değişiklikle uyumludur.
Sonuç
Nanovea T2000 Tribometrenin gelişmiş pnömatik yükleme sistemi, geleneksel ölü yük sistemlerine kıyasla doğal olarak hızlı bir titreşim sönümleyici olarak kendine özgü bir avantaja sahiptir. Pnömatik sistemlerin bu teknolojik avantajı, yükü uygulamak için servo motorlar ve yayların bir kombinasyonunu kullanan yük kontrollü sistemlerle karşılaştırıldığında doğrudur. Bu teknoloji, bu çalışmada gösterildiği gibi yüksek yüklerde güvenilir ve daha iyi kontrollü aşınma değerlendirmesi sağlar. Buna ek olarak, aktif kapalı döngü yükleme sistemi, fren sistemlerinde görülen gerçek hayat uygulamalarını simüle etmek için aşınma testleri sırasında normal yükü istenen bir değere değiştirebilir.
Testler sırasında kontrolsüz titreşim koşullarından etkilenmek yerine, Nanovea T2000 Dinamik-Yük Tribometresinin kullanıcıların farklı kontrollü salınım koşulları altında malzemelerin tribolojik davranışlarını nicel olarak değerlendirmelerini sağladığını gösterdik. Titreşimler, metal ve seramik kaplama numunelerinin aşınma davranışında önemli bir rol oynamaktadır.
Paralel elektromıknatıslı salınımlı yükleme modülü, ayarlanan genlik ve frekanslarda hassas bir şekilde kontrol edilen salınımlar sağlayarak, kullanıcıların çevresel titreşimlerin genellikle önemli bir faktör olduğu gerçek yaşam koşullarında aşınma sürecini simüle etmelerine olanak tanır. Aşınma sırasında uygulanan salınımların varlığında, hem Cu hem de TiN kaplama numuneleri önemli ölçüde artan aşınma oranı sergilemektedir. Yerinde ölçülen sürtünme katsayısı ve uç yer değiştirmesinin gelişimi, tribolojik uygulamalar sırasında malzemenin performansı için önemli göstergelerdir. Entegre 3D temassız profilometre, aşınma hacmini hassas bir şekilde ölçmek ve aşınma izlerinin ayrıntılı morfolojisini saniyeler içinde analiz etmek için bir araç sunarak aşınma mekanizmasının temel anlayışına daha fazla bilgi sağlar.
T2000, 20 bit dahili hız ve 16 bit harici konum kodlayıcıya sahip kendinden ayarlı, yüksek kaliteli ve yüksek torklu bir motorla donatılmıştır. Bu, tribometrenin 0,01 ila 5000 rpm arasında kademeli sıçramalarla veya sürekli oranlarda değişebilen benzersiz bir dönme hızı aralığı sağlamasına olanak tanır. Altta bulunan bir tork sensörü kullanan sistemlerin aksine, Nanovea Tribometre sürtünme kuvvetlerini doğru ve ayrı olarak ölçmek için üstte bulunan yüksek hassasiyetli bir yük hücresi kullanır.
Nanovea Tribometers, ISO ve ASTM uyumlu rotatif ve lineer modları (4 bilyeli, baskı pulu ve halka üzerinde blok testleri dahil) kullanarak hassas ve tekrarlanabilir aşınma ve sürtünme testleri sunar ve isteğe bağlı yüksek sıcaklık aşınma, yağlama ve tribo-korozyon modülleri önceden entegre edilmiş tek bir sistemde mevcuttur. Nanovea T2000'in 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
3D Profilometri ile Boya Portakal Kabuğu Doku Analizi
3D Profilometri ile Boya Portakal Kabuğu Doku Analizi
Giriş
Alt tabakalardaki yüzey yapılarının boyutu ve sıklığı parlak kaplamaların kalitesini etkiler. Adını görünümünden alan portakal kabuğu dokusu, alt tabaka etkisinden ve boya uygulama tekniğinden gelişebilir. Doku problemleri genellikle dalgalılık, dalga boyu ve parlak kaplamalar üzerindeki görsel etkileri ile ölçülür. En küçük dokular parlaklığın azalmasına neden olurken, daha büyük dokular kaplanmış yüzeyde görünür dalgalanmalara neden olur. Bu dokuların gelişimini ve bunun alt katmanlar ve tekniklerle ilişkisini anlamak kalite kontrolü için kritik öneme sahiptir.
Tekstür Ölçümü için Profilometrinin Önemi
Parlaklık dokusunu ölçmek için kullanılan geleneksel 2D cihazların aksine, 3D temassız ölçüm, yüzey özelliklerini anlamak için kullanılan 3D görüntüyü hızlı bir şekilde sağlar ve ilgilenilen alanları hızlı bir şekilde inceleme olanağı sunar. Hız ve 3D inceleme olmadan, bir kalite kontrol ortamı yalnızca tüm yüzey için çok az öngörülebilirlik sağlayan 2D bilgilere dayanacaktır. Dokuların 3D olarak anlaşılması, işleme ve kontrol önlemlerinin en iyi şekilde seçilmesini sağlar. Bu tür parametrelerin kalite kontrolünün sağlanması büyük ölçüde ölçülebilir, tekrarlanabilir ve güvenilir incelemeye dayanır. Nanovea 3D Temassız Profilometreler hızlı ölçüm sırasında bulunan dik açıları ölçmek için benzersiz bir yeteneğe sahip olmak için kromatik konfokal teknolojisini kullanır. Nanovea Profilometreler, diğer tekniklerin prob teması, yüzey varyasyonu, açı veya yansıtma nedeniyle güvenilir veri sağlayamadığı durumlarda başarılı olur.
Ölçüm Hedefi
Bu uygulamada, Nanovea HS2000L parlak bir boyanın portakal kabuğu dokusunu ölçmektedir. 3D yüzey taramasından otomatik olarak hesaplanan sonsuz yüzey parametresi vardır. Burada, taranmış bir 3D yüzeyi, boya portakal kabuğu dokusunun özelliklerini ölçerek analiz ediyoruz.
Sonuçlar ve Tartışma
Nanovea HS2000L portakal kabuğu boyasının izotropi ve yükseklik parametrelerini ölçmüştür. Portakal kabuğu dokusu rastgele desen yönünü 94,4% izotropi ile ölçmüştür. Yükseklik parametreleri dokuyu 24,84µm yükseklik farkı ile ölçmüştür.
Şekil 4'teki taşıma oranı eğrisi derinlik dağılımının grafiksel bir gösterimidir. Bu, kullanıcının farklı derinliklerdeki dağılımları ve yüzdeleri görüntülemesine olanak tanıyan yazılımdaki etkileşimli bir özelliktir. Şekil 5'teki çıkarılan bir profil portakal kabuğu dokusu için faydalı pürüzlülük değerleri vermektedir. Portakal kabuğu dokusu, 144 mikron eşik değerinin üzerindeki tepe ekstraksiyonu göstermektedir. Bu parametreler ilgilenilen diğer alanlara veya parametrelere göre kolayca ayarlanabilir.
Sonuç
Bu uygulamada Nanovea HS2000L 3D Temassız Profilometre, parlak bir kaplama üzerindeki portakal kabuğu dokusunun hem topografyasını hem de nanometre detaylarını hassas bir şekilde karakterize etmektedir. 3D yüzey ölçümlerinden elde edilen ilgi alanları hızlı bir şekilde tanımlanır ve birçok faydalı ölçümle analiz edilir (Boyut, Pürüzlülük Son Doku, Şekil Formu Topografisi, Düzlük Çarpıklık Düzlemsellik, Hacim Alanı, Adım Yüksekliği, vb.) Hızla seçilen 2D kesitler, parlaklık dokusu üzerinde eksiksiz bir yüzey ölçüm kaynakları seti sağlar. Özel ilgi alanları, entegre bir AFM modülü ile daha fazla analiz edilebilir. Nanovea 3D Profilometre'nin hızı, araştırma uygulamalarında yüksek hızlı denetim ihtiyaçlarına uygunluk için <1 mm/s ile 500 mm/s arasında değişir. Nanovea 3D Profilometreler, uygulamanıza uyacak geniş bir konfigürasyon yelpazesine sahiptir.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Temassız Profilometri ile Bir Penny'nin 3D Yüzey Analizi
Madeni Paralar için Temassız Profilometrinin Önemi
Para birimi modern toplumda oldukça değerlidir çünkü mal ve hizmet karşılığında alınıp satılmaktadır. Madeni para ve kağıt banknotlar birçok insanın elinde dolaşıyor. Fiziksel para biriminin sürekli transferi yüzey deformasyonuna neden olur. Nanovea'nın 3D'si Profilometre yüzey farklılıklarını araştırmak için farklı yıllarda basılan madeni paraların topografyasını tarar.
Madeni para özellikleri, ortak nesneler olduğundan halk tarafından kolayca tanınabilir. Nanovea'nın Gelişmiş Yüzey Analiz Yazılımı Mountains 3D'nin gücünü tanıtmak için bir kuruş idealdir. 3D Profilometremiz ile toplanan yüzey verileri, yüzey çıkarma ve 2D kontur çıkarma ile karmaşık geometri üzerinde yüksek düzeyde analizlere olanak tanır. Kontrollü bir maske, damga veya kalıpla yüzey çıkarma, üretim süreçlerinin kalitesini karşılaştırırken, kontur çıkarma, boyut analiziyle toleransları tanımlar. Nanovea'nın 3D Profilometer ve Mountains 3D yazılımı, paralar gibi görünüşte basit nesnelerin mikron altı topografyasını araştırıyor.
Ölçüm Hedefi
Beş peninin tüm üst yüzeyi Nanovea'nın Yüksek Hızlı Çizgi Sensörü kullanılarak taranmıştır. Her bir kuruşun iç ve dış yarıçapı Mountains Gelişmiş Analiz Yazılımı kullanılarak ölçüldü. Doğrudan yüzey çıkarma ile ilgilenilen bir alandaki her bir kuruş yüzeyinden bir çıkarma, yüzey deformasyonunu ölçtü.
Sonuçlar ve Tartışma
3D Yüzey
Nanovea HS2000 profilometre, bir kuruşun yüzeyini elde etmek için 10um x 10um adım boyutuyla 20mm x 20mm'lik bir alanda 4 milyon noktayı taramak için sadece 24 saniye sürdü. Aşağıda taramanın yükseklik haritası ve 3D görselleştirmesi yer almaktadır. 3D görünüm, Yüksek Hızlı sensörün gözle görülemeyen küçük ayrıntıları yakalama becerisini göstermektedir. Kuruşun yüzeyinde birçok küçük çizik görülebiliyor. 3D görünümde görülen madeni paranın dokusu ve pürüzlülüğü incelenmiştir.
Boyutsal Analiz
Kurşunun konturları çıkarılmış ve boyutsal analizle kenar özelliğinin iç ve dış çapları elde edilmiştir. Dış yarıçapın ortalaması 9,500 mm ± 0,024 iken iç yarıçapın ortalaması 8,960 mm ± 0,032'dir. Mountains 3D'nin 2D ve 3D veri kaynakları üzerinde yapabileceği diğer boyutsal analizler mesafe ölçümleri, basamak yüksekliği, düzlemsellik ve açı hesaplamalarıdır.
Yüzey Çıkarma
Şekil 5, yüzey çıkarma analizi için ilgi alanını göstermektedir. Dört eski kuruş için referans yüzey olarak 2007 kuruşu kullanılmıştır. Yüzeyden 2007 kuruşunun yüzeyinin çıkarılması delikli/çıkıntılı kuruşlar arasındaki farkları göstermektedir. Toplam yüzey hacmi farkı, deliklerin/çıkıntıların hacimlerinin toplanmasıyla elde edilir. RMS hatası, kuruş yüzeylerinin birbirlerine ne kadar yakın olduğunu ifade eder.
Sonuç
Nanovea'nın Yüksek Hızlı HS2000L'si farklı yıllarda basılmış beş madeni parayı taradı. Mountains 3D yazılımı, kontur çıkarma, boyutsal analiz ve yüzey çıkarma işlemlerini kullanarak her bir madeni paranın yüzeylerini karşılaştırdı. Analiz, yüzey özelliği farklılıklarını doğrudan karşılaştırırken bozuk paralar arasındaki iç ve dış yarıçapı net bir şekilde tanımlar. Nanovea'nın 3D profilometresinin her türlü yüzeyi nanometre düzeyinde çözünürlükle ölçme yeteneği, Mountains 3D analiz yetenekleriyle birleştiğinde, olası Araştırma ve Kalite Kontrol uygulamaları sınırsızdır.
ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM
Polimerik Tüplerin Boyutsal ve Yüzey İşlemleri
Polimerik Tüplerin Boyutsal ve Yüzey Analizinin Önemi
Polimerik malzemeden üretilen tüpler, otomotiv, medikal, elektrik ve diğer birçok kategoriye kadar pek çok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada Nanovea kullanılarak farklı polimerik malzemelerden yapılmış tıbbi kateterler incelenmiştir. 3D Temassız Profilometre Yüzey pürüzlülüğünü, morfolojisini ve boyutlarını ölçmek için. Enfeksiyon, fiziksel travma ve iltihaplanma da dahil olmak üzere kateterlerle ilgili birçok sorun kateter yüzeyiyle ilişkilendirilebildiğinden, yüzey pürüzlülüğü kateterler için çok önemlidir. Sürtünme katsayısı gibi mekanik özellikler de yüzey özellikleri gözlemlenerek incelenebilir. Bu ölçülebilir veriler, kateterin tıbbi uygulamalar için kullanılabilmesini sağlamak için elde edilebilir.
Optik mikroskopi ve elektron mikroskopi ile karşılaştırıldığında, eksenel kromatizma kullanan 3D Temassız Profilometri, açıları / eğriliği ölçme yeteneği, şeffaflığa veya yansıtıcılığa rağmen malzeme yüzeylerini ölçme yeteneği, minimum numune hazırlığı ve invazif olmayan doğası nedeniyle kateter yüzeylerini karakterize etmek için oldukça tercih edilir. Geleneksel optik mikroskopinin aksine, yüzeyin yüksekliği elde edilebilir ve hesaplamalı analiz için kullanılabilir; örneğin boyutları bulmak ve yüzey pürüzlülüğünü bulmak için formu kaldırmak. Elektron mikroskobunun aksine numune hazırlığının az olması ve temassız doğası, numune hazırlığından kaynaklanan kirlenme ve hata korkusu olmadan hızlı veri toplanmasına da olanak tanır.
Ölçüm Hedefi
Bu uygulamada, Nanovea 3D Temassız Profilometre, biri TPE'den (Termoplastik Elastomer) diğeri PVC'den (Polivinil Klorür) yapılmış iki kateterin yüzeyini taramak için kullanılmaktadır. İki kateterin morfolojisi, radyal boyutu ve yükseklik parametreleri elde edilecek ve karşılaştırılacaktır.
Sonuçlar ve Tartışma
3D Yüzey
Polimerik tüplerdeki eğriliğe rağmen Nanovea 3D Temassız profilometre kateterlerin yüzeyini tarayabilir. Yapılan taramadan, yüzeyin hızlı ve doğrudan görsel olarak incelenmesi için bir 3D görüntü elde edilebilir.
2 Boyutlu Analiz
Dış radyal boyut, orijinal taramadan bir profil çıkarılarak ve profile bir yay uydurularak elde edilmiştir. Bu, 3D Temassız profilometrenin kalite kontrol uygulamaları için hızlı boyutsal analiz yapma kabiliyetini göstermektedir. Kateter uzunluğu boyunca birden fazla profil de kolayca elde edilebilir.
Yüzey Analizi Pürüzlülük
Dış radyal boyut, orijinal taramadan bir profil çıkarılarak ve profile bir yay uydurularak elde edilmiştir. Bu, 3D Temassız profilometrenin kalite kontrol uygulamaları için hızlı boyutsal analiz yapma kabiliyetini göstermektedir. Kateter uzunluğu boyunca birden fazla profil de kolayca elde edilebilir.
Sonuç
Bu uygulamada, Nanovea 3D Temassız profilometrenin polimerik tüpleri karakterize etmek için nasıl kullanılabileceğini gösterdik. Özellikle, tıbbi kateterler için yüzey metrolojisi, radyal boyutlar ve yüzey pürüzlülüğü elde edildi. TPE kateterin dış yarıçapı 2,40 mm iken PVC kateterin 1,27 mm olduğu bulunmuştur. TPE kateterin yüzeyi PVC katetere göre daha pürüzlü bulunmuştur. TPE'nin Sa değeri 0,9740µm iken PVC'nin 0,1791µm'dir. Bu uygulama için tıbbi kateterler kullanılmış olsa da, 3D Temassız Profilometri çok çeşitli yüzeylere de uygulanabilir. Elde edilebilecek veriler ve hesaplamalar gösterilenlerle sınırlı değildir.
