Tribometro a perno su disco (da -150 °C a 1000 °C)
Tribometro a perno su disco (da -150 °C a 1000 °C) - ToronTribo™ PoD 150
Il tribometro pin-on-disk valuta le prestazioni di attrito e usura dei materiali in un intervallo di temperature eccezionalmente ampio, risultando utile per laboratori di materiali, sviluppatori di rivestimenti e produttori di componenti che lavorano con metalli, ceramiche e rivestimenti. Il ToronTribo™ PoD 150 offre configurazioni di attrito sia pin-on-disk che ball-on-disk, consentendo agli operatori di scegliere la geometria di contatto più adatta al materiale o al componente in esame. Un sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua, un sistema di riscaldamento ad alta temperatura e un sistema di controllo della temperatura dedicato lavorano in sinergia per consentire di effettuare test da -150 °C a 1000 °C su un'unica piattaforma.
Il tester copre due intervalli di carico di forza standard: da 0.1 a 10 N per campioni delicati e da 10 a 200 N per test standard, entrambi applicati tramite carico diretto del peso per un controllo della forza semplice e affidabile. La coppia di attrito massima raggiunge i 2.5 N·m a velocità del mandrino fino a 2000 giri/min, con un raggio di attrito regolabile da 10 a 35 mm per adattarsi a diverse dimensioni dei campioni. I fluidi di prova si estendono oltre l'attrito a secco e la lubrificazione a olio, includendo atmosfere di gas inerti come azoto, anidride carbonica ed elio, consentendo test in ambienti controllati o non ossidanti.
Ricercatori nel campo dei materiali, sviluppatori di rivestimenti e produttori di componenti utilizzano il ToronTribo™ PoD 150 per caratterizzare le prestazioni di un singolo materiale, dalle condizioni criogeniche fino al servizio ad altissime temperature, un intervallo che pochi tribometri sono in grado di coprire con un unico strumento. La capacità di test in gas inerte supporta inoltre la ricerca su come la composizione dell'atmosfera influenzi l'attrito e l'usura, indipendentemente dalla temperatura.
Tribometro a perno su disco (da -150 °C a 1000 °C) - Applicazioni ToronTribo™ PoD 150
Il ToronTribo™ PoD 150 consente la valutazione dell'attrito e dell'usura di materiali e rivestimenti in un intervallo di temperature e atmosfere insolitamente ampio.
- Sviluppo di rivestimenti per alte temperature: valutazione della resistenza all'usura di rivestimenti barriera termica e rivestimenti duri destinati all'uso fino a 1000 °C.
- Ricerca sui materiali criogenici: valuta il comportamento all'attrito e all'usura dei materiali a temperature fino a -150 °C per applicazioni criogeniche e aerospaziali.
- Studi di tribologia in atmosfera inerte: caratterizzano l'influenza delle atmosfere di azoto, anidride carbonica o elio sull'attrito e sull'usura rispetto ai test in aria ambiente.
- Test su leghe aerospaziali e ad alta temperatura: supporta la qualificazione dei materiali per componenti di motori e sistemi di scarico operanti in un ampio intervallo di cicli termici.
- Test di usura su materiali ceramici e duri: misura la resistenza all'usura di materiali ceramici e duri in geometrie di contatto sia puntiformi che superficiali.
- Prestazioni dei lubrificanti a temperature estreme: valuta le prestazioni dei lubrificanti dalle condizioni di avviamento a bassa temperatura fino al funzionamento ad alta temperatura.
- Ricerca sulla scienza dei materiali: supporta studi comparativi su come la temperatura e la geometria di contatto influenzino congiuntamente i meccanismi di attrito e usura.
Internazionali
Il ToronTribo™ PoD 150 supporta procedure di prova conformi allo standard ASTM, riconosciuto a livello internazionale, per le prove di attrito e usura pin-on-disk e ball-on-disk.
- ASTM G99-23 - Metodo di prova standard per la prova di usura e attrito con un apparecchio pin-on-disk o ball-on-disk
Tribometro a perno su disco (da -150 °C a 1000 °C) - Caratteristiche principali del ToronTribo™ PoD 150
Il ToronTribo™ PoD 150 combina geometrie a doppio contatto con un intervallo di temperatura e atmosfera eccezionalmente ampio.
- Intervallo di temperatura eccezionale: da -150 °C a 1000 °C, coprendo le temperature criogeniche e i test ad alta temperatura su un'unica piattaforma.
- Configurazioni a doppia coppia di attrito: supporta geometrie di contatto sia a perno-disco che a sfera su disco per adattarsi a diversi materiali e requisiti applicativi.
- Doppia gamma di forza normale: offre da 0.1 a 10 N per campioni delicati e da 10 a 200 N per test standard, entrambi con carico diretto del peso.
- Capacità di test con gas inerti: esegue test in atmosfera di azoto, anidride carbonica, elio o altri gas inerti, oltre che con attrito a secco e lubrificazione a olio.
- Raggio di attrito regolabile: imposta il raggio della pista di usura da 10 a 35 mm per adattarsi a diverse dimensioni dei campioni.
- Rotazione ad alta velocità: raggiunge velocità del mandrino fino a 2000 giri/minuto per valutare l'usura a velocità di scorrimento variabili
Teoria e metodo
I test pin-on-disk e ball-on-disk misurano l'attrito e l'usura premendo un perno o una sfera stazionaria contro un disco rotante sotto l'azione di una forza normale controllata, generando una traccia di usura circolare a un raggio prestabilito dal centro del disco. Una cella di carico misura la forza di attrito tangenziale durante la rotazione del disco e il rapporto tra la forza di attrito e la forza normale fornisce il coefficiente di attrito, mentre la traccia di usura stessa fornisce una misurazione diretta della perdita di materiale dal disco, dal perno o da entrambi.
La temperatura influenza fortemente il comportamento di contatto, poiché la maggior parte dei materiali subisce significative variazioni delle proprietà meccaniche in un ampio intervallo termico. A temperature criogeniche, i materiali possono diventare più fragili e meno in grado di adattarsi alla deformazione microscopica che normalmente riduce l'attrito e l'usura, mentre ad alte temperature, l'ossidazione, l'ammorbidimento e i cambiamenti di fase possono alterare sia la durezza del materiale sia la sua interazione con la superficie di contatto. Il ToronTribo™ PoD 150 risolve questo problema combinando un sistema di riscaldamento in grado di raggiungere i 1000 °C con un sistema di raffreddamento che estende i test fino a -150 °C, consentendo di valutare lo stesso materiale e la stessa geometria di contatto in questo intervallo completo all'interno di un unico programma di prova.
L'atmosfera di prova introduce un'ulteriore variabile, poiché l'ossigeno presente nell'aria ambiente può reagire con il materiale appena esposto sulla pista di usura, formando strati di ossido che a loro volta influenzano l'attrito e l'usura. Eseguire i test in presenza di gas inerti come azoto, anidride carbonica o elio elimina questa influenza ossidativa, consentendo agli ingegneri di isolare il meccanismo di usura meccanica da qualsiasi reazione chimica con l'atmosfera circostante. Il confronto dei risultati ottenuti in aria ambiente e in ambienti con gas inerte alla stessa temperatura aiuta i ricercatori a determinare in che misura il comportamento di usura di un materiale derivi dal solo contatto meccanico e in che misura dalla chimica superficiale indotta dall'atmosfera.
Tribometro a perno su disco (da -150 °C a 1000 °C) - Specifiche tecniche del ToronTribo™ PoD 150
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Intervallo di carico della forza normale | Da 0.1 a 10 N; da 10 a 200 N |
| Coppia di attrito massima | 2.5 N · m |
| Velocità massima | 2,000 rpm |
| Gamma di riscaldamento | Da temperatura ambiente a 1000 °C; da -150 °C a temperatura ambiente. |
| Supporto di prova | Attrito secco, lubrificazione a olio e gas inerti (N₂, CO₂, He e altri) |
| Metodo di carico a forza normale | Caricamento del peso |
| Raggio di attrito | Da 10 a 35 mm, regolabile |