Micro-tribomètre rotatif et alternatif
Micro-tribomètre rotatif et alternatif - ToronTribo™ RRM
Testeur de frottement et d'usure rotatif à micro-charge
Le microtribomètre rotatif alternatif offre aux ingénieurs des matériaux et aux développeurs de revêtements une plateforme de laboratoire unique pour évaluer les performances de frottement et d'usure sous faible charge. Il fonctionne sous des forces normales de 0.1 N à 20 N. L'instrument reproduit à la fois le glissement rotationnel et le contact linéaire alternatif au sein d'un seul banc d'essai. Qualitest propose le ToronTribo™ RRM aux laboratoires qui ont besoin de données tribologiques reproductibles à petite échelle. Il remplace avantageusement les machines distinctes utilisées pour chaque type de mouvement.
Le système enregistre en temps réel la force de frottement et la température de l'échantillon pendant chaque essai. Chaque paramètre est affiché sous forme de courbe en direct pour un suivi immédiat durant le test. Les configurations interchangeables bille-disque et broche-disque permettent d'adapter la géométrie du couple de frottement au matériau ou au revêtement évalué. Une enceinte thermique, dont la plage de températures s'étend de la température ambiante à 600 °C, permet d'effectuer des essais d'usure à haute température. Cette plage est compatible avec les revêtements, les céramiques et les alliages réfractaires utilisés dans des conditions d'utilisation exigeantes.
Micro-tribomètre rotatif et alternatif - Applications ToronTribo™ RRM
Le microtribomètre rotatif alternatif permet d'évaluer le frottement et l'usure lorsque des conditions de contact à faible charge et à petite échelle doivent être reproduites en laboratoire. Il est généralement utilisé dans la recherche sur les matériaux, la qualification des revêtements et le développement de composants de précision.
- Développement de couches minces et de revêtements : évaluation de la résistance au frottement et à l’usure des couches minces, des revêtements durs et des traitements de surface sous glissement contrôlé à faible charge
- Essais de dispositifs biomédicaux et d'implants : évalue le comportement à l'usure de composants médicaux de petite taille, notamment les revêtements de cathéters et les surfaces d'implants, sous des charges proches du contact physiologique.
- Tests électroniques et de microcomposants : caractérisation du frottement et de l’usure des connecteurs, des micro-interrupteurs et des contacts électroniques de précision soumis à des actionnements répétés de faible force.
- Tests de composants optiques et de précision : mesure la durabilité de surface des lentilles, des miroirs et des écrans tactiles exposés à une usure répétée par contact léger.
- Sélection de revêtements et de lubrifiants pour l'automobile : aide à la sélection des matériaux et des lubrifiants pour les composants automobiles peu sollicités tels que les systèmes de distribution et les petits roulements.
- Finition des bijoux et des produits de consommation : évalue la résistance à l’usure des surfaces décoratives plaquées, polies ou revêtues
- Recherche sur les matériaux et études universitaires : fournit une plateforme de laboratoire pour la recherche fondamentale en tribologie dans les régimes de contact rotatif et alternatif à température variable
Normes
Le microtribomètre rotatif alternatif réalise des essais conformes aux méthodes d'essais tribologiques reconnues internationalement. Ces normes définissent la géométrie de l'appareil, les conditions de chargement et les exigences de rapport que l'instrument suit pour les essais de frottement broche-disque, bille-disque et de glissement alternatif.
- ASTM G99-23 - Méthode d'essai normalisée pour les essais d'usure et de frottement avec un appareil à broche sur disque ou à bille sur disque
- ASTM G133-05 - Méthode d'essai normalisée pour l'usure par glissement bille-plan en mouvement alternatif linéaire
- ASTM B611-13 - Méthode d'essai normalisée pour la détermination de la résistance à l'abrasion sous contrainte élevée des matériaux durs
- DIN 50324:1992-07 - Tribologie ; Essais de frottement et d'usure, Essai sur modèle réduit pour le frottement de glissement des solides (Système bille-disque)
Micro-tribomètre rotatif et alternatif - Caractéristiques principales du ToronTribo™ RRM
Le ToronTribo™ RRM combine plusieurs modes de test et une large plage de fonctionnement dans un seul système de table.
- Tests à double mouvement : effectue des tests d'usure rotationnels et linéaires alternatifs sur un seul système d'entraînement, éliminant ainsi le besoin de machines séparées.
- Surveillance en temps réel du frottement et de la température : enregistre en continu la force de frottement et la température de l’échantillon et affiche chaque paramètre sous forme de courbe en direct pendant l’essai.
- Précision à faible charge : applique des forces normales de 0.1 N à 20 N pour une caractérisation précise des films minces, des revêtements et des échantillons délicats de petite taille.
- Paires de friction interchangeables : prend en charge les configurations bille-disque et broche-disque pour adapter la géométrie de contact au matériau ou au composant évalué.
- Large plage de températures : tests effectués de la température ambiante à 600 °C afin d’évaluer l’influence de la chaleur sur le frottement et le comportement à l’usure.
- Modes de test à sec et lubrifiés : alternance entre les conditions de frottement à sec et de lubrification à l’huile pour comparer la résistance à l’usure sans lubrification aux performances avec lubrifiant
Théorie et méthode
Le test d'usure rotationnelle consiste à presser une bille ou un poinçon fixe contre un disque en rotation sous une force normale constante. La rotation du disque entraîne le tracé d'une trace d'usure circulaire au point de contact, et le frottement généré à l'interface par le mouvement de glissement. Un capteur de force mesure en continu la résistance tangentielle, et l'instrument calcule le coefficient de frottement à partir du rapport entre la force de frottement et la charge appliquée. Des passages répétés enlèvent de la matière du poinçon, du disque, ou des deux, et le volume d'usure obtenu indique la résistance du matériau aux mécanismes d'usure abrasive et adhésive.
L'essai d'usure par frottement alternatif inverse le sens de glissement par un mouvement périodique de va-et-vient, au lieu d'une rotation continue. Une bille exerce une pression sur une éprouvette plane tandis que le porte-échantillon la déplace linéairement sur une course fixe. L'inversion du sens de glissement à chaque extrémité de la course permet de reproduire les conditions de contact rencontrées dans des composants tels que les pistons, les systèmes de distribution et les joints, qui subissent des changements de direction répétés plutôt qu'un glissement unidirectionnel. L'instrument mesure la force de frottement tout au long de la course et calcule le volume d'usure de la bille et de l'éprouvette plane à la fin de l'essai.
Le ToronTribo™ RRM combine les deux géométries d'essai dans un seul système d'entraînement, permettant ainsi aux opérateurs de passer d'un mouvement de rotation à un mouvement alternatif sans reconfigurer le bâti de charge. Les modes de lubrification à sec et à l'huile permettent d'évaluer simultanément la résistance à l'usure sans lubrification et les performances du film lubrifiant. La platine chauffante intégrée porte la température de l'échantillon jusqu'à 600 °C, ce qui permet aux ingénieurs de distinguer les variations de frottement et d'usure dues à la température du comportement de référence mesuré à température ambiante.
Micro-tribomètre rotatif et alternatif - Spécifications techniques du ToronTribo™ RRM
| Paramètre | Spécifications |
|---|---|
| Plage de force normale | 0.1 N à 20 N |
| Vitesse de rotation maximale | 2,000 rpm |
| Fréquence d'oscillation maximale | 20 Hz |
| Plage de force de frottement | 0.05 N à 10 N |
| Rayon de rotation maximal | 30 mm |
| Course de va-et-vient maximale | 30 mm |
| Paire de frottement alternative | Balle sur disque, quille sur disque |
| Paire de frottement rotative | Balle sur disque, quille sur disque |
| Plage de température | Température ambiante jusqu'à 600 ° C |
| milieu de friction | Friction à sec, lubrification à l'huile |