Tribometri per alte/basse temperature (1000 °C)
Tribometri per alte/basse temperature (1000 °C) - ToronTribo™ HLT
Il tribometro per alte/basse temperature valuta le prestazioni di attrito e usura in un intervallo termico eccezionalmente ampio, risultando utile per laboratori di materiali, produttori di guarnizioni e sviluppatori di componenti che lavorano con lubrificanti, metalli, plastica, rivestimenti, gomma e ceramica. Il ToronTribo™ HLT preme due superfici piane l'una contro l'altra sotto una pressione di contatto controllata e le fa ruotare una contro l'altra, riproducendo il contatto faccia a faccia che si verifica nelle guarnizioni meccaniche, nelle rondelle di spinta e nelle interfacce di attrito di tipo frizione.
Il tester copre un intervallo di temperatura da -150 °C a 1000 °C, consentendo agli ingegneri di valutare una singola coppia di materiali, dalle condizioni criogeniche fino al servizio ad alta temperatura, in un unico programma di prova. La forza normale è regolabile su due intervalli, da 50 a 5000 N o da 100 a 10,000 N, con una forza di attrito massima di 500 N e una velocità del mandrino fino a 2000 giri/min. La durata del test è programmabile da 1 secondo a 9,999 minuti, supportando sia brevi test di screening che studi di durata prolungata.
I produttori di tenute meccaniche, i laboratori di ricerca sui materiali e gli sviluppatori di componenti utilizzano il ToronTribo™ HLT per caratterizzare le prestazioni di materiali e lubrificanti candidati in condizioni di contatto rotante prolungato faccia a faccia e a temperature estreme. L'ampia compatibilità con i materiali, che comprende metalli, plastiche, gomma, ceramica e rivestimenti, consente di effettuare test comparativi tra classi di materiali molto diverse su un'unica piattaforma.
Tribometri per alte/basse temperature (1000 °C) - Applicazioni ToronTribo™ HLT
Il ToronTribo™ HLT supporta la valutazione dell'attrito e dell'usura per contatti rotanti faccia a faccia in un intervallo di temperature insolitamente ampio.
- Test sui materiali delle superfici di tenuta meccanica: valuta il comportamento in termini di attrito e usura delle coppie di materiali delle superfici di tenuta in condizioni rappresentative delle tenute delle apparecchiature rotanti.
- Ricerca sui materiali per componenti criogenici: valuta le prestazioni dei materiali a temperature fino a -150 °C per componenti che operano in ambienti criogenici o a bassa temperatura.
- Test di rivestimento e ceramica ad alta temperatura: caratterizza la resistenza all'usura di rivestimenti e materiali ceramici a temperature fino a 1000 °C.
- Sviluppo di materiali di rivestimento per frizioni e freni: studi sull'attrito e sull'usura di materiali di rivestimento compositi e polimerici sottoposti a contatto prolungato tra le superfici di contatto.
- Test di tenuta in gomma ed elastomero: valutazione del comportamento all'usura dei materiali in gomma ed elastomero utilizzati nelle applicazioni di tenuta rotante.
- Selezione dei materiali per rondelle reggispinta e superfici di appoggio dei cuscinetti: confronto tra i materiali candidati per applicazioni di cuscinetti reggispinta e rondelle in condizioni di contatto assiale.
- Screening di materiali per temperature estreme: supporta la ricerca che richiede un'unica piattaforma di test per valutare un materiale in condizioni estreme sia criogeniche che ad alte temperature.
Tribometri per alte/basse temperature (1000 °C) - Caratteristiche principali di ToronTribo™ HLT
Il ToronTribo™ HLT combina un intervallo di temperatura eccezionalmente ampio con un controllo flessibile del carico e della velocità per i test di contatto superficiale.
- Intervallo di temperatura eccezionale: da -150 °C a 1000 °C, coprendo le temperature criogeniche e i test ad alta temperatura su un'unica piattaforma.
- Doppia gamma di forza normale: offre opzioni di carico da 50 a 5000 N o da 100 a 10,000 N per soddisfare diverse esigenze di pressione di contatto.
- Ampia compatibilità con i materiali: testa lubrificanti, metalli, plastica, rivestimenti, gomma e ceramica con la stessa configurazione di contatto.
- Rotazione ad alta velocità: raggiunge velocità del mandrino fino a 2000 giri/minuto per valutare il contatto della superficie a velocità di scorrimento variabile
- Elevata capacità di forza d'attrito: misura forze d'attrito fino a 500 N, adatte a condizioni di carico di contatto frontale impegnative.
- Controllo del tempo esteso: programma la durata del test da 1 secondo a 9,999 minuti, supportando sia test di screening brevi che studi di usura di lunga durata.
Teoria e metodo
Le prove di attrito e usura sulla superficie terminale valutano i materiali utilizzando una geometria di contatto faccia a faccia, in cui due superfici piane, tipicamente anulari, si premono l'una contro l'altra sotto carico assiale mentre una ruota rispetto all'altra. A differenza di una configurazione di contatto puntiforme o lineare, questa geometria distribuisce il carico su un'area di contatto più ampia, simile alle condizioni riscontrabili all'interno di una tenuta meccanica, di una rondella di spinta o di una superficie di frizione premuta contro la sua superficie di accoppiamento. Poiché l'intera superficie ruota continuamente attraverso il contatto, l'usura tende a distribuirsi in modo più uniforme sull'area di contatto rispetto alle prove di contatto puntiforme, sebbene le variazioni di temperatura e pressione sulla superficie possano comunque creare modelli di usura irregolari.
Il ToronTribo™ HLT applica questo principio tramite un mandrino rotante che spinge una faccia contro una controfaccia fissa mantenuta sotto un carico assiale controllato, mentre un sistema di riscaldamento e raffreddamento mantiene la camera di prova alla temperatura target. Poiché lo strumento copre un intervallo di temperature da -150 °C a 1000 °C, la stessa coppia di materiali può essere testata in regimi termici drasticamente diversi, rivelando come la dilatazione termica, i cambiamenti di fase o l'ammorbidimento del materiale influenzano il comportamento di attrito e usura al contatto tra le superfici.
La temperatura ha un effetto sproporzionato sulle prestazioni di contatto delle superfici terminali, poiché la maggior parte dei materiali di contatto, siano essi metalli, polimeri, gomma o ceramica, modificano significativamente le proprie proprietà meccaniche in un ampio intervallo termico. Un materiale che si comporta bene a temperatura ambiente può diventare fragile a temperature criogeniche o perdere resistenza ad alte temperature, modificando l'usura del contatto e la quantità di calore generata dall'interfaccia. Eseguire test sull'intero intervallo di temperature rilevante per un'applicazione, anziché a una singola temperatura di riferimento, fornisce agli ingegneri un quadro più completo delle prestazioni di una guarnizione, una rondella o un materiale d'attrito nelle sue effettive condizioni di esercizio.
Tribometri per alte/basse temperature (1000 °C) - Specifiche tecniche ToronTribo™ HLT
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Intervallo di forza normale | Da 50 a 5000 N, oppure da 100 a 10,000 N |
| Velocità massima | 2,000 rpm |
| Forza di attrito massima | 500 N |
| Intervallo di impostazione dell'ora | 1 secondo a 9,999 minuti |
| Intervallo di misurazione della temperatura | Da temperatura ambiente a 1000 °C; da -150 °C a temperatura ambiente. |
| Formazione della coppia di attrito | coppia di attrito della faccia terminale |