Tribometro lineare a movimento alternativo - ToronLRT™ 02GL
Il tribometro lineare alternativo ToronLRT™ 02GL copre un intervallo di temperatura combinato da -120 °C a 800 °C, fornendo dati di attrito e usura rappresentativi delle condizioni di servizio per applicazioni criogeniche e ad alta temperatura in un'unica piattaforma. I laboratori nei settori dell'energia, aerospaziale, metallurgico e dell'ingegneria della lubrificazione lo utilizzano per caratterizzare materiali, rivestimenti e lubrificanti nelle condizioni termiche a cui i loro componenti sono effettivamente sottoposti. Sono supportate coppie di contatto pin-on-disc e ball-on-disc, con la possibilità di personalizzare tutti i materiali dei campioni su richiesta. L'applicazione automatica del carico fino a 200 N e una gamma di frequenza continua da 0.1 a 20 Hz consentono un'ampia gamma di protocolli di test tribologici.
Le prove ad alta temperatura raggiungono gli 800 °C, coprendo ceramiche, rivestimenti refrattari e lubrificanti per alte temperature in ambienti metallurgici, turbine a gas e forni. Le prove a bassa temperatura si estendono fino a -120 °C per materiali criogenici e lubrificanti in infrastrutture GNL, celle frigorifere e applicazioni aerospaziali in zone fredde. La lunghezza della corsa è di 40 mm a temperatura ambiente e si riduce a 10 mm a temperature elevate o basse per adattarsi alla geometria dell'involucro termico. Sono supportati sia i sistemi di prova a secco che quelli con lubrificazione a olio nell'intero intervallo di temperatura operativa.
Durante ogni ciclo, tutti i parametri di prova vengono visualizzati simultaneamente sullo schermo: carico normale, forza di attrito, coefficiente di attrito, frequenza di oscillazione, tempo trascorso e temperatura. Il software di controllo traccia automaticamente i grafici dei parametri in funzione del tempo e memorizza tutti i dati per l'analisi post-test e la generazione di report. Soglie di allarme e arresto automatico configurabili per tutti i parametri principali proteggono i campioni e lo strumento qualora le condizioni si discostino dai limiti preimpostati. Questa protezione rende il ToronLRT™ 02GL adatto a test di resistenza di lunga durata senza supervisione a temperature elevate.
Tribometro lineare alternativo - Applicazioni ToronLRT™ 02GL
Il ToronLRT™ 02 è destinato ai laboratori di ricerca e controllo qualità che valutano il comportamento in termini di attrito e usura, dove la temperatura di esercizio è una variabile chiave, dalle condizioni criogeniche di -120 °C agli ambienti ad alta temperatura di 800 °C.
- Prestazioni dei rivestimenti ad alta temperatura: test sui rivestimenti PVD, DLC e a spruzzo termico a temperature fino a 800 °C per confermare la resistenza all'usura in condizioni di servizio tipiche di turbine a gas, sistemi di scarico e forni industriali prima dell'impiego.
- Materiali per apparecchiature criogeniche: misura il coefficiente di attrito e l'usura a -120 °C per valvole, pompe e raccordi per gas naturale liquefatto (GNL), dove l'attrito a basse temperature determina la durata di servizio di guarnizioni e cuscinetti.
- Prestazioni termiche del lubrificante: caratterizza l'efficacia di riduzione dell'attrito di oli e grassi nell'intero intervallo di temperature, verificando il comportamento all'avvio a freddo a -120 °C e la stabilità alle alte temperature a 800 °C nello stesso strumento.
- Tribologia automobilistica ad alta temperatura: valuta i materiali del sistema di distribuzione, gli inserti delle sedi delle valvole di scarico e i rivestimenti delle fasce elastiche in condizioni di contatto ad alta temperatura che riproducono gli ambienti operativi del motore.
- Caratterizzazione di materiali ceramici e avanzati: test di attrito e usura di ceramiche avanzate, cermet e rivestimenti duri ad elevate temperature, dove le modifiche microstrutturali indotte termicamente governano il comportamento tribologico.
- Qualificazione dei trattamenti superficiali aerospaziali: verifica il comportamento in termini di attrito e usura di rivestimenti a diffusione, rivestimenti barriera termica e leghe speciali in condizioni di contatto oscillante, sia criogeniche che ad alta temperatura, tipiche del settore aerospaziale.
- Valutazione dei rivestimenti refrattari e industriali: valuta le proprietà di usura dei rivestimenti refrattari e delle leghe di riporto ad elevate temperature di esercizio per applicazioni in forni e apparecchiature di processo ad alta temperatura.
- Qualificazione di lubrificanti e guarnizioni per climi freddi: test di lubrificanti e materiali di tenuta in condizioni di contatto alternato criogenico per qualificare i componenti per ambienti di servizio a basse temperature e artici.
Internazionali
Il ToronLRT™ 02 supporta test di attrito e usura in conformità con gli standard tribologici riconosciuti a livello internazionale. I seguenti standard definiscono i metodi di prova e le pratiche di misurazione applicabili alla configurazione di contatto alternativo e all'ambiente di prova a temperatura controllata di questo strumento:
- ASTM G133 - Metodo di prova standard per l'usura da scorrimento lineare alternato sfera-su-piano
- ASTM G115 - Guida standard per la misurazione e la segnalazione dei coefficienti di attrito
- ASTM G40 - Terminologia standard relativa all'usura e all'erosione
- ASTM D5707 - Metodo di prova standard per la misurazione delle proprietà di attrito e usura del grasso lubrificante mediante una macchina di prova ad oscillazione lineare ad alta frequenza (SRV).
- DIN 51834-1 - Prove sui lubrificanti: Prova tribologica con apparecchiatura ad oscillazione traslatoria, Parte 1: Principi generali di funzionamento
Tribometro lineare alternativo - ToronLRT™ 02GL - Caratteristiche principali
Il ToronLRT™ 02 combina un ampio intervallo di funzionamento termico con il controllo automatico del carico, configurazioni personalizzabili delle coppie di contatto e acquisizione continua dei dati di attrito, fornendo ai laboratori di tribologia dati rappresentativi del servizio da un unico strumento.
- Intervallo di temperature alte e basse, da -120 °C a 800 °C: copre le condizioni criogeniche per i test in zone fredde del GNL e del settore aerospaziale e temperature fino a 800 °C per ceramiche, rivestimenti refrattari e lubrificanti per alte temperature senza la necessità di uno strumento separato per ciascun intervallo.
- Frequenza continua, da 0.1 a 20 Hz: il controllo della frequenza inizia a 0.1 Hz per la simulazione del ciclo di contatto a bassa velocità e raggiunge i 20 Hz per lo screening dell'usura ad alto ciclo, con regolazione continua e senza passi discreti tra
- Materiali personalizzabili per le coppie di contatto: su richiesta, sono disponibili campioni a perno, a sfera e a disco realizzati con materiali specificati dall'utente, consentendo alla coppia di contatto di replicare esattamente la combinazione di materiali oggetto di studio.
- Carico normale automatizzato fino a 200 N: l'asse di carico motorizzato applica e mantiene una forza di contatto costante per tutta la durata del test, a qualsiasi temperatura compresa nell'intervallo operativo dello strumento.
- Gamma di corsa doppia: 40 mm a temperatura ambiente per piste di usura alternative standard; 10 mm a temperature elevate o basse per adattarsi alla geometria dell'involucro termico
- Test a secco e con lubrificazione su tutta la gamma di temperature: supporta condizioni di attrito a secco e con lubrificazione a olio da -120 °C a 800 °C, consentendo la valutazione delle prestazioni del lubrificante in condizioni di avviamento a freddo criogenico e di servizio ad alta temperatura.
- Profilo attrito-temperatura: la misurazione continua della forza di attrito durante le fasi di rampa di temperatura e mantenimento isotermico genera un set di dati completo sull'attrito in funzione della temperatura per ogni ciclo di prova.
- Controllo tramite PC industriale e reportistica automatizzata: un software dedicato gestisce la configurazione del test, visualizza tutti i parametri in tempo reale, traccia i grafici dei parametri in funzione del tempo e produce report formattati al termine del test.
- Protezione delle soglie dei parametri: le soglie di allarme e di arresto automatico configurabili su tutti i principali parametri di prova proteggono i campioni e lo strumento durante cicli prolungati a temperatura controllata e di lunga durata senza supervisione.
Teoria e metodo
La tribometria lineare a moto alternato misura il coefficiente di attrito dividendo la forza di attrito laterale all'interfaccia di contatto per il carico normale applicato: μ = F/N. Un campione superiore stazionario preme contro un disco inferiore piatto sotto un carico normale N prestabilito, e il disco si muove avanti e indietro in linea retta. Un trasduttore di forza perpendicolare all'asse di carico misura la forza di attrito F in ogni punto della corsa. Tutti i parametri tribologici riportati, inclusi il coefficiente di attrito e la progressione dell'usura, derivano da queste due grandezze misurate in continuo.
Il comportamento di attrito e usura dei materiali ingegneristici cambia sostanzialmente con la temperatura, rendendo la tribometria a temperatura ambiente una base incompleta per la qualificazione in applicazioni termicamente impegnative. A temperature elevate, gli strati di ossido superficiale modificano il meccanismo di contatto e la capacità di formazione del film lubrificante varia con la viscosità. A temperature criogeniche, i lubrificanti si irrigidiscono, i polimeri possono diventare fragili e la meccanica del contatto metallico cambia al variare delle proprietà del materiale. La raccolta di dati tribologici alla temperatura di esercizio effettiva, sia essa -120 °C o 800 °C, permette di cogliere questi effetti e di ottenere risultati utilizzabili per le decisioni di progettazione e selezione dei materiali.
Il ToronLRT™ 02GL riscalda o raffredda la zona di contatto attraverso un involucro termico, mentre l'asse di carico, il trasduttore di forza e il meccanismo di azionamento operano a temperatura ambiente all'esterno di esso. Il carico normale viene applicato tramite un asse verticale motorizzato da 25 mm, mantenendo costante la forza di contatto al variare della superficie di usura. La corsa si riduce da 40 mm a temperatura ambiente a 10 mm ad alta o bassa temperatura per mantenere la precisione di contatto all'interno dell'involucro. La misurazione della forza di attrito continua sia durante la fase di rampa di temperatura che durante la fase di mantenimento isotermico.
Tribometro lineare alternativo - Specifiche tecniche ToronLRT™ 02GL
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Frequenza alternata | 0.1–20 Hz, regolazione continua |
| Corsa massima — Temperatura ambiente | 40 mm |
| Corsa massima — Alta/Bassa temperatura | 10 mm |
| Carico normale massimo | 200 N |
| Forza di attrito massima | 100 N |
| Configurazioni delle coppie di contatti | Pin-on-disc, ball-on-disc |
| Materiali campione | Pin, palla e disco: personalizzabili su richiesta. |
| Mezzo di attrito | Attrito secco o lubrificazione ad olio |
| Intervallo ad alta temperatura | Ambiente a 800 ° C |
| Intervallo di bassa temperatura | −120 °C a temperatura ambiente |
| Sistema di controllo | PC industriale con software di test dedicato. |
| Parametri visualizzati | Forza di prova, forza di attrito, coefficiente di attrito, frequenza, tempo trascorso, temperatura |