ABD/GLOBAL: +1-949-461-9292
AVRUPA: +39-011-3052-794
tr_TR TR
tr_TR TR en_US EN es_MX ES de_DE DE fr_FR FR it_IT IT zh_CN ZH ja JA pt_BR PT ko_KR KO pl_PL PL ar AR
BİZE ULAŞIN

Kategori Uygulama Notları

 

3D Profilometri Kullanarak Pürüzlülük Haritalama Denetimi

PÜRÜZLÜLÜK HARITALAMA DENETIMI

3 BOYUTLU PROFILOMETRI KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE, PhD

GİRİŞ

Yüzey pürüzlülüğü ve dokusu, bir ürünün nihai kalitesini ve performansını etkileyen kritik faktörlerdir. Yüzey pürüzlülüğü, dokusu ve tutarlılığının tam olarak anlaşılması, en iyi işleme ve kontrol önlemlerinin seçilmesi için gereklidir. Kusurlu ürünleri zamanında tespit etmek ve üretim hattı koşullarını optimize etmek için ürün yüzeylerinin hızlı, ölçülebilir ve güvenilir hat içi denetimine ihtiyaç vardır.

HAT İÇİ YÜZEY DENETİMİ İÇİN 3 BOYUTLU TEMASSIZ PROFİLOMETRENİN ÖNEMİ

Ürünlerdeki yüzey kusurları malzeme işleme ve ürün imalatından kaynaklanır. Hat içi yüzey kalite denetimi, son ürünlerin en sıkı kalite kontrolünü sağlar. NANOVEA 3D Temassız Optik Profil Oluşturucular Bir numunenin pürüzlülüğünü temassız olarak belirlemek için benzersiz kapasiteye sahip Kromatik Işık teknolojisini kullanır. Çizgi sensörü, geniş bir yüzeyin 3 boyutlu profilinin yüksek hızda taranmasını sağlar. Analiz yazılımı tarafından gerçek zamanlı olarak hesaplanan pürüzlülük eşiği, hızlı ve güvenilir bir başarılı/başarısız aracı olarak hizmet eder.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, yüksek hızlı bir sensörle donatılmış NANOVEA ST400, NANOVEA'nın kapasitesini göstermek için kusurlu bir Teflon numunesinin yüzeyini incelemek için kullanılmıştır.

Temassız Profilometreler, bir üretim hattında hızlı ve güvenilir yüzey denetimi sağlar.

NANOVEA

ST400

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

SONUÇLAR & TARTIŞMA

3 Boyutlu Yüzey Analizi Pürüzlülük Standart Numune

Bir Pürüzlülük Standardının yüzeyi, ŞEKİL 1'de gösterildiği gibi 192 noktadan oluşan parlak bir çizgi oluşturan yüksek hızlı bir sensörle donatılmış bir NANOVEA ST400 kullanılarak taranmıştır. Bu 192 nokta numune yüzeyini aynı anda tarayarak tarama hızının önemli ölçüde artmasını sağlar.

ŞEKİL 2'de Pürüzlülük Standardı Numunesinin Yüzey Yüksekliği Haritası ve Pürüzlülük Dağılımı Haritasının sahte renkli görünümleri gösterilmektedir. ŞEKİL 2a'da Pürüzlülük Standardı, standart pürüzlülük bloklarının her birinde değişen renk gradyanıyla temsil edildiği üzere hafif eğimli bir yüzey sergilemektedir. ŞEKİL 2b'de, rengi bloklardaki pürüzlülüğü temsil eden farklı pürüzlülük bloklarında homojen pürüzlülük dağılımı gösterilmektedir.

ŞEKİL 3, Analiz Yazılımı tarafından farklı Pürüzlülük Eşiklerine dayalı olarak oluşturulan Başarılı/Başarısız Haritalarının örneklerini göstermektedir. Pürüzlülük blokları, yüzey pürüzlülükleri belirli bir eşik değerinin üzerinde olduğunda kırmızı renkle vurgulanır. Bu, kullanıcının bir numune yüzey kalitesinin kalitesini belirlemek için bir pürüzlülük eşiği ayarlaması için bir araç sağlar.

ŞEKİL 1: Pürüzlülük Standardı örneği üzerinde optik çizgi sensörü taraması

a. Yüzey Yükseklik Haritası:

b. Pürüzlülük Haritası:

ŞEKİL 2: Pürüzlülük Standart Numunesinin Yüzey Yüksekliği Haritası ve Pürüzlülük Dağılımı Haritasının yanlış renk görünümleri.

ŞEKİL 3: Pürüzlülük Eşiğine dayalı Başarılı/Başarısız Haritası.

Kusurlu Bir Teflon Numunesinin Yüzey Kontrolü

Teflon numune yüzeyinin Yüzey Yükseklik Haritası, Pürüzlülük Dağılım Haritası ve Geçer/Kalır Pürüzlülük Eşik Haritası ŞEKİL 4'te gösterilmektedir. Teflon Numunesi, Yüzey Yüksekliği Haritasında gösterildiği gibi numunenin sağ merkezinde bir sırt formuna sahiptir.

a. Yüzey Yükseklik Haritası:

ŞEKİL 4b'nin paletindeki farklı renkler yerel yüzeydeki pürüzlülük değerini temsil etmektedir. Pürüzlülük Haritası, Teflon numunesinin sağlam alanında homojen bir pürüzlülük sergilemektedir. Bununla birlikte, girintili halka ve aşınma izi şeklindeki kusurlar parlak renklerle vurgulanmıştır. Kullanıcı, ŞEKİL 4c'de gösterildiği gibi yüzey kusurlarını bulmak için kolayca bir Geçer/Kalır pürüzlülük eşiği ayarlayabilir. Böyle bir araç, kullanıcıların üretim hattındaki ürün yüzey kalitesini yerinde izlemelerine ve kusurlu ürünleri zamanında keşfetmelerine olanak tanır. Gerçek zamanlı pürüzlülük değeri, ürünler hat içi optik sensörden geçerken hesaplanır ve kaydedilir, bu da kalite kontrol için hızlı ama güvenilir bir araç olarak hizmet edebilir.

b. Pürüzlülük Haritası:

c. Geçer/Kalır Pürüzlülük Eşik Haritası:

ŞEKİL 4: Yüzey Yükseklik Haritası, Pürüzlülük Dağılım Haritası ve Teflon numune yüzeyinin Başarılı/Başarısız Pürüzlülük Eşik Haritası.

SONUÇ

Bu uygulamada, optik çizgi sensörü ile donatılmış NANOVEA ST400 3D Temassız Optik Profilleyicinin etkili ve verimli bir şekilde güvenilir bir kalite kontrol aracı olarak nasıl çalıştığını gösterdik.

Optik çizgi sensörü, numune yüzeyini aynı anda tarayan 192 noktadan oluşan parlak bir çizgi oluşturarak tarama hızını önemli ölçüde artırır. Ürünlerin yüzey pürüzlülüğünü yerinde izlemek için üretim hattına monte edilebilir. Pürüzlülük eşiği, ürünlerin yüzey kalitesini belirlemek için güvenilir bir kriter olarak çalışır ve kullanıcıların kusurlu ürünleri zamanında fark etmelerini sağlar.

Burada gösterilen veriler, analiz yazılımında bulunan hesaplamaların yalnızca bir kısmını temsil etmektedir. NANOVEA Profilometreler, Yarı İletken, Mikroelektronik, Güneş, Fiber Optik, Otomotiv, Havacılık ve Uzay, Metalurji, İşleme, Kaplama, İlaç, Biyomedikal, Çevre ve diğer birçok alanda hemen hemen her yüzeyi ölçer.

Benzer bir uygulamanız var mı?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

Tribometre Kullanarak Yüksek Sıcaklıkta Çizilme Sertliği

YÜKSEK SICAKLIKTA ÇIZILME SERTLIĞI

TRIBOMETRE KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE, PhD

GİRİŞ

Sertlik, malzemelerin kalıcı veya plastik deformasyona karşı direncini ölçer. İlk olarak 1820 yılında Alman mineralog Friedrich Mohs tarafından geliştirilen çizilme sertliği testi, bir malzemenin keskin bir cisimden kaynaklanan sürtünme nedeniyle çizilme ve aşınmaya karşı sertliğini belirler1. Mohs ölçeği doğrusal bir ölçekten ziyade karşılaştırmalı bir indekstir, bu nedenle ASTM standardı G171-03'te açıklandığı gibi daha doğru ve kalitatif bir çizilme sertliği ölçümü geliştirilmiştir2. Bir elmas kalem tarafından oluşturulan çiziğin ortalama genişliğini ölçer ve çizik sertlik sayısını (HSP) hesaplar.

YÜKSEK SICAKLIKLARDA ÇİZİK SERTLİĞİ ÖLÇÜMÜNÜN ÖNEMİ

Malzemeler hizmet gereksinimlerine göre seçilir. Önemli sıcaklık değişiklikleri ve termal gradyanlar içeren uygulamalarda, mekanik limitlerin tam olarak farkında olmak için malzemelerin yüksek sıcaklıklardaki mekanik özelliklerini araştırmak kritik önem taşır. Malzemeler, özellikle polimerler, genellikle yüksek sıcaklıklarda yumuşar. Birçok mekanik arıza, sadece yüksek sıcaklıklarda meydana gelen sürünme deformasyonu ve termal yorgunluktan kaynaklanır. Bu nedenle, yüksek sıcaklık uygulamaları için malzemelerin doğru seçimini sağlamak amacıyla yüksek sıcaklıklarda sertliği ölçmek için güvenilir bir tekniğe ihtiyaç vardır.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, NANOVEA T50 Tribometre, bir Teflon numunesinin oda sıcaklığından 300°C'ye kadar farklı sıcaklıklarda çizilme sertliğini ölçmektedir. Yüksek sıcaklıkta çizilme sertliği ölçümü yapabilme yeteneği NANOVEA'yı Tribometre Yüksek sıcaklık uygulamalarına yönelik malzemelerin tribolojik ve mekanik değerlendirmeleri için çok yönlü bir sistem.

NANOVEA

T50

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

TEST KOŞULLARI

NANOVEA T50 Serbest Ağırlık Standart Tribometresi, oda sıcaklığı (RT) ile 300°C arasında değişen sıcaklıklarda bir Teflon numunesi üzerinde çizilme sertliği testleri gerçekleştirmek için kullanılmıştır. Teflonun erime noktası 326,8°C'dir. Uç yarıçapı 200 µm olan 120° tepe açısına sahip konik bir elmas uç kullanılmıştır. Teflon numune, döner numune tablasına, tabla merkezine 10 mm mesafe kalacak şekilde sabitlenmiştir. Numune bir fırın ile ısıtılmış ve RT, 50°C, 100°C, 150°C, 200°C, 250°C ve 300°C sıcaklıklarda test edilmiştir.

TEST PARAMETRELERI

yüksek sıcaklıkta çizilme sertliği ölçümü

NORMAL KUVVET 2 N
KAYMA HIZI 1 mm/s
KAYAN MESAFE Sıcaklık başına 8mm
ATMOSFER Hava
SICAKLIK RT, 50°C, 100°C, 150°C, 200°C, 250°C, 300°C.

SONUÇLAR & TARTIŞMA

Teflon numunenin farklı sıcaklıklardaki çizik izi profilleri, farklı yüksek sıcaklıklardaki çizik sertliğini karşılaştırmak için ŞEKİL 1'de gösterilmiştir. Çizik izi kenarlarındaki malzeme yığılması, kalem 2 N'luk sabit bir yükte hareket ederken ve Teflon numunesine sürülürken, çizik izindeki malzemeyi yana doğru iterek ve deforme ederek oluşur.

Çizik izleri ŞEKİL 2'de gösterildiği gibi optik mikroskop altında incelenmiştir. Ölçülen çizik izi genişlikleri ve hesaplanan çizik sertlik sayıları (HSP) ŞEKİL 3'te özetlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Mikroskopla ölçülen çizik izi genişliği, NANOVEA Profiler kullanılarak ölçülenle uyumludur - Teflon numunesi daha yüksek sıcaklıklarda daha geniş bir çizik genişliği sergiler. Sıcaklık RT'den 300oC'ye yükseldikçe çizik izi genişliği 281'den 539 µm'ye çıkmakta, bu da HSP'nin 65'ten 18 MPa'ya düşmesine neden olmaktadır.

Yüksek sıcaklıklarda çizilme sertliği, NANOVEA T50 Tribometre kullanılarak yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlik ile ölçülebilir. Diğer sertlik ölçümlerine alternatif bir çözüm sağlar ve NANOVEA Tribometrelerini kapsamlı yüksek sıcaklık tribo-mekanik değerlendirmeleri için daha eksiksiz bir sistem haline getirir.

ŞEKİL 1: Farklı sıcaklıklarda çizilme sertliği testlerinden sonra çizik izi profilleri.

ŞEKİL 2: Farklı sıcaklıklardaki ölçümlerden sonra mikroskop altında çizik izleri.

ŞEKİL 3: Çizik izi genişliğinin ve çizik sertliğinin sıcaklığa karşı gelişimi.

SONUÇ

Bu çalışmada, NANOVEA Tribometrenin ASTM G171-03'e uygun olarak yüksek sıcaklıklarda çizilme sertliğini nasıl ölçtüğünü gösteriyoruz. Sabit yükte çizilme sertliği testi, tribometre kullanarak malzemelerin sertliğini karşılaştırmak için alternatif basit bir çözüm sunar. Yüksek sıcaklıklarda çizilme sertliği ölçümleri gerçekleştirme kapasitesi, NANOVEA Tribometreyi malzemelerin yüksek sıcaklıktaki tribo-mekanik özelliklerini değerlendirmek için ideal bir araç haline getirir.

NANOVEA Tribometre ayrıca 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. Pürüzlülük gibi diğer yüzey ölçümlerine ek olarak aşınma izlerinin yüksek çözünürlüklü 3D görüntülemesi için isteğe bağlı 3D temassız profilleyici mevcuttur.

1 Wredenberg, Fredrik; PL Larsson (2009). "Metallerin ve polimerlerin çizik testi: Experiments and numerics". Aşınma 266 (1-2): 76
2 ASTM G171-03 (2009), "Elmas Stylus Kullanılarak Malzemelerin Çizilme Sertliği için Standart Test Yöntemi"

Benzer bir uygulamanız var mı?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

Taşınabilir 3D Profilometre Kullanarak Kaynak Yüzeyi Denetimi

WELd yüzey denetimi

portati̇f 3 boyutlu profi̇lometre kullanimi

Tarafından hazırlanmıştır

CRAIG LEISING

GİRİŞ

Tipik olarak görsel inceleme ile yapılan belirli bir kaynağın aşırı hassasiyetle incelenmesi kritik hale gelebilir. Hassas analiz için spesifik ilgi alanları arasında, sonraki muayene prosedürlerinden bağımsız olarak yüzey çatlakları, gözeneklilik ve doldurulmamış kraterler bulunur. Boyut/şekil, hacim, pürüzlülük, boyut vb. gibi kaynak özelliklerinin tümü kritik değerlendirme için ölçülebilir.

KAYNAK YÜZEYİ DENETİMİNDE 3 BOYUTLU TEMASSIZ PROFİLOMETRENİN ÖNEMİ

NANOVEA, dokunma probları veya interferometri gibi diğer tekniklerin aksine 3D Temassız ProfilometreEksenel kromatizmi kullanarak neredeyse her yüzeyi ölçebilir, açık aşamalandırma nedeniyle numune boyutları büyük ölçüde değişebilir ve numune hazırlamaya gerek yoktur. Nanodan makroya kadar aralık, yüzey profili ölçümü sırasında numune yansımasından veya emiliminden sıfır etkiyle elde edilir, yüksek yüzey açılarını ölçme konusunda gelişmiş bir yeteneğe sahiptir ve sonuçların yazılımla manipülasyonu yoktur. Herhangi bir malzemeyi kolayca ölçün: şeffaf, opak, aynasal, dağınık, cilalı, pürüzlü vb. NANOVEA Taşınabilir Profilometrelerin 2D ve 2D yetenekleri, onları hem laboratuvarda hem de sahada tam kapsamlı kaynak yüzeyi muayenesi için ideal cihazlar haline getirir.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada, NANOVEA JR25 Taşınabilir Profilleyici, bir kaynağın yüzey pürüzlülüğünü, şeklini ve hacmini ve ayrıca çevresindeki alanı ölçmek için kullanılır. Bu bilgiler, kaynağın ve kaynak işleminin kalitesini doğru bir şekilde araştırmak için kritik bilgiler sağlayabilir.

NANOVEA

JR25

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

TEST SONUÇLARI

Aşağıdaki görüntü, kaynağın ve çevresindeki alanın tam 3D görünümünü ve yalnızca kaynağın yüzey parametrelerini göstermektedir. 2D kesit profili aşağıda gösterilmiştir.

örneklem

Yukarıdaki 2D kesit profili 3D'den çıkarıldığında, kaynağın boyutsal bilgileri aşağıda hesaplanır. Aşağıda sadece kaynak için yüzey alanı ve malzeme hacmi hesaplanmıştır.

 DELİKZİRVE
YÜZEY1.01 mm214.0 mm2
HACİM8.799e-5 mm323,27 mm3
MAKSIMUM DERINLIK/YÜKSEKLIK0,0276 mm0,6195 mm
ORTALAMA DERINLIK/YÜKSEKLIK 0.004024 mm 0,2298 mm

SONUÇ

Bu uygulamada, NANOVEA 3D Temassız Profilleyicinin bir kaynağın ve çevresindeki yüzey alanının kritik özelliklerini nasıl hassas bir şekilde karakterize edebileceğini gösterdik. Pürüzlülük, boyutlar ve hacimden, kalite ve tekrarlanabilirlik için nicel bir yöntem belirlenebilir ve / veya daha fazla araştırılabilir. Bu uygulama notundaki örnek gibi örnek kaynaklar, kurum içi veya saha testleri için standart bir masa üstü veya taşınabilir NANOVEA Profilleyici ile kolayca analiz edilebilir

Benzer bir uygulamanız var mı?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

Endüstriyel Kaplamalar Çizilme ve Aşınma Değerlendirmesi

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.

Kompakt Pnömatik Tribometre T100
NANOVEA T100

Kompakt Pnömatik Tribometre

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

NANOVEA PB1000

Geniş Platform Mekanik Test Cihazı

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

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 TİPİİlerici
İLK YÜK0,01 mN
SON YÜK5 N / 35 N
YÜKLEME ORANI10 / 70 N/dak
ÇİZİK UZUNLUĞU3 mm
ÇİZME HIZI, dx/dt6,0 mm/dak
GIRINTI GEOMETRISI120º koni
GİRDİ MALZEMESİ (uç)Elmas
GIRINTI UCU YARIÇAPI200 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

CANLI SOHBET

Mekanik Test Cihazı ile Çizilme Sertliği Ölçümü

ÇIZILME SERTLIĞI ÖLÇÜMÜ

MEKANIK BIR TEST CIHAZI KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, PhD

GİRİŞ

Genel olarak sertlik testleri, malzemelerin kalıcı veya plastik deformasyona karşı direncini ölçer. Üç tür sertlik ölçümü vardır: çizilme sertliği, girinti sertliği ve geri tepme sertliği. Çizilme sertliği testi, bir malzemenin keskin bir nesneden kaynaklanan sürtünme nedeniyle çizilmeye ve aşınmaya karşı direncini ölçer1. İlk olarak 1820 yılında Alman mineralog Friedrich Mohs tarafından geliştirilmiştir ve halen minerallerin fiziksel özelliklerini sıralamak için yaygın olarak kullanılmaktadır2. Bu test yöntemi metaller, seramikler, polimerler ve kaplanmış yüzeyler için de geçerlidir.

Bir çizik sertliği ölçümü sırasında, belirli geometriye sahip bir elmas uç, sabit bir hızda sabit bir normal kuvvet altında doğrusal bir yol boyunca bir malzemenin yüzeyini çizer. Çiziğin ortalama genişliği ölçülür ve çizik sertlik sayısını (HSP) hesaplamak için kullanılır. Bu teknik, farklı malzemelerin sertliğini ölçeklendirmek için basit bir çözüm sağlar.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı, ASTM G171-03'e uygun olarak farklı metallerin çizilme sertliğini ölçmek için kullanılmıştır.

Aynı zamanda bu çalışma NANOVEA'nın kapasitesini de ortaya koyuyor Mekanik Test Cihazı çizilme sertliği ölçümünün yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlikle gerçekleştirilmesinde.

NANOVEA

PB1000

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN
nanoindenter ve çizik test cihazı Nanovea PB1000

TEST KOŞULLARI

NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı üç cilalı metal (Cu110, Al6061 ve SS304) üzerinde çizilme sertliği testleri gerçekleştirmiştir. Uç yarıçapı 200 µm olan 120° tepe açısına sahip konik bir elmas uç kullanılmıştır. Sonuçların tekrarlanabilirliğini sağlamak için her numune aynı test parametreleriyle üç kez çizilmiştir. Test parametreleri aşağıda özetlenmiştir. Testten önce ve sonra 10 mN'lik düşük normal yükte bir profil taraması gerçekleştirilmiştir. çizik testi çiziğin yüzey profilindeki değişikliği ölçmek için.

TEST PARAMETRELERI

NORMAL KUVVET

10 N

SICAKLIK

24°C (RT)

KAYMA HIZI

20 mm/dak

KAYAN MESAFE

10 mm

ATMOSFER

Hava

SONUÇLAR & TARTIŞMA

Farklı malzemelerin çizilme sertliğini karşılaştırmak için üç metalin (Cu110, Al6061 ve SS304) testlerden sonraki çizik izlerinin görüntüleri ŞEKİL 1'de gösterilmiştir. NANOVEA Mekanik Yazılımının haritalama işlevi, otomatik bir protokolde aynı koşul altında test edilen üç paralel çizik oluşturmak için kullanılmıştır. Ölçülen çizik izi genişliği ve hesaplanan çizik sertlik sayısı (HSP) TABLO 1'de özetlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Metaller Al6061, Cu110 ve SS304 için sırasıyla 174, 220 ve 89 µm'lik farklı aşınma izi genişlikleri göstermekte ve bu da 0,84, 0,52 ve 3,2 GPa'lık hesaplanmış bir HSP ile sonuçlanmaktadır.

Çizik izi genişliğinden hesaplanan çizik sertliğine ek olarak, sürtünme katsayısı (COF), gerçek derinlik ve akustik emisyonun gelişimi çizik sertliği testi sırasında yerinde kaydedilmiştir. Burada gerçek derinlik, çizik testi sırasında prob ucunun penetrasyon derinliği ile ön taramada ölçülen yüzey profili arasındaki derinlik farkıdır. Cu110'un COF, gerçek derinlik ve akustik emisyonu örnek olarak ŞEKİL 2'de gösterilmiştir. Bu tür bilgiler, çizilme sırasında meydana gelen mekanik arızalar hakkında bilgi sağlayarak kullanıcıların mekanik kusurları tespit etmesine ve test edilen malzemenin çizilme davranışını daha fazla araştırmasına olanak tanır.

Çizilme sertliği testleri, yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlik ile birkaç dakika içinde tamamlanabilir. Geleneksel indentasyon prosedürleriyle karşılaştırıldığında, bu çalışmadaki çizik sertlik testi, kalite kontrol ve yeni malzemelerin geliştirilmesi için yararlı olan sertlik ölçümleri için alternatif bir çözüm sunmaktadır.

Al6061

Cu110

SS304

ŞEKİL 1: Test sonrası çizik izlerinin mikroskop görüntüsü (100x büyütme).

 Çizik izi genişliği (μm)HSp (GPa)
Al6061174±110.84
Cu110220±10.52
SS30489±53.20

TABLO 1: Çizik izi genişliği ve çizik sertlik sayısı özeti.

ŞEKİL 2: Cu110 üzerinde çizilme sertliği testi sırasında sürtünme katsayısı, gerçek derinlik ve akustik emisyonların gelişimi.

SONUÇ

Bu çalışmada, NANOVEA Mekanik Test Cihazının ASTM G171-03'e uygun olarak çizilme sertliği testleri gerçekleştirme kapasitesini sergiledik. Kaplama yapışması ve çizilme direncine ek olarak, sabit bir yükte çizilme testi, malzemelerin sertliğini karşılaştırmak için alternatif basit bir çözüm sağlar. Geleneksel çizik sertliği test cihazlarının aksine, NANOVEA Mekanik Test Cihazları sürtünme katsayısı, akustik emisyon ve gerçek derinliğin gelişimini yerinde izlemek için isteğe bağlı modüller sunar.

NANOVEA Mekanik Test Cihazının Nano ve Mikro modülleri, 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?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

Titanyum Nitrür Kaplama Çizilme Testi

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

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN
nanoindenter ve çizik test cihazı 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?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

3D Profilometri Kullanarak Fraktografi Analizi

FRAKTOGRAFİ ANALİZİ

3 BOYUTLU PROFILOMETRI KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

CRAIG LEISING

GİRİŞ

Fraktografi, kırık yüzeylerdeki özelliklerin incelenmesidir ve tarihsel olarak Mikroskop veya SEM aracılığıyla araştırılmıştır. Özelliğin boyutuna bağlı olarak yüzey analizi için mikroskop (makro özellikler) veya SEM (nano ve mikro özellikler) seçilir. Her ikisi de sonuçta kırılma mekanizması tipinin tanımlanmasına olanak sağlar. Etkili olmasına rağmen, Mikroskopun açık sınırlamaları vardır ve çoğu durumda SEM, atomik seviye analizi dışında, kırılma yüzeyi ölçümü için pratik değildir ve daha geniş kullanım kapasitesinden yoksundur. Optik ölçüm teknolojisindeki gelişmeler sayesinde NANOVEA 3D Temassız Profilometre makro ölçekli 2D ve 3D yüzey ölçümleri yoluyla nano sağlama yeteneğiyle artık tercih edilen cihaz olarak kabul ediliyor

KIRIK İNCELEMESİ İÇİN 3 BOYUTLU TEMASSIZ PROFİLOMETRENİN ÖNEMİ

SEM'in aksine, 3D Temassız Profilometre neredeyse her yüzeyi, numune boyutunu, minimum numune hazırlığı ile ölçebilir ve tüm bunlar bir SEM'e göre üstün dikey / yatay boyutlar sunar. Bir profilometre ile nano ile makro arasındaki özellikler, numune yansıtıcılığından sıfır etkilenerek tek bir ölçümde yakalanır. Her türlü malzemeyi kolayca ölçün: şeffaf, opak, speküler, difüzif, cilalı, pürüzlü vb. 3D Temassız Profilometre, SEM maliyetinin çok altında bir maliyetle yüzey kırılma çalışmalarını en üst düzeye çıkarmak için geniş ve kullanıcı dostu bir yetenek sağlar.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada, NANOVEA ST400 bir çelik numunenin kırılmış yüzeyini ölçmek için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yüzeyin 3D alanını, 2D profil çıkarımını ve yüzey yön haritasını göstereceğiz.

NANOVEA

ST400

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN
Lastik diş derinliği ve yüzey pürüzlülüğü analizi için Nanovea ST400 3D optik profilometre

SONUÇLAR

ÜST YÜZEY

3B Yüzey Doku Yönü

İzotropi51.26%
Birinci Yön123.2º
İkinci Yön116.3º
Üçüncü Yön0.1725º

Yüzey Alanı, Hacim, Pürüzlülük ve diğerleri bu ekstraksiyondan otomatik olarak hesaplanabilir.

2D Profil Çıkarma

SONUÇLAR

YAN YÜZEY

3B Yüzey Doku Yönü

İzotropi15.55%
Birinci Yön0.1617º
İkinci Yön110.5º
Üçüncü Yön171.5º

Yüzey Alanı, Hacim, Pürüzlülük ve diğerleri bu ekstraksiyondan otomatik olarak hesaplanabilir.

2D Profil Çıkarma

SONUÇ

Bu uygulamada, NANOVEA ST400 3D Temassız Profilometrenin kırılmış bir yüzeyin tüm topografyasını (nano, mikro ve makro özellikler) nasıl hassas bir şekilde karakterize edebileceğini gösterdik. 3D alandan yüzey net bir şekilde tanımlanabilir ve alt alanlar veya profiller / kesitler hızlı bir şekilde çıkarılabilir ve sonsuz bir yüzey hesaplamaları listesi ile analiz edilebilir. Nanometre altı yüzey özellikleri, entegre bir AFM modülü ile daha fazla analiz edilebilir.

Ayrıca NANOVEA, Profilometre serisine, özellikle kırık yüzeyinin taşınamaz olduğu saha çalışmaları için kritik olan taşınabilir bir versiyon eklemiştir. Bu geniş yüzey ölçüm yetenekleri listesiyle, kırık yüzey analizi tek bir cihazla hiç bu kadar kolay ve kullanışlı olmamıştı.

Benzer bir uygulamanız var mı?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

3D Profilometri Kullanarak Fiberglas Yüzey Topografisi

FIBERGLAS YÜZEY TOPOGRAFYASI

3 BOYUTLU PROFILOMETRI KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

CRAIG LEISING

GİRİŞ

Fiberglas, son derece ince cam liflerinden yapılan bir malzemedir. Birçok polimer ürün için takviye maddesi olarak kullanılır; sonuçta ortaya çıkan kompozit malzeme, doğru olarak fiber takviyeli polimer (FRP) veya cam takviyeli plastik (GRP) olarak bilinir ve popüler kullanımda "fiberglas" olarak adlandırılır.

KALİTE KONTROL İÇİN YÜZEY METROLOJİSİ DENETİMİNİN ÖNEMİ

Fiberglas takviye için birçok kullanım alanı olmasına rağmen, çoğu uygulamada mümkün olduğunca güçlü olmaları çok önemlidir. Fiberglas kompozitler, mevcut en yüksek mukavemet / ağırlık oranlarından birine sahiptir ve bazı durumlarda, pound için pound çelikten daha güçlüdür. Yüksek mukavemetin yanı sıra, mümkün olan en küçük açık yüzey alanına sahip olmak da önemlidir. Geniş fiberglas yüzeyler yapıyı kimyasal saldırılara ve muhtemelen malzeme genleşmesine karşı daha savunmasız hale getirebilir. Bu nedenle, yüzey denetimi kalite kontrol üretimi için kritik öneme sahiptir.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada, NANOVEA ST400 bir Fiberglas Kompozit yüzeyini pürüzlülük ve düzlük açısından ölçmek için kullanılmaktadır. Bu yüzey özelliklerini ölçerek daha güçlü, daha uzun ömürlü bir fiberglas kompozit malzeme oluşturmak veya optimize etmek mümkündür.

NANOVEA

ST400

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN
Lastik diş derinliği ve yüzey pürüzlülüğü analizi için Nanovea ST400 3D optik profilometre

ÖLÇÜM PARAMETRELERI

PROBE 1 mm
EDINIM ORANI300 Hz
ORTALAMA1
ÖLÇÜLEN YÜZEY5 mm x 2 mm
ADIM BOYUTU5 µm x 5 µm
TARAMA MODUSabit hız

PROB ÖZELLİKLERİ

ÖLÇÜM ARALIK1 mm
Z ÇÖZÜM 25 nm
Z DOĞRULUK200 nm
YANAL ÇÖZÜNÜRLÜK 2 μm

SONUÇLAR

YANLIŞ RENK GÖRÜNÜMÜ

3D Yüzey Düzlüğü

3D Yüzey Pürüzlülüğü

Sa15.716 μmAritmetik Ortalama Yükseklik
Sq19.905 μmKök Ortalama Kare Yüksekliği
Sp116,74 μmMaksimum Tepe Yüksekliği
Sv136,09 μmMaksimum Çukur Yüksekliği
Sz252,83 μmMaksimum Yükseklik
Ssk0.556Çarpıklık
Ssu3.654Kurtosis

SONUÇ

Sonuçlarda gösterildiği gibi NANOVEA ST400 Optik Profil oluşturucu fiberglas kompozit yüzeyin pürüzlülüğünü ve düzlüğünü doğru bir şekilde ölçebildi. Veriler, farklı fiberglas üretim süreçleri ve bunların zaman içinde nasıl tepki verdiği hakkında önemli bilgiler sağlamak için birden fazla fiber kompozit grubu üzerinden ve/veya belirli bir zaman dilimi üzerinden ölçülebilir. Bu nedenle ST400, fiberglas kompozit malzemelerin kalite kontrol sürecini güçlendirmek için uygun bir seçenektir.

Benzer bir uygulamanız var mı?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

Tribometre Kullanarak Polimer Kayış Aşınması ve Sürtünmesi

POLİMER KAYIŞLAR

TRİBOMETRE KULLANARAK AŞINMA VE KIRILMA

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, PhD

GİRİŞ

Kayış tahriki, gücü iletir ve iki veya daha fazla dönen şaft arasındaki göreceli hareketi izler. Minimum bakım gerektiren basit ve ucuz bir çözüm olan kayış tahrikleri, testereler, hızarlar, harman makineleri, silo üfleyiciler ve konveyörler gibi çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kayış tahrikleri makineyi aşırı yükten korumanın yanı sıra titreşimi sönümler ve izole eder.

AŞINMA DEĞERLENDİRMESİNİN ÖNEMİ KAYIŞ TAHRIKLERI IÇIN

Kayış tahrikli bir makinedeki kayışlar için sürtünme ve aşınma kaçınılmazdır. Yeterli sürtünme kayma olmadan etkili güç aktarımı sağlar, ancak aşırı sürtünme kayışı hızla aşındırabilir. Kayışla tahrik işlemi sırasında yorulma, aşınma ve sürtünme gibi farklı aşınma türleri meydana gelir. Kayışın ömrünü uzatmak ve kayış onarımı ve değişiminde maliyeti ve zamanı azaltmak için, kayışların aşınma performansının güvenilir bir şekilde değerlendirilmesi, kayış ömrünü, üretim verimliliğini ve uygulama performansını iyileştirmek için arzu edilir. Kayışın sürtünme katsayısının ve aşınma oranının doğru ölçümü, Ar-Ge'yi ve kayış üretiminin kalite kontrolünü kolaylaştırır.

Yüksek Yük Pnömatik Tribometre

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, farklı yüzey dokularına sahip kayışların aşınma davranışlarını simüle ettik ve karşılaştırdık. NANOVEA T2000 Tribometre, kayışın aşınma sürecini kontrollü ve izlenebilir bir şekilde simüle eder.

NANOVEA

T2000

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

TEST PROSEDÜRLERI

Farklı yüzey pürüzlülüğüne ve dokusuna sahip iki kayışın sürtünme katsayısı, COF ve aşınma direnci aşağıdaki yöntemlerle değerlendirilmiştir NANOVEA Yüksek Yük Tribometre Doğrusal Pistonlu Aşınma Modülü kullanarak. Karşı malzeme olarak Çelik 440 bilya (10 mm çapında) kullanıldı. Yüzey pürüzlülüğü ve aşınma izi entegre bir sistem kullanılarak incelendi. 3D Temassız profilometre. Aşınma oranı, Kformülü kullanılarak değerlendirilmiştir K=Vl(Fxs), nerede V aşınmış hacimdir, F normal yük ve s kayma mesafesidir.

 

Bu çalışmada örnek olarak pürüzsüz bir Çelik 440 bilye muadilinin kullanıldığını, gerçek uygulama durumunu simüle etmek için özel fikstürler kullanılarak farklı şekillere ve yüzey kaplamasına sahip herhangi bir katı malzemenin uygulanabileceğini lütfen unutmayın.

SONUÇLAR & TARTIŞMA

Dokulu Kayış ve Düz Kayışın yüzey pürüzlülüğü Ra sırasıyla 33,5 ve 8,7 um'dir. NANOVEA 3D Temassız Optik profilleyici. Test edilen iki kayışın COF ve aşınma oranı, kayışların farklı yüklerdeki aşınma davranışını karşılaştırmak için sırasıyla 10 N ve 100 N'de ölçülmüştür.

ŞEKİL 1 aşınma testleri sırasında kayışların COF'sinin gelişimini göstermektedir. Farklı dokulara sahip kayışlar önemli ölçüde farklı aşınma davranışları sergilemektedir. COF'nin kademeli olarak arttığı alıştırma döneminden sonra, Dokulu Kayışın 10 N ve 100 N yükler kullanılarak yapılan her iki testte de ~0,5'lik daha düşük bir COF'ye ulaşması ilginçtir. 10 N yük altında test edilen Düz Kayış, COF sabitlendiğinde ~1,4'lük önemli ölçüde daha yüksek bir COF sergilemekte ve testin geri kalanında bu değerin üzerinde kalmaktadır. Düz Kayış 100 N yük altında test edildiğinde çelik 440 bilye tarafından hızla aşındırılmış ve büyük bir aşınma izi oluşturmuştur. Bu nedenle test 220 devirde durdurulmuştur.

ŞEKİL 1: Farklı yüklerde kayışların COF'sinin evrimi.

NANOVEA 3D temassız profilometre, aşınma izlerinin ayrıntılı morfolojisini analiz etmek için bir araç sunarak aşınma mekanizmasının temel olarak anlaşılmasına yönelik daha fazla bilgi sağlar.

TABLO 1: Aşınma izi analizinin sonucu.

ŞEKİL 2:  İki kayışın 3D görünümü
100 N'deki testlerden sonra.

3D aşınma izi profili, TABLO 1'de gösterildiği gibi gelişmiş analiz yazılımı tarafından hesaplanan aşınma izi hacminin doğrudan ve doğru bir şekilde belirlenmesini sağlar. Düz Kayış, 220 devirlik bir aşınma testinde 75,7 mm3 hacmiyle çok daha büyük ve derin bir aşınma izine sahipken, 600 devirlik bir aşınma testinden sonra Dokulu Kayış için aşınma hacmi 14,0 mm3'tür. Düz Kayışın çelik bilyeye karşı önemli ölçüde daha yüksek sürtünmesi, Dokulu Kayışa kıyasla 15 kat daha yüksek bir aşınma oranına yol açmaktadır.

 

Dokulu Kayış ile Düz Kayış arasındaki bu kadar ciddi bir COF farkı muhtemelen kayış ile çelik bilye arasındaki temas alanının boyutuyla ilgilidir ve bu da farklı aşınma performanslarına yol açmaktadır. ŞEKİL 3, iki kayışın optik mikroskop altındaki aşınma izlerini göstermektedir. Aşınma izi incelemesi, COF evrimine ilişkin gözlemle uyumludur: 0,5 gibi düşük bir COF değerini koruyan Dokulu Kayış, 10 N yük altındaki aşınma testinden sonra hiçbir aşınma belirtisi göstermez. 10 N'de Düz Kayış küçük bir aşınma izi gösterir. 100 N'de gerçekleştirilen aşınma testleri, hem Dokulu hem de Düz Kayışlarda önemli ölçüde daha büyük aşınma izleri oluşturur ve aşınma oranı, aşağıdaki paragrafta tartışılacağı gibi 3D profiller kullanılarak hesaplanacaktır.

ŞEKİL 3:  Optik mikroskop altında aşınma izleri.

SONUÇ

Bu çalışmada, NANOVEA T2000 Tribometre'nin kayışların sürtünme katsayısını ve aşınma oranını iyi kontrollü ve nicel bir şekilde değerlendirme kapasitesini sergiledik. Yüzey dokusu, hizmet performansları sırasında kayışların sürtünme ve aşınma direncinde kritik bir rol oynamaktadır. Dokulu kayış, ~0,5'lik sabit bir sürtünme katsayısı sergiler ve uzun bir kullanım ömrüne sahiptir, bu da takım onarımı veya değişimi için daha az zaman ve maliyet sağlar. Buna karşılık, düz kayışın çelik bilyeye karşı aşırı sürtünmesi kayışı hızla aşındırır. Ayrıca, kayış üzerindeki yükleme, hizmet ömrü açısından hayati bir faktördür. Aşırı yük çok yüksek sürtünme yaratarak kayışın daha hızlı aşınmasına neden olur.

NANOVEA T2000 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 tribokorozyon 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.

Benzer bir uygulamanız var mı?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

3D Profilometri Kullanarak Fosil Mikroyapısı

FOSIL MIKRO YAPISI

3 BOYUTLU PROFILOMETRI KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, PhD

GİRİŞ

Fosiller, eski denizlerin, göllerin ve nehirlerin altındaki tortulara gömülmüş bitki, hayvan ve diğer organizmaların izlerinin korunmuş kalıntılarıdır. Yumuşak vücut dokusu genellikle ölümden sonra çürür, ancak sert kabuklar, kemikler ve dişler fosilleşir. Orijinal kabukların ve kemiklerin mineral değişimi gerçekleştiğinde mikroyapı yüzey özellikleri genellikle korunur, bu da havanın evrimi ve fosillerin oluşum mekanizması hakkında bir fikir verir.

FOSİL İNCELEMESİ İÇİN 3 BOYUTLU TEMASSIZ PROFİLOMETRENİN ÖNEMİ

Fosilin 3 boyutlu profilleri, fosil örneğinin detaylı yüzey özelliklerini daha yakından gözlemlememizi sağlıyor. NANOVEA profilometrenin yüksek çözünürlüğü ve doğruluğu çıplak gözle fark edilemeyebilir. Profilometrenin analiz yazılımı bu benzersiz yüzeylere uygulanabilen geniş bir çalışma yelpazesi sunar. NANOVEA, dokunmalı problar gibi diğer tekniklerin aksine 3D Temassız Profilometre Numuneye dokunmadan yüzey özelliklerini ölçer. Bu, bazı hassas fosil örneklerinin gerçek yüzey özelliklerinin korunmasına olanak tanır. Ayrıca taşınabilir model Jr25 profilometre, fosil alanlarında 3 boyutlu ölçüm yapılmasına olanak tanır ve bu da fosil analizini ve kazı sonrası korumayı büyük ölçüde kolaylaştırır.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, iki temsili fosil örneğinin yüzeyini ölçmek için NANOVEA Jr25 Profilometre kullanılmıştır. Her bir fosilin tüm yüzeyi taranmış ve pürüzlülük, kontur ve doku yönünü içeren yüzey özelliklerini karakterize etmek için analiz edilmiştir.

NANOVEA

Jr25

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

BRAKİOPOD FOSİLİ

Bu raporda sunulan ilk fosil örneği, üst ve alt yüzeylerinde sert "valfler" (kabuklar) bulunan bir deniz hayvanından gelen bir Brachiopod fosilidir. İlk olarak Kambriyen döneminde, yani 550 milyon yıldan daha uzun bir süre önce ortaya çıkmışlardır.

Taramanın 3D Görünümü ŞEKİL 1'de ve Yanlış Renkli Görünümü ŞEKİL 2'de gösterilmektedir. 

ŞEKİL 1: Brachiopod fosil örneğinin 3D görünümü.

ŞEKİL 2: Brachiopod fosil örneğinin Yanlış Renkli Görünümü.

Daha sonra, ŞEKİL 3'te gösterildiği gibi Brachiopod fosilinin yerel yüzey morfolojisini ve konturunu araştırmak için genel form yüzeyden çıkarılmıştır. Brachiopod fosil örneğinde artık tuhaf bir ıraksak oluk dokusu gözlemlenebilmektedir.

ŞEKİL 3: Form kaldırıldıktan sonra Yanlış Renk Görünümü ve Kontur Çizgileri Görünümü.

ŞEKİL 4'te fosil yüzeyinin kesitsel bir görünümünü göstermek için dokulu alandan bir çizgi profili çıkarılmıştır. Basamak Yüksekliği çalışması yüzey özelliklerinin kesin boyutlarını ölçmektedir. Oluklar ortalama ~0,38 mm genişliğe ve ~0,25 mm derinliğe sahiptir.

ŞEKİL 4: Dokulu yüzeyin çizgi profili ve Basamak Yüksekliği çalışmaları.

KRINOID KÖK FOSILI

İkinci fosil örneği bir Crinoid kök fosilidir. Crinoidler ilk olarak Orta Kambriyen Dönemi denizlerinde, dinozorlardan yaklaşık 300 milyon yıl önce ortaya çıkmıştır. 

 

Taramanın 3D Görünümü ŞEKİL 5'te ve Yanlış Renkli Görünümü ŞEKİL 6'da gösterilmektedir. 

ŞEKİL 5: Crinoid fosil örneğinin 3D görünümü.

Crinoid gövde fosilinin yüzey dokusu izotropisi ve pürüzlülüğü ŞEKİL 7'de analiz edilmiştir. 

 Bu fosil, 90°'ye yakın açıda tercihli bir doku yönüne sahiptir ve bu da 69%'nin doku izotropisine yol açar.

ŞEKİL 6: Yanlış Renk Görünümü Crinoid gövde Örnek.

 

ŞEKİL 7: Crinoid kök fosilinin yüzey dokusu izotropisi ve pürüzlülüğü.

Crinoid gövde fosilinin eksenel yönü boyunca 2D profili ŞEKİL 8'de gösterilmektedir. 

Yüzey dokusunun tepe noktalarının boyutu oldukça eşittir.

ŞEKİL 8: Crinoid kök fosilinin 2D profil analizi.

SONUÇ

Bu uygulamada, NANOVEA Jr25 Taşınabilir Temassız Profilometre kullanarak bir Brachiopod ve Crinoid kök fosilinin 3D yüzey özelliklerini kapsamlı bir şekilde inceledik. Cihazın fosil örneklerinin 3D morfolojisini hassas bir şekilde karakterize edebildiğini gösterdik. Örneklerin ilginç yüzey özellikleri ve dokuları daha sonra analiz edilmektedir. Brachiopod örneği farklı bir oluk dokusuna sahipken, Crinoid kök fosili tercihli doku izotropisi göstermektedir. Detaylı ve hassas 3D yüzey taramaları, paleontologlar ve jeologlar için yaşamların evrimini ve fosillerin oluşumunu incelemek için ideal araçlar olduğunu kanıtlıyor.

Burada gösterilen veriler, analiz yazılımında bulunan hesaplamaların yalnızca bir kısmını temsil etmektedir. NANOVEA Profilometreler, Yarı İletken, Mikroelektronik, Güneş, Fiber Optik, Otomotiv, Havacılık ve Uzay, Metalurji, İşleme, Kaplama, İlaç, Biyomedikal, Çevre ve diğer birçok alanda hemen hemen her yüzeyi ölçer.

Benzer bir uygulamanız var mı?

ŞIMDI BIR UZMANLA GÖRÜŞÜN
FİYATLANDIRMA VE DETAYLARI HIZLI ALIN

Telif Hakkı © 2026 Nanovea. Tüm Hakları Saklıdır.