Kavitasiya eroziyası sınağı

Kavitasiya eroziyası intensiv ultrasəs kavitasiyasına məruz qalan material səthlərində baş verir. Kavitasiya eroziyası sınağı materialların və ya örtüklərin intensiv gərginliyə və digər eroziya amillərinə qarşı eroziya müqavimətini ölçmək üçün sürətli üsuldur. Bu üsul keyfiyyətə nəzarət üçün asan kəmiyyət ölçməsi təmin edir və materialların tədqiqi və ya örtük tərkibinin hazırlanması zamanı faydalıdır.

Kavitasiya eroziyası sınağından nə üçün istifadə edilməlidir?

Davam edən eroziya və ya korroziya hissələrin müntəzəm dəyişdirilməsini və ya səth örtüklərinin yenilənməsini tələb edə bilər. Mexaniki və ya kimyəvi təsirlər nəticəsində material səthinin eroziyası material səthlərinin tədricən dağılması ilə nəticələnən yavaş prosesdir. Buna görə materialın eroziya müqavimətinin və ya mayelərin və suspenziyaların eroziya təsirinin qiymətləndirilməsi çox vaxt aparan proses ola bilər.
Ultrasəs kavitasiyası ilə eroziya sınağı material səthini idarə olunan, intensiv, təkrarlanan gərginlik dövrlərinə məruz qoyur. Bu, qısa müddətdə material səthinin əhəmiyyətli eroziyası ilə nəticələnir. İstehsalda müntəzəm keyfiyyətə nəzarət, daxil olan materialların qiymətləndirilməsi və ya tədqiqat və işlənmə zamanı eroziya müqavimətini sürətlə ölçə bilərsiniz.
Standart tətbiqlərə metallurgiya sınaqları, örtük tərkibinin sınaqları, örtüyün tətbiqinin sınaqları və ya mayelərdə eroziya inhibitorlarının qiymətləndirilməsi daxildir.

Kavitasiya nə üçün səth eroziyasına səbəb olur?

UP400St (400 vatt, 24kHz) və ya UIP1000hdT (1000 vatt, 20kHz) kimi ultrasəs cihazları ultrasəs rəqslərini su kimi mayelərə ötürür. Mayedə rəqsin sürətli irəli-geri hərəkəti kavitasiya qabarcıqlarını yaradır və çökdürür. Qabarcıqlar çökdükdə mayedə və təsirə məruz qalan material səthlərində yüksək lokal mexaniki gərginlik yaranır. Sürəti 1000km/h-ə qədər olan maye şırnaqları və 1000atm-ə qədər olan lokal təzyiqlər material səthində sürətli yorulmaya səbəb olur. Bu, oksid və ya passivasiya təbəqələrini, örtükləri və ya çöküntüləri uzaqlaşdıra bilər. Polad, titan, alüminium, plastik və ya şüşə kimi bərk materiallarda çuxurcuqların yaranmasına səbəb ola bilər. Buna görə kavitasiya eroziyası sınağı dağıdıcı sınaq üsuludur.

Kavitasiya eroziyası sınağı necə işləyir?

Material səthlərinin kavitasiya eroziyası tədricən material itkisinə səbəb olur. Materialı müəyyən edilmiş kavitasiya eroziyası təsirindən əvvəl və sonra dəqiq tərəzidə çəkməklə material itkisini asanlıqla ölçə bilərsiniz. Kavitasiya eroziyası sınağında tipik kütlə dəyişməsi 1 ilə 30mg arasındadır. Əlavə standartlaşdırma üçün kütlə itkisini materialın sıxlığına bölməklə həcm itkisini hesablaya bilərsiniz. Orta nüfuzetmə dərinliyi (MDP) həcm itkisini nümunənin səth sahəsinə bölməklə hesablanır. Alternativ olaraq, çuxurcuqların dərinliyini və ya yerdəyişmiş həcmi ölçə bilərsiniz. Eroziyanın xarakteri haqqında əlavə keyfiyyət məlumatı əldə etmək üçün mikroskopik təhlildən istifadə edə bilərsiniz.
Kavitasiya eroziyası sınağı üçün Hielscher ultrasəs cihazından istifadə etdikdə işləmək istədiyiniz temperatur və təzyiq diapazonlarını əvvəlcədən təyin edə bilərsiniz. Ultrasəslə emalın amplitudasını tənzimləyə bilərsiniz. Bütün parametrlər izlənir, göstərilir və SD kartda qeydə alınır. Heç bir xüsusi mülkiyyətli proqram təminatı quraşdırmağa ehtiyacınız yoxdur. İstəsəniz, ultrasəs cihazını Ethernet kabeli (dəstə daxildir) vasitəsilə kompüterinizə qoşaraq ultrasəs prosesini adi veb-brauzerinizdən idarə edə və izləyə bilərsiniz.

Vibrasiya aparatından istifadə etməklə kavitasiya eroziyası üçün ASTM G32 standart üsulu nədir?

ASTM G32-16 standartı kavitasiya eroziyası üçün standartlaşdırılmış üsulu təsvir edir. Bu standart müxtəlif materialların kavitasiya eroziyasına müqavimətini kəmiyyətcə müəyyənləşdirmək və müqayisə etmək üçün sadə, idarə olunan və təkrarlana bilən sınaq müəyyən edir. ATSM G32-16 tələbləri nəticələrinizi digər nəşrlərdəki nəticələrlə müqayisə etmək üçün faydalıdır. Keyfiyyətə nəzarətdə kavitasiya eroziyası sınağını tətbiq etmək istəyirsinizsə, kavitasiya eroziyası sınaq protokolunu xüsusi tələblərinizə uyğunlaşdırmağı tövsiyə edirik. Sizə fərdi tələblərə uyğun kavitasiya eroziyası sınaq protokolunun hazırlanmasında məmnuniyyətlə kömək edərik. ASTM-G32-yə uyğun kavitasiya eroziyası sınağı haqqında ətraflı məlumat üçün buraya klikləyin!

Nə üçün vaxt həddi əvəzinə enerji həddindən istifadə etməliyəm?

Bir çox nəşr və eroziya sınaq protokolu kavitasiya təsirinin müddətini müəyyən edir. Hielscher ultrasəs cihazlarında ultrasəslə emal müddətini əvvəlcədən təyin edə bilərsiniz və bu müddət keçdikdən sonra sistem dayanacaq. Bundan sonra yaranan kavitasiya eroziyası sürətini mm/hr və ya mm3/hr ilə hesablaya bilərsiniz. Vaxt həddi yalnız maye səviyyəsi, amplituda, təzyiq, temperatur, mayenin tərkibi və ya sonotrodla material səthi arasındakı boşluq kimi heç bir parametri dəyişdirmədiyiniz halda məqbuldur. Bu parametrlərdən hər hansı biri dəyişərsə, ultrasəslə emalın gücü və kavitasiyanın intensivliyi də dəyişəcək. Mayeyə ötürülən faktiki xalis gücün sınaq müddətində dəyişməməsi vacibdir.
Hielscher ultrasəs cihazlarında enerji həddi təyin edə bilərsiniz. Bu halda ultrasəs cihazı müəyyən edilmiş ultrasəs enerjisini ötürdükdən sonra dayanacaq. Hielscher cihazı faktiki xalis güc, amplituda, təzyiq və mayenin temperaturu kimi parametrləri göstərəcək və qeydə alacaq. Enerji həddindən istifadə edildikdə güc dəyişmələri və ya parametrlərin qəsdən dəyişdirilməsi kompensasiya ediləcək. Bundan sonra yaranan kavitasiya eroziyası sürətini mm/kWhr, mm3/kWhr və ya mg/kWhr ilə ifadə edə bilərsiniz.
Nümunəni kavitasiya eroziyası intervalları arasında çəksəniz, toplanmış enerjidən asılı olaraq hər interval üzrə kütlə itkisini (hər enerji intervalında kütlə itkisi sürətini) göstərən əyri qura bilərsiniz.
Daha dəqiq nəticələr üçün cihaz avtomatlaşdırılmış kalibrləmə (30 saniyə) həyata keçirə bilər. Bu, ətraf mühit təzyiqində havada bütün amplituda parametrləri üçün gücü ölçür. Hielscher cihazı real vaxtda çox dəqiq xalis güc qiymətləri vermək üçün bu kalibrləmə məlumatlarından istifadə edir.

Ultrasəslə emal zamanı mayenin təzyiqi

Kavitasiya eroziyası sınağı üçün bir çox standart protokolda ətraf mühit təzyiqində ultrasəs kavitasiyasından istifadə olunur. Mayenin təzyiqi ultrasəslə emalın intensivliyi üçün ikinci ən vacib amildir. Ətraf mühit təzyiqinin 10% artması ultrasəslə emalın intensivliyini təxminən 10% artıracaq. Daha intensiv kavitasiya müəyyən kavitasiya eroziyası dərəcəsinə çatmaq üçün lazım olan vaxtı azaldır. Çox vaxt bir nümunənin sınağı 15 ilə 120 dəqiqə arasında vaxt apara bilər. Sınaqdan keçirilməli çoxlu nümunəniz varsa, daha yüksək təzyiqlərdə işləmək hər sınağın müddətini əhəmiyyətli dərəcədə qısalda bilər. 5 barg (73psig) təzyiqdə sınaqlar hər sınaq üçün təxminən 80% daha az vaxt tələb edir.
Hielscher kavitasiya eroziyası sınağı üçün rəqəmsal təzyiq sensoru olan təzyiqə davamlı, hermetik sınaq kameraları təchiz edir. Təzyiqə davamlı, hermetik kameradan istifadə etməklə hər sınaq zamanı təzyiqi idarə edə və saxlaya bilərsiniz. Ultrasəs generatoru təzyiq sensorunu daim izləyir və faktiki təzyiqi SD kartda (dəstə daxildir) Excel ilə uyğun CSV faylında qeydə alır. Hielscher iş təzyiqini təyin etmək və saxlamaq üçün təzyiq tənzimləyiciləri təchiz edir.
Standart olaraq, Hielscher tərəfindən kavitasiya eroziyası sınağı üçün təchiz edilən təzyiqə davamlı, hermetik sınaq kameraları 5barg (73psig) təzyiqə qədər hesablanmışdır. Sorğu əsasında 300barg (4350psig) təzyiqə qədər daha yüksək təzyiqlər mövcuddur.

Ultrasəs tezliyi

Ümumiyyətlə, kavitasiya eroziyası sınağında 18–30kHz diapazonunda aşağı tezlikli, yüksək intensivlikli ultrasəsdən istifadə olunur. Bu diapazonda tezliyin dəyişməsi kavitasiya intensivliyinə çox məhdud təsir göstərir. Bütün Hielscher cihazları sabit tezlikdə işləyir.

Sonotroda olan məsafə

Sınaqdan keçiriləcək material sonotroda və ya sonotrodun altında quraşdırıla bilər. Yivli material nümunəsi hazırlayıb onu ultrasəs sonotrodunun ucuna quraşdıra bilərsiniz. Bu halda nümunə müəyyən edilmiş ultrasəs amplitudası ilə rəqs edir və səthində kavitasiya yaradır. Bu, dəqiq mexaniki emal tələb edir və bütün materiallar bu variant üçün uyğun deyil.
Alternativ olaraq, hissəni və ya nümunəni titan sonotrodun altında ona yaxın məsafədə bərkidə bilərsiniz. Bu halda titan sonotrod kavitasiya yaradır və materialın səthi kavitasiyaya məruz qalır. Bu, daha əlverişli variantdır, çünki sınaq kamerasına müxtəlif ölçülü və ya formalı nümunələr yerləşdirə bilərsiniz. Diametri 50mm və ya 80mm olan sonotrod kimi daha böyük sonotrodan istifadə etsəniz, bir neçə hissəni eyni vaxtda kavitasiya eroziyasına məruz qoya bilərsiniz. Bu, gündə çoxlu hissəni, məsələn, keyfiyyətə nəzarət üçün sınaqdan keçirməli olduğunuz zaman çox faydalıdır.
Hər iki halda ultrasəs sonotrodu ilə onun yaxınlığındakı material səthi arasındakı məsafə çox vacibdir. Ümumiyyətlə, daha kiçik məsafədən istifadə edildikdə kavitasiya eroziyası daha sürətli olur. Tipik məsafələr 0,2 ilə 15mm arasında dəyişir. Qəti nəticələr üçün bütün sınaqlarda eyni məsafədən istifadə etməlisiniz.

Mayenin temperaturu

Daha isti maye ultrasəs kavitasiyasının intensivliyinin daha aşağı olmasına səbəb olur. Mexaniki rəqs enerjisinin mayeyə ötürülməsi mayenin qızmasına səbəb olacaq. Hər kavitasiya eroziyası sınağı zamanı sabit temperaturu saxlamaq üçün maye soyudulmalıdır. Hielscher köynəkli qablar və köynəkli, təzyiqə davamlı hermetik kameralar təchiz edir. Alternativ olaraq, laboratoriya stəkanında soyutma spiralından istifadə edə və ya stəkanı buz vannasına yerləşdirə bilərsiniz. Köynəkdən və ya soyutma spiralından keçən soyuducu maye istiliyi mayedən uzaqlaşdırır.
UP400St və ya UIP1000hdT kimi Hielscher ultrasəs cihazları PT100 temperatur zondu ilə təchiz edilir (dəstə daxildir). Ultrasəs generatoru mayenin faktiki temperaturunu fasiləsiz izləyir və temperaturu SD kartda (dəstə daxildir) Excel ilə uyğun CSV faylında qeydə alır. Mayenin temperaturu, məsələn, qeyri-kafi soyutma gücü səbəbindən təyin etdiyiniz qiymətdən həddindən artıq kənara çıxarsa, generatoru kavitasiya eroziyası sınağını müvəqqəti dayandıracaq şəkildə qura bilərsiniz. Maye yenidən müəyyən edilmiş temperatura çatdıqda generator ultrasəslə emalı avtomatik bərpa edə bilər.

Kavitasiya baş verən maye

Ümumiyyətlə, kavitasiya eroziyası sınağında sudan, məsələn, distillə edilmiş sudan istifadə olunur. Müxtəlif mayelər fərqli kavitasiya xüsusiyyətləri göstərir. Su materialınızda korroziya yaradırsa, korroziya amilini aradan qaldırmaq və ya azaltmaq üçün aşağı özlülüklü silikon yağları və ya üzvi həlledicilər kimi alternativ mayeləri sınaqdan keçirmək istəyə bilərsiniz. Alternativ olaraq, məsələn, pH-ı dəyişdirərək mayenin korroziya təsirini artıra və ya abraziv hissəciklər əlavə edərək onu daha abraziv edə bilərsiniz. Qazma məhlulları kimi mayelərin eroziya və korroziya yaratma qabiliyyətini və ya korroziya və ya eroziya inhibitorlarının effektivliyini qiymətləndirmək üçün kavitasiya eroziyası sınağından istifadə edə bilərsiniz.

Mexaniki emal

Hissə və ya nümunə hazırladığınız zaman CNC ilə mexaniki emal, pardaqlama və ya cilalama material səthinə yaxın dənə strukturunu zədələyir. Bu, eroziya müqavimətini azaldır.

Passivasiya/oksid təbəqələri

Çox vaxt eroziya və korroziya eyni zamanda baş verir. Distillə edilmiş, mineralsızlaşdırılmış və ya deionlaşdırılmış su kimi su növləri bir çox materialda korroziya yarada bilər. Ultrasəs kavitasiyası korroziyanı sürətləndirir. Passivasiya təbəqələri, məsələn, anodlaşdırılmış alüminiumdakı təbəqələr material səthinin eroziya və korroziyaya müqavimətini artıracaq.

Kavitasiya eroziyası sınağının hansı məhdudiyyətləri var?

Bəzi elastomerlərdə hər hansı kavitasiya eroziyasının ümumiyyətlə müşahidə olunması üçün çox intensiv kavitasiya təsiri tələb oluna bilər. Bu halda təzyiqli kamera olmadan ultrasəslə emal heç bir ölçülə bilən təsir göstərməyə bilər.