Kavitatsioon erosiooni testimine

Miks kasutada Kavitatsiooni erosiooni testimine?

Pidev erosioon või korrosioon võib nõuda osade regulaarset asendamist või Pinnakattevahendite uuendamist. Materjali pinna erosioon mehaaniliste või keemiliste mõjutuste tõttu on aeglane protsess, mille tulemuseks on materjalide pindade järkjärguline hävitamine. Seetõttu võib materjali erosioonikindlus või vedelike ja slursside erosiooni hindamine olla väga aeganõudev protsess.
Ultraheli kavitatsioon erosiooni katsetamine paljastab materjali pinna kontrollitud, intensiivne, korduvad stressitsüklid. See põhjustab olulisel määral materjali pinna märkimisväärset erosiooni. Saate kiiresti mõõta erosioonikindlus tootmise korrapärase kvaliteedikontrolli, sissetulevate materjalide hindamiseks või uurimis-ja arendustegevuse ajal.
Standardsed rakendused on metallurgilised katsed, kattekihiga katsetamine, kattekihi kasutamise katsetamine või vedelike erosiooni inhibiitorite hindamine.

Miks Cavitatsioon põhjus pinna erosioon?

Ultraheli seadmed, nagu UP400St (400 vatti, 24kHz) või UIP1000hdT (1000 vatti, 20kHz) paari ultraheli vibratsioon vedelike, nagu vesi. Vibratsiooni kiire vastastikune liikumine vedelikus toodab ja ahendab kavitatsioonimulle. Kui mullide kokkuvarisemine toimub vedeliku ja kiirgusega kokkupuutuvate materjalide pindadel kõrge lokaliseeritud mehaaniline stress. Vedel joad kuni 1000km/h ja kohaliku surve kuni 1000atm põhjustada kiiret väsimust materjali pinnal. See võib eemaldada oksiidi või passiveeri kihid, katted või pinnakatted. See võib põhjustada tahke materjali, nagu teras, titaan, alumiinium, plast või klaas. Seega on Kavitatsiooni erosiooni testimine hävitav katsemeetod.

Kuidas Kavitatsiooni erosiooni testimine toimib?

Materjalikulu kavitatsioon erosioon põhjustab järkjärgulist materiaalset kadu. Materjali kadu saab hõlpsasti mõõta, kaaludes materjali täpsusega enne ja pärast määratletud Kavitatsiooni erosiooni kokkupuudet. Tüüpiline kehakaalu muutus kavitatsioonerosiooni katses on vahemikus 1 kuni 30 mg. Edasiseks standardimisele saate arvutada mahukadu, jagades kaalukaotuse materjali tiheduse järgi. Keskmine läbitungimise sügavus (MDP) arvutatakse, jagades mahu kadu proovi pindala. Teise võimalusena saate mõõta lõvisügavust või nihkuvat draivi. Võite kasutada mikroskoopilist analüüsi, et saada täiendavat kvalitatiivset teavet erosioonilise mustri kohta.
Kui kasutate hielscheri ultraheli seadet kavitatsiooniga erosiooni testimiseks, saate eelseadistada temperatuurivahemiku ja rõhuvahemiku, mille juures soovite töötada. Saate reguleerida ultrahelitöötluse amplituud. Kõiki parameetreid jälgitakse, kuvatakse ja protokolleitakse SD-kaardile. Sa ei pea ühtegi patenteeritud tarkvara paigaldus. Kui soovite, saate ultraheli protsessi kontrollida ja jälgida tavalise veebibrauseri kaudu, kui ühendate ultraheli seadme arvutiga Etherneti kaabli kaudu (kaasas).

Mis on ASTM G32 standardmeetod Kavitatsiooni erosiooni kasutades vibratsiooniseadet?

Standardis ASTM G32-16 kirjeldatakse Kavitatsiooni erosiooni standardiseeritud meetodit. See määratleb lihtsa, kontrollitamatu ja reprodutseeritavate testi, et kvantifitseerida ja võrrelda erinevate materjalide Kavitatsiooni erosiooni resistentsust. ATSM G32-16 spetsifikaadid on kasulikud tulemuste võrdlemiseks teiste publikatsioonidega. Kui soovite rakendada Kavitatsiooni erosiooni testimise kvaliteedikontrolli, soovitame kohandada Kavitatsiooni erosiooni test protokolli oma konkreetsetele nõuetele. Meil on hea meel aidata teil kujundada kohandatud kavitatsioon erosiooni test protokoll. Lisateavet Kavitatsiooni erosiooni testimise kohta vastavalt ASTM-G32, palun kliki siia!

Miks ma peaksin kasutama Energiapiirangut tähtaja asemel?

Paljudes väljaannetes ja erosiooni testimisprotokollides määratakse kindlaks kavitatsioon kokkupuute aeg. Hielscheri ultraheli seadmetes saate eelseadistada ultrahelitöötluse aja ja süsteem peatub pärast selle aja möödumist. Seejärel saate arvutada saadud Kavitatsiooni erosiooni määra millimeetrites/tunnis või mm3/hr. Tähtaeg on vastuvõetav, ainult siis, kui te ei muuda parameetreid, nagu vedeliku tase, amplituud, rõhk, temperatuur, vedeliku koostis või lõhe sonotrode ja materjali pinna vahel. Kui mõni neist parameetritest muutub, siis ka ultrahelitöötluse võimsus ja kavitatsiooni intensiivsus. On oluline, et vedelikuga tarnitud tegelik kasulik võimsus ei tohi katse kestuse ajal kõikuda.
Hielscheri ultraheli seadmetes saate määrata energiapiirangu. Sellisel juhul lõpetab ultraheli seade pärast määratud ultraheli energia tarnimist. Hielscher seade kuvab ja salvestab parameetreid, nagu tegelik kasulik võimsus, amplituud, rõhk ja vedeliku temperatuur. Energia limiiti kasutades hüvitatakse parameetrite võimsuse või tahtlike muutuste kõikumised. Seejärel saate määrata saadud Kavitatsiooni erosiooni määra mm/kWhr, mm3/kWhr või mg/kWhr.
Kui kaalute proovi Kavitatsiooni erosiooni intervallide vahel, võite luua kõvera, mis näitab marginaalset kehakaalu langust (kehakaalu vähenemise määr igas energiajaas) üle kumulatiivse energia.
Täpsemate tulemuste saamiseks võib seade sooritada automaatset kalibreerimist (30 sekundit). See mõõdab kõiki amplituudi seadet õhus ümbritseva rõhu juures. Hielscheri seade kasutab seda kalibreerimisandmeid, et anda reaalajas täpset kasuliku võimsuse väärtust.

Vedeliku rõhk ultrahelitöötluse ajal

Paljud standardprotokollid Kavitatsiooni erosiooni testimiseks kasutada ultraheli kavitatsioon ümbritseva rõhu. Vedeliku rõhk on teine kõige olulisem tegur ultrahelitöötluse intensiivsuse jaoks. Ümbritseva rõhu 10% suurenemine suurendab ultrahelitöötluse intensiivsust umbes 10% võrra. Intensiivsem kavitatsioon vähendab aega, mis on vajalik teatud Kavitatsiooni erosiooni saavutamiseks. Sageli ühe proovi test võib võtta kusagil 15 et 120 minutit. Kui teil on testimiseks palju näidiseid, võib suuremate surveteguritega töötamine iga katse jaoks oluliselt aega lõigata. Katsed 5 barreiga (73psig) nõuavad umbes 80% vähem aega iga katse puhul.
Hielscher varustab rõhu-pingeline test rakud, millel on digitaalne Rõhuandur Kavitatsiooni erosiooni testimiseks. Rõhu-pingega lahtri abil saate kontrollida ja säilitada survet iga katse ajal. Ultraheli generaator jälgib pidevalt Surveandurit ja protokollib SD-kaardile (kaasas) Exceli ühilduvasse CSV-faili. Hielscher varustab rõhu regulaatorid, et seada ja säilitada töörõhk.
Standardse hielscheri rõhu-pingeline katserakud Kavitatsiooni erosiooni testimiseks on hinnatud kuni TP 5barg (73psig). Soovi korral on saadaval suurem rõhk kuni 300barg (4350psig).

ultraheli sagedus

Üldiselt kasutatakse kavitatsiooniga erosiooni testimisel madala sagedusega kõrge intensiivsusega Ultrasonics 18-30kHz vahemikus. Selles vahemikus sageduse varieeruvus on väga piiratud mõju kavitatsiooni intensiivsus. Kõik hielscheri seadmed töötavad pideva sagedusega.

Kaugus sonotrode

Uuritava materjali saab paigaldada sonotrode või sonotrode. Saate teha keermestatud materjali näidis ja paigaldada see lõpuni Ultraheli sonotrode. Sellisel juhul hakkab proov olema määratud ultraheli amplituudi juures ja toodab selle pinnal kavitatsiooni. See nõuab täppismasinast ja kõik materjalid ei sobi selle suvandi jaoks.
Teise võimalusena saate fikeerida osa või näidise lähedalt läheduse titaanist sonotrode. Sel juhul toodab titaanist sonotrode kavitatsioon ja materjali pind on avatud kavitatsiooniga. See on mugavam variant, kui saate paigutada testraku erineva suurusega või kujundeid. Kui kasutate suuremat sonotrode, näiteks 50mm või 80mm läbimõõduga sonotrode, saate paljastada mitu osa kavitatsioon erosioon samal ajal. See on väga kasulik, kui peate testima mitmeid detaile päevas, nt kvaliteedikontrolli jaoks.
Mõlemal juhul on Ultraheli sonotrode ja selle kõrval oleva materjali pinna vaheline kaugus väga oluline. Üldiselt on kavitatsioon erosioon kiirem, kui kasutate väiksema vahemaa. Tüüpilised vahemaad ulatuvad 0,2-15 mm-ni. Otsustavaid tulemusi, peate kasutama sama vahemaa kõigi testide.

vedeliku temperatuur

Soojem vedelik põhjustab väiksema ultraheli kavitatsiooni intensiivsuse. Mehaanilise vibratsiooni energia sisend vedelikus põhjustab vedeliku soojenduse. Et säilitada pidev temperatuur iga Kavitatsiooni erosiooni katse ajal, tuleb vedelik jahutada. Hielscher tarnib pistikupesad ja kinnistatud rõhuga rakud. Alternatiivina võite kasutada keeduklaasi jahutuskoori või panna keeduklaasi jäävanni. Jahutusvedelik, mis jookseb läbi jope või läbi jahutuskoori eemaldab soojuse vedeliku.
Hielscheri ultraheli seadmed, nagu UP400St või UIP1000hdT, on varustatud PT100 temperatuurisondi (kaasa arvatud). Ultraheli generaator jälgib pidevalt vedeliku temperatuuri ja protokollides temperatuuri Exceli ühilduvasse CSV-faili SD-kaardile (kaasas). Generaatori saate määrata kavitatsioonerosiooni testimise peatamiseks, kui vedeliku temperatuur erineb teie seadepunkti liiga palju, nt ebapiisava jahutusvõimsuse tõttu. Generaator võib jätkata ultrahelitöötlust automaatselt, kui vedelik jõudis uuesti määratud temperatuurini.

Kavitating vedelik

Üldises kavitatsiooniga erosiooni testimisel kasutatakse vett, näiteks destilleeritud vett. Erinevad vedelikud näitavad erinevaid kavitatsiooni omadusi. Kui vesi on söövitav teie materjalile, võiksite katsetada alternatiivseid vedelikke, näiteks madala viskoossusega silikoonõli või orgaanilisi lahusteid, et söövitavat tegurit kõrvaldada või vähendada. Alternatiivina võite teha vedeliku söövitav, nt muutes pH või abrasiivse, lisades abrasiivseid osakesi. Saate kasutada Kavitatsiooni erosiooni teste, et hinnata vedelike erosiivsust ja söövitust, näiteks puurimisvaigust või hinnata korrosiooni või erosiooni inhibiitorite efektiivsust.

Mehaaniline

Kui te toota osa või proovi, CNC mehaaniline, lihvimine või poleerimine põhjustada kahju teravilja struktuuri lähedal materjali pinnale. See vähendab erosiooni vastupanu.

Passiveeri/oksiidide kihid

Väga sageli erosioon ja korrosioon juhtub samal ajal. Vesi, nagu destilleeritud, demineraliseeritud või de-ioniseeritud vesi, võib olla söövitav paljudele materjalidele. Ultraheli kavitatsioon soodustab korrosiooni. Passiveeritud kihid, nt anodeeritud alumiinium, suurendavad materjali pinna vastupidavust erosioonile ja korrosioonile.

Milliseid piiranguid on Kavitatsiooni erosiooni testimine?

Mõned elastomeerid võivad vajada väga tugevat kavitatsiooni kokkupuudet, et näidata mis tahes Kavitatsiooni erosiooni. Sellisel juhul ei pruugi ilma survestatud lahtriga ultrahelitöötlus näidata mingit mõõdetavat mõju.