Le reciprocatingtribometer est un dispositif couramment utilisé pour simuler l'usure entre les matériaux lors de petits déplacements et de contacts répétés. Ce type d'appareil peut être utilisé pour tester les caractéristiques d'usure d'un matériau dans un mouvement de va - et - vient, en particulier l'usure par micro - oscillation générée par l'interface de contact. Les méthodes d'essai d'usure comprennent généralement la surveillance du frottement de l'échantillon, le processus d'usure et l'évaluation de la résistance à l'usure du matériau en fonction des résultats de l'essai. Ci - dessous sont les méthodes courantes de test d'usure par micro - mouvement alternatif.
1. Préparation des essais
Sélection des matériaux d'essai: les matériaux standard de l'échantillon (par exemple, métal, céramique, plastique, etc.) sont généralement sélectionnés pour l'essai et doivent souvent être associés à des matériaux témoins (par exemple, des billes d'acier ou des blocs de caoutchouc de dureté similaire).
Traitement de surface: la surface de l’échantillon peut nécessiter un traitement de finition (p. ex. polissage, ébavurage, etc.) pour s’assurer que sa surface est lisse et exempte de défauts, ce qui évite d’affecter les résultats de l’essai.
Installation et amarrage: installez l'échantillon sur la table d'échantillonnage de la machine d'essai, en vous assurant qu'il est en contact avec le dispositif de friction (généralement une bille d'acier ou un autre matériau de friction standard). Assurez - vous que les sites d'amarrage sont exempts d'impuretés et d'autres contaminants.
2. Paramètres d'essai
Définissez les paramètres communs suivants:
Charge: définissez une certaine charge par le dispositif de chargement, simulez la pression dans des conditions de travail réelles.
Amplitude et fréquence des vibrations: réglez l'amplitude et la fréquence du mouvement alternatif de la machine d'essai. En règle générale, l'amplitude est un petit déplacement (généralement entre 0,1 mm et 1 mm), tandis que la fréquence est ajustée en fonction des besoins des différents matériaux.
Température: certains tests d'usure contrôlent également la température pendant le test, simulant les conditions de travail dans différents environnements. La température peut être régulée par un élément chauffant.
Durée du test: définit la durée du test. La durée de l'essai affecte la détermination du degré d'usure, et différentes durées d'essai peuvent être définies en fonction des besoins réels.
3. Étapes d'essai
Initialisation: avant le début de l'essai, vérifiez que les différents réglages de l'appareil sont corrects et assurez - vous que les surfaces de contact des paires de friction ne présentent aucun défaut apparent.
Début de l'essai: démarrez la machine d'essai de sorte que l'échantillon commence à effectuer un mouvement alternatif dans les conditions définies. Le contact entre l'échantillon et le Vice - frotteur crée des forces de frottement et d'usure. Le processus d'usure peut être surveillé pendant l'essai en mesurant le coefficient de frottement.
Frottement et usure: le contact entre l'échantillon et le Sous - frottement provoque une usure localisée au cours de l'essai, la quantité d'usure pouvant être contrôlée par les capteurs de la machine d'essai ou évaluée en mesurant régulièrement les variations de qualité de l'échantillon.
4. Contrôle d'essai d'usure
Mesure de la force de frottement: l'évolution de la force de frottement est suivie en temps réel par des capteurs qui analysent la consommation d'énergie pendant le frottement.
Mesure du coefficient de frottement: l'évolution du coefficient de frottement au fil du temps est généralement enregistrée, ce qui permet d'évaluer la nature de l'usure. Par exemple, une augmentation du coefficient de frottement indique généralement une usure accrue.
Mesure de la quantité d'usure: avant et après l'essai, la quantité d'usure est calculée en mesurant la différence de qualité de l'échantillon. Il est également possible d'utiliser un microscope électronique ou optique pour observer la surface d'usure, analyser les caractéristiques de l'usure.
Analyse de surface: analyse topographique des surfaces usées par microscopie électronique à balayage (MEB) ou Microscopie à force atomique (AFM) pour observer les phénomènes de dommages tels que la morphologie de la surface, les fissures, l'écaillage, la corrosion, etc.
5. Après la fin de l'essai
Nettoyage et inspection: après l'essai, il est nécessaire de nettoyer l'échantillon et de frotter les surfaces secondaires, d'éliminer les copeaux abrasifs et d'éviter toute perturbation des expériences ultérieures.
Analyse des résultats: sur la base des données enregistrées au cours de l'essai, les paramètres tels que le coefficient de frottement, la quantité d'usure sont analysés et les propriétés d'usure des différents matériaux sont évaluées. Les méthodes d'analyse courantes comprennent:
Relation entre la quantité d'usure et le coefficient de frottement.
Type d'usure (par exemple, Abrasion adhésive, abrasion des grains abrasifs, Abrasion par fatigue, etc.).
Évaluation de la résistance à l'abrasion des matériaux.
6. Analyse du mécanisme d'usure
Abrasion adhésive: lorsque l'adhérence et la séparation de la surface de l'échantillon de la Sous - surface de frottement se produisent, cela peut provoquer des crevasses ou des microfissures sur la surface, ce qui accélère l'usure.
Abrasion des grains abrasifs: lors de l'abrasion, la surface peut produire de fines particules qui exercent une action de cisaillement et d'effacement sur l'interface de frottement, entraînant un décollement progressif de la surface.
Usure par fatigue: si la surface de la paire de frottement crée une concentration de contraintes lors d'un mouvement de va - et - vient prolongé, cela peut entraîner des microfissures sur la surface du matériau qui peuvent se produire par pelage ou usure par fatigue.
7. Applications communes
Optimisation des matériaux: l'étude de la performance de différents matériaux sous un frottement répété peut aider à optimiser la sélection des matériaux et à améliorer la résistance à l'usure grâce à un test d'usure alternatif.
Étude de traitement de surface: peut être utilisée pour évaluer les effets de différentes méthodes de traitement de surface (par exemple, durcissement, revêtement, etc.).
Conception secondaire de friction: dans l'ingénierie mécanique, l'automobile, l'aérospatiale et d'autres domaines, il est utilisé pour optimiser la conception de la conception secondaire de friction et prolonger la durée de vie de l'équipement.
8. Évaluation des résultats
Déterminer le type et le degré d'usure d'un matériau en fonction de la quantité d'usure, du coefficient de frottement et des résultats de l'analyse de surface, évaluer sa résistance à l'usure dans des conditions de travail spécifiques.
Évaluez la supériorité d'un nouveau matériau ou d'une méthode de traitement par rapport à un matériau standard.
résumé
Les machines d'essai d'usure à mouvement alternatif aident à étudier et à évaluer la résistance à l'usure des matériaux en simulant le processus d'usure sous de minuscules déplacements et des contacts répétés. Grâce au contrôle des paramètres d'essai (tels que la charge, la fréquence, la température, etc.) et à la surveillance en temps réel du frottement et de l'usure pendant l'essai, des données d'usure complètes peuvent être obtenues, fournissant une base pour la sélection des matériaux et l'optimisation de la conception.