Tribômetro de pino em disco (-150°C a 1000°C)
Tribômetro de pino sobre disco (-150 °C a 1000 °C) - ToronTribo™ PoD 150
O tribômetro pino-disco avalia o desempenho de fricção e desgaste de materiais em uma faixa de temperatura excepcionalmente ampla, atendendo a laboratórios de materiais, desenvolvedores de revestimentos e fabricantes de componentes que trabalham com metais, cerâmicas e revestimentos. O ToronTribo™ PoD 150 oferece configurações de pares de fricção pino-disco e esfera-disco, permitindo que os operadores escolham a geometria de contato que melhor se adapta à sua aplicação de material ou componente. Um sistema de resfriamento por circulação de água, um sistema de aquecimento de alta temperatura e um sistema dedicado de controle de temperatura trabalham em conjunto para abranger testes de -150 °C a 1000 °C em uma única plataforma.
O equipamento de teste abrange duas faixas de carga de força normal: de 0.1 a 10 N para amostras delicadas e de 10 a 200 N para testes padrão. Ambas são aplicadas por meio de carga de peso direta, permitindo um controle de força simples e confiável. O torque de fricção máximo atinge 2.5 N·m em velocidades de rotação de até 2000 rpm, com um raio de fricção ajustável de 10 a 35 mm para acomodar diferentes tamanhos de amostra. Os meios de teste vão além da fricção seca e da lubrificação com óleo, incluindo atmosferas de gases inertes como nitrogênio, dióxido de carbono e hélio, possibilitando testes em ambientes controlados ou não oxidantes.
Pesquisadores de materiais, desenvolvedores de revestimentos e fabricantes de componentes utilizam o ToronTribo™ PoD 150 para caracterizar o desempenho de um único material desde condições criogênicas até o serviço em temperaturas extremamente altas, uma gama que poucos tribômetros conseguem abranger em um único instrumento. A capacidade de teste em atmosfera inerte oferece suporte adicional à pesquisa sobre como a composição da atmosfera afeta o comportamento de atrito e desgaste, independentemente da temperatura.
Tribômetro de pino sobre disco (-150 °C a 1000 °C) - Aplicações do ToronTribo™ PoD 150
O ToronTribo™ PoD 150 permite a avaliação do atrito e do desgaste de materiais e revestimentos em uma faixa excepcionalmente ampla de temperaturas e atmosferas.
- Desenvolvimento de Revestimentos para Altas Temperaturas: avalia a resistência ao desgaste de revestimentos de barreira térmica e revestimentos duros destinados ao serviço até 1000°C.
- Pesquisa de Materiais Criogênicos: avalia o comportamento de atrito e desgaste de materiais em temperaturas de até -150°C para aplicações criogênicas e aeroespaciais.
- Estudos de tribologia em atmosfera inerte: caracterizam como atmosferas de nitrogênio, dióxido de carbono ou hélio influenciam o atrito e o desgaste em comparação com testes em ar ambiente.
- Testes de ligas aeroespaciais e de alta temperatura: oferece suporte à qualificação de materiais para componentes de motores e sistemas de escapamento que operam em amplos ciclos térmicos.
- Teste de desgaste de cerâmica e materiais duros: mede a resistência ao desgaste de cerâmicas e materiais duros sob geometrias de contato pontual e de área.
- Desempenho de lubrificantes em temperaturas extremas: avalia o desempenho dos lubrificantes desde condições de partida a baixas temperaturas até a operação em altas temperaturas.
- Pesquisa em Ciência dos Materiais: apoia estudos comparativos de como a temperatura e a geometria de contato influenciam conjuntamente os mecanismos de fricção e desgaste.
Standards
O ToronTribo™ PoD 150 suporta procedimentos de teste alinhados com a norma internacionalmente reconhecida ASTM para testes de fricção e desgaste pino-disco e esfera-disco.
- ASTM G99-23 - Método de ensaio padrão para teste de desgaste e fricção com um aparelho pino-disco ou esfera-disco
Tribômetro de pino sobre disco (-150 °C a 1000 °C) - ToronTribo™ PoD 150 - Principais características
O ToronTribo™ PoD 150 combina geometrias de contato duplo com uma faixa excepcionalmente ampla de temperatura e atmosfera.
- Faixa de temperatura excepcional: abrange de -150 °C a 1000 °C, cobrindo testes criogênicos e de alta temperatura em uma única plataforma.
- Configurações de par de fricção dupla: suporta geometrias de contato pino-disco e esfera-disco para atender a diferentes requisitos de material e aplicação.
- Duas faixas de força normal: oferece de 0.1 a 10 N para amostras delicadas e de 10 a 200 N para testes padrão, ambas utilizando carga de peso direta.
- Capacidade de teste com gases inertes: realiza testes sob nitrogênio, dióxido de carbono, hélio ou outros gases inertes, além de testes de fricção seca e lubrificação a óleo.
- Raio de fricção ajustável: define o raio da pista de desgaste de 10 a 35 mm para acomodar diferentes tamanhos de amostra.
- Rotação de alta velocidade: atinge velocidades de fuso de até 2000 rpm para avaliar o desgaste sob diferentes velocidades de deslizamento.
Teoria e Método
Os testes pino-disco e esfera-disco medem o atrito e o desgaste pressionando um pino ou esfera estacionário contra um disco rotativo sob uma força normal controlada, gerando uma trilha de desgaste circular a um raio predefinido a partir do centro do disco. Uma célula de carga mede a força de atrito tangencial à medida que o disco gira, e a razão entre a força de atrito e a força normal fornece o coeficiente de atrito, enquanto a própria trilha de desgaste fornece uma medida direta da perda de material do disco, do pino ou de ambos.
A temperatura influencia fortemente o comportamento de contato, pois a maioria dos materiais sofre alterações significativas em suas propriedades mecânicas em uma ampla faixa térmica. Em temperaturas criogênicas, os materiais podem se tornar mais quebradiços e menos capazes de acomodar a deformação microscópica que normalmente reduz o atrito e o desgaste, enquanto em altas temperaturas, a oxidação, o amolecimento e as mudanças de fase podem alterar tanto a dureza do material quanto sua interação com a superfície de contato. O ToronTribo™ PoD 150 resolve esse problema combinando um sistema de aquecimento capaz de atingir 1000 °C com um sistema de resfriamento que estende os testes até -150 °C, permitindo que o mesmo material e geometria de contato sejam avaliados em toda essa faixa em um único programa de testes.
A atmosfera de teste adiciona uma variável extra, já que o oxigênio do ar ambiente pode reagir com o material recém-exposto na área de desgaste, formando camadas de óxido que, por sua vez, influenciam o atrito e o comportamento de desgaste. Realizar testes sob gases inertes, como nitrogênio, dióxido de carbono ou hélio, elimina essa influência oxidativa, permitindo que os engenheiros isolem o mecanismo de desgaste mecânico de qualquer reação química com a atmosfera circundante. Comparar os resultados obtidos em ar ambiente e em atmosfera de gás inerte, à mesma temperatura, ajuda os pesquisadores a determinar quanto do comportamento de desgaste de um material se deve ao contato mecânico em comparação com a química da superfície influenciada pela atmosfera.
Tribômetro de pino sobre disco (-150 °C a 1000 °C) - Especificações técnicas do ToronTribo™ PoD 150
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Faixa de carga de força normal | 0.1 a 10 N; 10 a 200 N |
| Torque de fricção máximo | 2.5 N m |
| Velocidade máxima | 2,000 rpm |
| Faixa de aquecimento | Temperatura ambiente até 1000°C; -150°C até a temperatura ambiente. |
| Media de teste | Atrito seco, lubrificação com óleo e gases inertes (N₂, CO₂, He e outros) |
| Método de carregamento de força normal | Carregando peso |
| Raio de Atrito | 10 a 35 mm, ajustável |