Τι είναι η Fretting;
Το τεστ φρέζας είναι μια δοκιμή κατά την οποία εφαρμόζεται επαναλαμβανόμενη κίνηση ολίσθησης σε κλίμακα micron μεταξύ δύο επιφανειών που συμπιέζονται μεταξύ τους, εξετάζοντας την προκύπτουσα επιφανειακή ζημιά και φθορά. Αντιπροσωπεύει τη φθορά και τη διάβρωση που παρατηρείται στους αρμούς υπό δόνηση.
Σκοπός της Fretting
Ο σκοπός είναι να εκτιμηθεί ο κίνδυνος ζημιάς που προκαλεί η μικροκίνηση σε επιφάνειες με εφαρμογή πίεσης και αρμών που εκτίθενται σε κραδασμούς, υποστηρίζοντας την επιλογή υλικού, επίστρωσης και λιπαντικού.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Fretting;
- Ηλεκτρικές επαφές και βύσματα
- Επιφάνειες ρουλεμάν και ημερολόγιο
- Συναρμολογούμενες αρθρώσεις
- Συνδετήρες αυτοκινήτων εκτεθειμένοι σε κραδασμούς
- Συνθέσεις γράσου και λιπαντικών
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Fretting;
Πρότυπα σχετικά με τη Fretting
- ASTM G204
- ASTM D4170
- ISO 22696
Συνθήκες της Fretting
- Πλάτος ολίσθησης
- Πλάτος της τάξης των μικρών, όπως ορίζεται (συνήθως 10–100 μm)
- Συχνότητα
- Συχνότητα επαναλαμβανόμενης κίνησης που ορίζεται στην προδιαγραφή
- Κανονικό φορτίο
- Σταθερό φορτίο που αντιπροσωπεύει την πίεση επαφής
- Αριθμός κύκλων
- Καθορίζεται στις προδιαγραφές
Εξοπλισμός για τη Fretting
- Μηχάνημα δοκιμής φρέζας
- Σύστημα μέτρησης μετατόπισης και δύναμης υψηλής ανάλυσης
- Οπτικό μικροσκόπιο και προφιλόμετρο
- Εξέδρα μέτρησης αντίστασης επαφής (για ηλεκτρικές επαφές)
Απαιτήσεις δείγματος για τη Fretting
- Το ζεύγος επαφών πρέπει να αντιπροσωπεύει την πραγματική εφαρμογή
- Η τραχύτητα της επιφάνειας και το πάχος της επίστρωσης πρέπει να καταγράφονται
- Για τις ηλεκτρικές επαφές, πρέπει να μετρηθεί η αρχική τιμή αντίστασης επαφής
- Γενικά τουλάχιστον τρεις επαναλήψεις
Διάρκεια της Fretting
Εξαρτάται από τον αριθμό των κύκλων. Οι δοκιμές με εκατοντάδες χιλιάδες κύκλους μπορεί να διαρκέσουν αρκετές ημέρες.
Διαδικασία της Fretting
- 1Το ζεύγος επαφής προετοιμάζεται και μετρώνται οι αρχικές τιμές.
- 2Εφαρμόζεται κανονικό φορτίο και ρυθμίζεται το πλάτος.
- 3Η επαναλαμβανόμενη κίνηση ξεκινά με την καθορισμένη συχνότητα.
- 4Η δύναμη τριβής και η αντίσταση επαφής, εάν απαιτείται, παρακολουθούνται συνεχώς.
- 5Μόλις ολοκληρωθούν οι κύκλοι, οι επιφάνειες εξετάζονται με μικροσκόπιο.
- 6Η τροχιά φθοράς, η συσσώρευση οξειδίου και ο τύπος ζημιάς αξιολογούνται.
Κριτήρια αποδοχής της Fretting
Το κριτήριο αποδοχής δίνεται στην προδιαγραφή ως μέγιστη αύξηση στην αντίσταση επαφής, μέγιστο βάθος φθοράς ή απουσία ζημιάς μετά από έναν καθορισμένο αριθμό κύκλων.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Οι ζημιές που προκαλούνται γενικά εκδηλώνονται ως συσσώρευση οξειδίων-συντριμμιών και τοπική υποβάθμιση της επιφάνειας. Στις ηλεκτρικές επαφές, η αύξηση της αντίστασης επαφής είναι ο κύριος δείκτης.
Έκθεση της Fretting
- Εφαρμόστηκε πρότυπο
- Πλάτος, συχνότητα, φορτίο και αριθμός κύκλων
- Πληροφορίες ζεύγους επαφής και επίστρωσης
- Καμπύλες τριβής και αντίστασης επαφής εάν υπάρχουν
- Εικόνες επιφανειακής ζημιάς και προφίλ κομματιού
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Προδιαγραφές συνδετήρων και συνδετήρων
- Πρότυπα OEM αυτοκινήτου
Mekanik Testler — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Fretting· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι μηχανικές δοκιμές μετρούν πώς συμπεριφέρεται ένα υλικό ή εξάρτημα υπό δύναμη. Η οικογένεια εκτείνεται από στατική φόρτιση (εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη) έως εξαρτώμενη από τον χρόνο συμπεριφορά (κόπωση, ερπυσμός), και από σκληρότητα και φθορά έως δυσθραυστότητα.
Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των δοκιμών είναι ότι το αποτέλεσμα αναφέρεται ως ιδιότητα υλικού. Το όριο διαρροής ή η σκληρότητα δεν είναι απόφαση συμμόρφωσης· είναι αριθμητικά δεδομένα με τα οποία θα συγκριθεί ο σχεδιασμός και το πρότυπο προϊόντος. Οι εκθέσεις μηχανικών δοκιμών επομένως συνήθως αποτελούν είσοδο για μηχανική απόφαση παρά για έγκριση προϊόντος — επιλογή υλικού, συντελεστής ασφαλείας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής.
Η διάκριση μεταξύ στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Ένα εξάρτημα μπορεί να φαίνεται εντελώς αφόρτιστο υπό στατικό φορτίο αλλά να σπάει υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση· η θραύση κόπωσης συμβαίνει σε τάσεις πολύ κάτω από το όριο διαρροής και δεν δίνει προειδοποίηση. Για περιστρεφόμενα, δονούμενα ή κυκλικά φορτιζόμενα εξαρτήματα, μια δοκιμή εφελκυσμού μόνη της δεν αποτελεί επομένως επαρκές αποδεικτικό στοιχείο.
Οι συνθήκες δοκιμής καθορίζουν το αποτέλεσμα, και αυτό είναι κρίσιμο για την αναγνωσιμότητα της έκθεσης: γεωμετρία δοκιμίου, ρυθμός φόρτισης, θερμοκρασία, ρύθμιση συνθηκών και διάταξη σύσφιξης. Το ίδιο υλικό δίνει διαφορετικές τιμές υπό διαφορετικές συνθήκες. Στα πλαστικά η επίδραση ρυθμού είναι πολύ έντονη, στα μέταλλα η επίδραση θερμοκρασίας· στα σύνθετα ο προσανατολισμός του δοκιμίου αλλάζει εντελώς το αποτέλεσμα.
Η σκληρότητα είναι η πιο κακώς χρησιμοποιούμενη μέτρηση στον τομέα. Επειδή είναι γρήγορη, σχεδόν μη καταστροφική και φθηνή, χρησιμοποιείται συχνά αντί της αντοχής. Υπάρχουν πίνακες μετατροπής σκληρότητας σε αντοχή, αλλά είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την ομάδα υλικού· η χρήση τους ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού είναι λανθασμένη.
Η πλευρά της μηχανικής θραύσης απαιτεί ειδική επάρκεια. Οι μετρήσεις δυσθραυστότητας και ρυθμού ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό πόσο θα αντέξει μια ρηγματωμένη κατασκευή· αποτελούν τη βάση του σχεδιασμού ανοχής βλάβης σε τομείς όπως εξοπλισμός υπό πίεση, αεροπορικές κατασκευές και αγωγοί.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Στατικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, διάτμηση και στρέψη. Λαμβάνονται όριο διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση και μέτρο ελαστικότητας.
Δοκιμές κρούσης
Κρούση εντομής Charpy και Izod· η συμπεριφορά μετάβασης εύθραυστου-όλκιμου του υλικού καθορίζεται συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Σκληρότητα
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore και μικροσκληρότητα. Πολύτιμη για το βάθος επεξεργασίας επιφάνειας και τοπικές διαφορές αντοχής.
Κόπωση
Αξονική κόπωση ελεγχόμενη από δύναμη και παραμόρφωση, κόπωση κάμψης· καμπύλες S-N και όριο αντοχής.
Ερπυσμός και χαλάρωση τάσης
Συμπεριφορά υπό μακροχρόνιο φορτίο σε υψηλή θερμοκρασία· καθοριστική για υλικά λεβήτων, στροβίλων και εξοπλισμού υπό πίεση.
Μηχανική θραύσης
Δυσθραυστότητα επίπεδης παραμόρφωσης, ολοκλήρωμα J, CTOD και ρυθμός ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης.
Φθορά και τριβή
Φθορά Taber και περιστρεφόμενου τυμπάνου, μετρήσεις συντελεστή τριβής.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ο υπολογισμός αντοχής από σκληρότητα είναι κατά προσέγγιση· δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού.
- Η επαρκής στατική αντοχή δεν αποδεικνύει την αντοχή σε κόπωση· ένα κυκλικά φορτιζόμενο εξάρτημα απαιτεί ξεχωριστή δοκιμή.
- Αν δεν αναφέρονται ο ρυθμός δοκιμής και η θερμοκρασία, το αποτέλεσμα δεν είναι συγκρίσιμο — ιδίως σε πολυμερή και σύνθετα υλικά.
- Ένα δοκίμιο δοκιμής και το πραγματικό εξάρτημα ενδέχεται να μην δίνουν την ίδια τιμή· ο προσανατολισμός καλουπιού, οι γραμμές συγκόλλησης και οι διαφορές επιφανειακής επεξεργασίας έχουν όλες επίδραση.
- Μια τιμή αντοχής που δίνεται για ένα σύνθετο υλικό χωρίς αναφορά στον προσανατολισμό του δοκιμίου είναι χωρίς νόημα.
- Τα αντίστοιχα ASTM και ISO μετρούν το ίδιο μέγεθος αλλά χρησιμοποιούν διαφορετική γεωμετρία δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επαλήθευση σχεδιασμού και επιλογή υλικού
- Έλεγχος εισερχόμενου υλικού και έγκριση προμηθευτή
- Πλήρωση των μηχανικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
- Ανάλυση αστοχίας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής και υπολογισμός ανοχής βλάβης
- Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Fretting
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της φθοράς και της κανονικής φθοράς;
Το τσούξιμο συμβαίνει όταν το πλάτος ολίσθησης είναι πολύ μικρότερο από την περιοχή επαφής. Τα υπολείμματα φθοράς δεν μπορούν να ξεφύγουν από τη ζώνη επαφής και συσσωρεύονται. Επομένως, ο μηχανισμός βλάβης διαφέρει από τη συνεχή ολίσθηση.